JP2018021239A - 宝飾用プラチナ合金 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｐｔ合金の宝飾品においては高質位の合金が好まれるために、質量比で９０％のＰｔを含む合金（Ｐｔ９００）が求められているが、このＰｔ９００合金は硬度が低いために、使用中に傷がつき易い、変形しやすい等の問題を解決する。【解決手段】Ｐｔに、Ｇａを添加することにより、ＰｔＧａ、Ｐｔ２Ｇａ３、ＰｔＧａ２等の金属間化合物の形成が顕著で、この化合物により硬さが増す効果があるので、Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、残りをＧａとして、所定の硬さを確保できる宝飾用プラチナ合金を製造する。更に、Ｇａに加えることに、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｄ又はその組み合わせを添加する宝飾用プラチナ合金。【選択図】なし

Description

本発明は、宝飾用に使用されるプラチナ合金に関する

指輪、ネックレス、ペンダント、イヤリング等のプラチナ合金は、日本はもとより、多くの国々で使用されている
この宝飾用プラチナ合金は、ＪＩＳやＩＳＯの規格として、Ｐｔ９５０、Ｐｔ９００、Ｐｔ８５０の品位でそれぞれの特性に応じてブライダル、ファッションジュエリーなどと使い分けされている。

特にファッションジュエリーを構成するネックレスは、Ｐｔ９５０、Ｐｔ９００の強度に問題があるためにＰｔ８５０が主として使用されている。

特開２００６−７０３３７公報 特開２０１０−８４２２６公報 特願２０１５−１２７９５９公報

一般的な硬質プラチナ合金であるＰｔ９００は、ＰｔにＰｄを添加した合金が主流であったが、最近では硬さを求めてＲｕ、Ｉｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｕを添加することによって硬さを確保してきたが、それでも硬さはＨｖ９０〜１５０程度であり、この硬さでは使用時に変形したり、傷が付いたりする問題が解決されないままでいる。

そこでこれらの添加物ではなしえなかった高い硬さを持ち、傷が付きにくく、変形しにくい合金が求められている。
本発明は、このような問題を解決することを課題とする。

そこで本発明は、Ｐｔ９０ｍａｓｓ％において、硬さ、鋳造性等、操作性が良く、変形しにくくしかも傷が付きにくい合金を作製するために、Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、残りをＧａとしたプラチナ合金とする
さらに、Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、Ｇａ１．０〜７．５ｍａｓｓ％、残りをＩｎとした合金とする。
さらに、Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、Ｇａ１．０〜７．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ１．０〜３．０ｍａｓｓ％、残りをＩｎとした合金とする。
さらに、Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、Ｇａ１．０〜７．５ｍａｓｓ％、残りをＰｄとした合金とする。
さらに、Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、Ｇａ１．０〜７．５ｍａｓｓ％、残りをＩｎおよびＰｄとした合金とする。
さらに、Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、Ｇａ１．０〜７．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ１．０〜３．０ｍａｓｓ％、残りをＩｎおよびＰｄとした合金とする。

ここで、Ｇａを添加する目的は、その添加によりＰｔＧａ、Ｐｔ２Ｇａ３、ＰｔＧａ２等の金属間化合物の形成が顕著であり、この化合物により硬さが増す効果があるためである。

さらに、Ｐｄ、ＣｏやＲｕを含むＰｔ９００合金の溶融温度が１７５０〜１８３０℃であるのに対し、Ｇａを添加することにより溶融温度が１５００〜１６２０℃に低下させることができ、沸点２０００℃以上の添加物がフューム化（蒸発）することなく、添加物の機能を保持することができ、しかもこれにより鋳造欠陥を減少させる効果が得られるためである。
その添加量は、１．０ｍａｓｓ％未満であると添加の効果がなく、一方、添加量の上限は、Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に確保し、そこにＩｎ等の他の金属を添加させるために添加量が制限されるためである。

