貴金屬與製表業的完美融合

2022年10月01日10:37:23 科學 1868

貴金屬與製表業的完美融合 - 天天要聞

貴金屬,被稱為貴金屬,有著驚人的起源故事。事實上,從氦到鐵的一切都是在恆星的心中鍛造出來的。這些元素本質上是聚變反應的產物。貴金屬表現更好,而鉑族則將其提升到另一個層次。

如果恆星存在,物質轉變正在發生。聚變將氫變成氦,好像它是宇宙中最自然的東西。事實上,確實如此。氫正像大爆炸以來一樣繼續它的業務,然後重力邀請它參加一個聚會,它遇到一個很好的中子(或兩個)並轉化為氦本質上,這就是聚變的工作原理(減去對強力的適當解釋),但它的變革力量並沒有超越鐵。

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氫和氦是可觀測宇宙中最豐富的物質,並且是原始的。它們也是元素周期表中質量最小(即速記中最輕)的元素之一。雖然如上所述,氦可以通過聚變和放射性衰變(我們不會去那裡)產生,但這種轉變有其局限性。對於較重的元素,甚至需要比最大質量恆星的聚變中心更強大的東西。即使這樣的恆星爆炸並在宇宙中噴出它的內臟,這件事也不包括鉑金。即使是我們所知道的最令人印象深刻的超新星,也沒有足夠的能量可以做到這一點。事實上,它是如此罕見,以至於我們最近才觀察到它,儘管我們所知道的關於宇宙學的一切都表明了這種可能性。

鈀在製表中的使用非常謹慎,就像這些側邊欄中的其他金屬一樣,是一種鉑族金屬。在元素周期表中,它的符號為 Pd,原子序數為 46。鈀與鉑具有許多相同的特性,包括密度和延展性。事實上,它是同類金屬中密度最小的金屬,熔點也是最低的,儘管仍然很高。它還具有與鉑一樣對工業具有吸引力的催化特性,並且是最具成本效益的。近期,鈀金礦石價格超過鉑金,進而對鉑金礦石價格構成壓力。除了大部分供應來自俄羅斯的問題外,那裡的重要礦山已經受到環境問題的影響。

因此,據一些消息來源 (Statista) 估計,鈀的稀有程度是鉑的 15 倍,而鉑本身與黃金一樣稀有。自 2016 年以來,鈀的價格(每克)上漲了四倍;顯然,尚未考慮到 Covid-19 和當前烏克蘭衝突的影響。另一方面,沒有充分的理由將鈀用於手錶,因為它與鉑非常相似,但沒有那種貴金屬的聲望。同時,由於工業需求和各種供應限制,它也可能比鉑金貴很多。

近年來,在瑞士製表商中,卡地亞雅典表愛彼和 H. Moser & Cie 都使用了鈀。有趣的是,最新版 OnlyWatch 的皇家橡樹 Jumbo 超薄 15202XT 的大塊金屬玻璃 (BMG) 混合了鈀。

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為此,我們轉向流行文化,繆斯的優秀「中子星碰撞」。首先,天體物理學家推測,中子星之類的東西必須存在——它們是完全由中子組成的恆星物體。在特別輝煌的超新星爆發之後,所有的質子和電子都融合成中子。如果這個物體的質量再大一點,它就會坍縮成一個黑洞。但它沒有,因此仍然是一團緊密堆積的中子。宇宙學家推測,如果發生碰撞,轉化為黑洞所需的額外質量(以及因此的能量)可能來自另一個這樣的物體。這種宇宙煙花的結果之一是產生重金屬,如鉑族金屬。另一種可能的解釋是超新星,它基本上是一顆超新星,具有足夠質量的恆星在坍縮形成黑洞時會脫落其外層。無論如何,共識似乎是在超新星中可以產生密度較小的貴金屬,如黃金。

