贵金属与制表业的完美融合

2022年10月01日10:37:23 科学 1868

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贵金属,被称为贵金属,有着惊人的起源故事。事实上,从氦到铁的一切都是在恒星的心中锻造出来的。这些元素本质上是聚变反应的产物。贵金属表现更好,而铂族则将其提升到另一个层次。

如果恒星存在,物质转变正在发生。聚变将氢变成氦,好像它是宇宙中最自然的东西。事实上,确实如此。氢正像大爆炸以来一样继续它的业务,然后重力邀请它参加一个聚会,它遇到一个很好的中子(或两个)并转化为氦本质上,这就是聚变的工作原理(减去对强力的适当解释),但它的变革力量并没有超越铁。

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氢和氦是可观测宇宙中最丰富的物质,并且是原始的。它们也是元素周期表中质量最小(即速记中最轻)的元素之一。虽然如上所述,氦可以通过聚变和放射性衰变(我们不会去那里)产生,但这种转变有其局限性。对于较重的元素,甚至需要比最大质量恒星的聚变中心更强大的东西。即使这样的恒星爆炸并在宇宙中喷出它的内脏,这件事也不包括铂金。即使是我们所知道的最令人印象深刻的超新星,也没有足够的能量可以做到这一点。事实上,它是如此罕见,以至于我们最近才观察到它,尽管我们所知道的关于宇宙学的一切都表明了这种可能性。

钯在制表中的使用非常谨慎,就像这些侧边栏中的其他金属一样,是一种铂族金属。在元素周期表中,它的符号为 Pd,原子序数为 46。钯与铂具有许多相同的特性,包括密度和延展性。事实上,它是同类金属中密度最小的金属,熔点也是最低的,尽管仍然很高。它还具有与铂一样对工业具有吸引力的催化特性,并且是最具成本效益的。近期,钯金矿石价格超过铂金,进而对铂金矿石价格构成压力。除了大部分供应来自俄罗斯的问题外,那里的重要矿山已经受到环境问题的影响。

因此,据一些消息来源 (Statista) 估计,钯的稀有程度是铂的 15 倍,而铂本身与黄金一样稀有。自 2016 年以来,钯的价格(每克)上涨了四倍;显然,尚未考虑到 Covid-19 和当前乌克兰冲突的影响。另一方面,没有充分的理由将钯用于手表,因为它与铂非常相似,但没有那种贵金属的声望。同时,由于工业需求和各种供应限制,它也可能比铂金贵很多。

近年来,在瑞士制表商中,卡地亚雅典表爱彼和 H. Moser & Cie 都使用了钯。有趣的是,最新版 OnlyWatch 的皇家橡树 Jumbo 超薄 15202XT 的大块金属玻璃 (BMG) 混合了钯。

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为此,我们转向流行文化,缪斯的优秀“中子星碰撞”。首先,天体物理学家推测,中子星之类的东西必须存在——它们是完全由中子组成的恒星物体。在特别辉煌的超新星爆发之后,所有的质子和电子都融合成中子。如果这个物体的质量再大一点,它就会坍缩成一个黑洞。但它没有,因此仍然是一团紧密堆积的中子。宇宙学家推测,如果发生碰撞,转化为黑洞所需的额外质量(以及因此的能量)可能来自另一个这样的物体。这种宇宙烟花的结果之一是产生重金属,如铂族金属。另一种可能的解释是超新星,它基本上是一颗超新星,具有足够质量的恒星在坍缩形成黑洞时会脱落其外层。无论如何,共识似乎是在超新星中可以产生密度较小的贵金属,如黄金。

从这些强烈的起源中,铂最终会进入像我们这样的行星的地壳中。与黄金和其他致密金属类似,其中大部分可能沉入了相关行星的核心。地壳中只有一小部分——大约 5 μg/kg——可以开采,每年开采大约数百吨(Quill and Pad 的 Joshua Munchow 引用 150 吨,贵金属贸易商通常认为这个数字不超过 200 吨) . 有趣的是,就可用资源而言,铂与黄金一样稀有,但更难提取。Fratello 估计,要获得 30 克纯铂,需要 10 吨未加工的铂矿石。这听起来令人难以置信,该网站没有引用来源,但短处是很难获得纯铂金。

单靠稀有度不能说明任何金属在制表业(或珠宝首饰)中的用途。金属的特性也必须合适。例如,铱与铂属于同一族金属,但它非常脆,使其成为加工挑战。同样,铑甚至比铂金或黄金还要稀有,在商品市场上拥有天文数字的价格。它还具有极高的熔点并且不可延展——实际上它通常与铂合金化以赋予这种材料更好的刚性——但更多的是在下面的铑上。

另一方面,铂金具有非凡的延展性,但也比黄金密度大得多。在这里要完全清楚,纯铂比纯金更硬;事实上,它的难度大约是它的两倍。虽然你可以通过咬它在黄金上留下痕迹,就像电影有时展示的那样,但你不能用铂金做同样的事情。话虽如此,合金改变了一切,黄金和铂金在制表中的合金化方式存在很大差异。目前,知道 18k 金与 950 铂金的硬度差不多就足够了,但介绍已经总结了与瑞士制表有关的大部分相关信息。

作为世界上最昂贵金属的竞争者,今年 5 月的平均价格为每盎司 21,000 美元以上,铑在制表业中无处不在,但从未作为完整的表壳材料。它在元素周期表上的符号为 Rh,原子序数为 45。与铂和钯不同,它是第 9 族元素。它的区别在于很少用于制造完整的结构,而是通常用作涂层或电镀。因此,大多数熟悉白金的人都会记得听说过镀铑白金或镀铑白金。与黄金和铂金相比,铑的储量并不大,每年仅开采约 20 吨,比铂金低一个数量级。鉴于铑与铂和钯属于同一贵金属族,得知它也是一种重要的催化剂也就不足为奇了。与其他金属不同,铑在催化转化器中的主要用途是限制废气中的一氧化氮排放。铑是管理这个巧妙技巧的唯一元素,因此没有可行的替代品。

我们还从定期视频中了解到,在用于检测癌症的诊断工具中,铑被用作一种完整的结构来过滤有害的 X 射线。所有这一切都在很大程度上解释了为什么铑既特别又稀有——以及为什么你不会在手表和珠宝中将它作为完整的物品遇到。然而,铑的耐腐蚀特性也是一种有用的防腐蚀保护(想想银和黄铜),这就是我们大多数人认识它的方式。Ebauches 定期进行镀铑(约一微米厚)以确保更好的耐用性,而EuropaStar报告说,作为这种最珍贵的金属的主要作用。铑也是所有金属中第二亮的金属(仅次于银),因此它也具有重要的美学特性。例如,这使得它在表盘上的贴花上很有用,同时它也让沉闷的旧白金更加令人兴奋。

这里是铂金的基础知识。它的原子序数为 78,在元素周期表中以 Pt 的形式列出(以及在表壳上的表示方式)。它是元素周期表中第 10 族化学元素的一部分,与镍和钯(可能还有其他一种未表征的元素)一起,同时也是我们所说的铂族金属的核心成分,与钯、铑、钌一起,铱和锇。这些其他金属对于手表购买者、爱好者和爱好者来说大多是熟悉的,想了解更多关于贵金属的知识,请动动你发财的小手,转发点赞评论!

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