Золото (Au) в мягком закаленном состоянии (+A): свойства, вязкость и влияние легирующих элементов

Общие характеристики

Золото (Au) — металл красновато-жёлтого цвета, в тончайших плёнках проявляющий синевато-зелёную прозрачность, кубической сингонии. Один из самых тяжёлых металлов, относительно мягкий и очень эластичный. Среди всех металлов золото обладает лучшей горячей и холодной вязкостью: его можно выковать в фольгу толщиной до 0,0001 мм.

Золото не окисляется даже при высоких температурах и образует сплавы практически со всеми металлами. Даже небольшие легирующие добавки существенно повышают прочность и твердость золота и меняют его цвет (белое золото: Pt, Pd, Ni / цветное золото: Cu). Химические свойства золота являются эталоном благородного металла: при нормальной температуре Au не подвергается атаке сухого и влажного воздуха, воды, кислорода, фтора, йода, серы, а также подавляющего большинства кислот, водных растворов солей и щелочей при любой концентрации.

Применение

В электротехнической промышленности (около 10% потребления золота) материал используется для:

коммутационных контактов (сухие цепи с минимальными токами и напряжениями);
розетковых контактов;
корпусов транзисторов и интегральных схем;
сверхтонких проводов для полупроводников;
анодов.

Золото обладает высокой вязкостью, коррозионной и окислительной стойкостью, имеет склонность к «холодной потоотделе». Оно обрабатывается режущими инструментами и без них, поддаётся прокатке, гальваническому наплыву и может быть выделено из газовой фазы.

Физико-механические свойства (состояние +A — мягкое отжиг)

Общие свойства

Свойство	Температура	Значение
Плотность	20 °C	19,3 г/см³

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение
Модуль упругости	20 °C	78 ГПа
Относительное удлинение	20 °C	40 %
Твердость по Виккерсу	20 °C	20–40 HV
Коэффициент Пуассона	20 °C	0,42
Модуль сдвига	20 °C	28 ГПа
Предел прочности при растяжении	20 °C	180 МПа
Предел текучести	20 °C	50 МПа

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Коэффициент линейного теплового расширения	100 °C	1,39×10⁻⁵ 1/К
	200 °C	1,48×10⁻⁵ 1/К
	300 °C	1,52×10⁻⁵ 1/К
	400 °C	1,53×10⁻⁵ 1/К
	500 °C	1,55×10⁻⁵ 1/К
	600 °C	1,57×10⁻⁵ 1/К
	700 °C	1,59×10⁻⁵ 1/К
	800 °C	1,62×10⁻⁵ 1/К
Температура плавления	—	1064 °C	Типично для золота
Удельная теплоёмкость	23 °C	126–138 Дж/(кг·К)	Типично для золота
Теплопроводность	–233 °C	420 Вт/(м·К)
	–173 °C	360 Вт/(м·К)
	–73 °C	326 Вт/(м·К)
	20 °C	312 Вт/(м·К)
	127 °C	309 Вт/(м·К)
	327 °C	296 Вт/(м·К)
	527 °C	284 Вт/(м·К)
	727 °C	271 Вт/(м·К)

Электрические свойства

Свойство	Температура	Значение
Электрическая проводимость	20 °C	4,30×10⁷ С/м
Электрическое сопротивление	20 °C	2,3–2,9×10⁻⁸ Ом·м

Химический состав

Элемент	Содержание
Золото (Au)	99,99 %

Ключевое отличие от твёрдого золота: в состоянии мягкого отжига (+A) золото демонстрирует значительно более высокое относительное удлинение (40% против 3%) и более низкую твердость (20–40 HV против 90 HV), что делает его идеальным для глубокой штамповки и формирования сложных форм.

Золото (Au): уникальная вязкость, эластичность и способность к легированию Платина (Pt): свойства, применение в промышленности и ювелирке

Металл