Ｉｎを添加する目的は、その添加によりＰｔＩｎ、ＰｔＩｎ２等の金属間化合物の形成により、硬さが増し、この添加が合金の流動性に寄与することで鋳造性を高める効果がある。

さらに、微量の添加量で溶融温度を下げ、沸点２０７２℃は、Ｇａと同様に鋳造欠陥の減少という効果が得られた。
その添加量は、１．０ｍａｓｓ％未満では添加の効果がなく、一方、添加量の上限は、Ｐｔを９０ｍａｓｓ％に確保し、そこにＧａ等の他の金属を添加させるために添加量が制限されるためである。

つぎに、Ｓｎを添加する目的は、その添加によりＰｔ３Ｓｎ、ＰｔＳｎ、Ｐｔ２Ｓｎ３、ＰｔＳｎ４等の金属間化合物の形成が顕著であり、硬さに対する効果はＧａに匹敵する効果が得られた。
その添加量は、１．０ｍａｓｓ％未満では添加の効果が少なく、一方、添加量の上限は、Ｐｔを９０ｍａｓｓ％に確保し、そこにＧａ等の他の金属を添加させるために添加量が制限されるためである。

つぎに、Ｐｄを添加する目的は、Ｐｔと同様に白金族金属としてＰｔと合金化し易く、適度の展性延性を示し、加工性に寄与することと、Ｐｔの添加物としてのＧａとはＰｄ３Ｇａ、Ｐｄ２Ｇａ、ＰｄＧａ、Ｐｄ３Ｇａ７等の金属間化合物を形成し、また、Ｉｎとは、Ｐｄ３Ｉｎ、Ｐｄ２Ｉｎ３の金属間化合物を形成、さらに、Ｓｎとは、ＰｄＳｎ３、Ｐｄ２Ｓｎ、Ｐｄ３Ｓｎ２、ＰｄＳｎ２等の金属間化合物を形成し、他の添加物との化合物の生成により、硬さに大きく貢献することが確認された。

このようにＰｄの添加は、Ｐｔとの反応よりも添加金属それぞれとの反応が大きく、そのいずれとも顕著な合金化反応を示し、その金属間化合物により、硬さに対する効果が得られた。
その添加量は、ほかの添加金属との反応が顕著であることを顧慮し、Ｐｔを９０ｍａｓｓ％に確保すると、下限および上限は、Ｐｔを９０ｍａｓｓ％に確保し、そこにＧａ等の他の金属を添加させるために添加量が制限される。

表１により、９０ｍａｓｓ％に対し、Ｐｄを添加し、さらにＧａ−Ｉｎ、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎの共晶合金を添加することにより、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎを各単体で添加するよりも正確な添加量が確保でき、これによりＰｔ、Ｐｄとの金属間化合物の形成も顕著になり、硬さに大きく貢献することが確認された。

また、同様にこれらＧａ、Ｉｎ、Ｓｎの添加は、溶融点を低下させ、鋳造性の向上に寄与することも確認できた。
さらに、Ｐｄの添加は、鋳造性の向上に効果があることも確認された。

実施例を表１に示す

Claims (6)

1. Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、残りをＧａとしたプラチナ合金。
2. Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、Ｇａ１．０〜７．５ｍａｓｓ％、残りをＩｎとした合金。
3. Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、Ｇａ１．０〜７．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ１．０〜３．０ｍａｓｓ％、残りをＩｎとした合金。
4. Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、Ｇａ１．０〜７．５ｍａｓｓ％、残りをＰｄとした合金。
5. Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、Ｇａ１．０〜７．５ｍａｓｓ％、残りをＩｎおよびＰｄとした合金。
6. Ｐｔ９０ｍａｓｓ％に対し、Ｇａ１．０〜７．５ｍａｓｓ％、Ｓｎ１．０〜３．０ｍａｓｓ％、残りをＩｎおよびＰｄとした合金。