從這些強烈的起源中,鉑最終會進入像我們這樣的行星的地殼中。與黃金和其他緻密金屬類似,其中大部分可能沉入了相關行星的核心。地殼中只有一小部分——大約 5 μg/kg——可以開採,每年開採大約數百噸(Quill and Pad 的 Joshua Munchow 引用 150 噸,貴金屬貿易商通常認為這個數字不超過 200 噸) . 有趣的是,就可用資源而言,鉑與黃金一樣稀有,但更難提取。Fratello 估計,要獲得 30 克純鉑,需要 10 噸未加工的鉑礦石。這聽起來令人難以置信,該網站沒有引用來源,但短處是很難獲得純鉑金。

單靠稀有度不能說明任何金屬在製表業(或珠寶首飾)中的用途。金屬的特性也必須合適。例如,銥與鉑屬於同一族金屬,但它非常脆,使其成為加工挑戰。同樣,銠甚至比鉑金或黃金還要稀有,在商品市場上擁有天文數字的價格。它還具有極高的熔點並且不可延展——實際上它通常與鉑合金化以賦予這種材料更好的剛性——但更多的是在下面的銠上。

另一方面,鉑金具有非凡的延展性,但也比黃金密度大得多。在這裡要完全清楚,純鉑比純金更硬;事實上,它的難度大約是它的兩倍。雖然你可以通過咬它在黃金上留下痕迹,就像電影有時展示的那樣,但你不能用鉑金做同樣的事情。話雖如此,合金改變了一切,黃金和鉑金在製表中的合金化方式存在很大差異。目前,知道 18k 金與 950 鉑金的硬度差不多就足夠了,但介紹已經總結了與瑞士製表有關的大部分相關信息。

作為世界上最昂貴金屬的競爭者,今年 5 月的平均價格為每盎司 21,000 美元以上,銠在製表業中無處不在,但從未作為完整的錶殼材料。它在元素周期表上的符號為 Rh,原子序數為 45。與鉑和鈀不同,它是第 9 族元素。它的區別在於很少用於製造完整的結構,而是通常用作塗層或電鍍。因此,大多數熟悉白金的人都會記得聽說過鍍銠白金或鍍銠白金。與黃金和鉑金相比,銠的儲量並不大,每年僅開採約 20 噸,比鉑金低一個數量級。鑒於銠與鉑和鈀屬於同一貴金屬族,得知它也是一種重要的催化劑也就不足為奇了。與其他金屬不同,銠在催化轉化器中的主要用途是限制廢氣中的一氧化氮排放。銠是管理這個巧妙技巧的唯一元素,因此沒有可行的替代品。

我們還從定期視頻中了解到,在用於檢測癌症的診斷工具中,銠被用作一種完整的結構來過濾有害的 X 射線。所有這一切都在很大程度上解釋了為什麼銠既特別又稀有——以及為什麼你不會在手錶和珠寶中將它作為完整的物品遇到。然而,銠的耐腐蝕特性也是一種有用的防腐蝕保護(想想銀和黃銅),這就是我們大多數人認識它的方式。Ebauches 定期進行鍍銠(約一微米厚)以確保更好的耐用性,而EuropaStar報告說,作為這種最珍貴的金屬的主要作用。銠也是所有金屬中第二亮的金屬(僅次於銀),因此它也具有重要的美學特性。例如,這使得它在錶盤上的貼花上很有用,同時它也讓沉悶的舊白金更加令人興奮。

這裡是鉑金的基礎知識。它的原子序數為 78,在元素周期表中以 Pt 的形式列出(以及在錶殼上的表示方式)。它是元素周期表中第 10 族化學元素的一部分,與鎳和鈀(可能還有其他一種未表徵的元素)一起,同時也是我們所說的鉑族金屬的核心成分,與鈀、銠、釕一起,銥和鋨。這些其他金屬對於手錶購買者、愛好者和愛好者來說大多是熟悉的,想了解更多關於貴金屬的知識,請動動你發財的小手,轉發點贊評論!

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