市面上发现了不少“沙金”首饰,其外观为金色,剪断后,其切口也为黄色,很容易让人以为是纯金。
我们买回来一些,来分析其工艺。
步我们使用合金曲线来检测首饰,会测到含量较低的黄金,其他杂质有铜、锌、镍等,结果如下:
黄金的含量仅为2.039%
同时仔细观察谱形,我们发现铜峰的Kb峰(能量:8.907)位置,以及金的La峰(9.713)和Lb峰(11.44)位置,模拟谱和实测谱并不匹配。
根据XRF基本参数法(FP法)的原理,算法根据样品结构和成分可以模拟任何谱形并与实测谱匹配,我们用测单层合金的曲线来检测发现铜的Kb峰不匹配,那么该样品必是多层结构,且至少有两层含有铜,因为来自不同层的铜的特征强度对谱形的贡献不一样,才导致出现铜的Ka峰和Kb峰的比例与单层合金铜的Ka/Kb比例不一致。同时金峰受到了来自多层激发的影响导致其模拟谱与实测谱不一致,那么黄金必然是镀层。
结论:该首饰为镀金首饰,而不是足金/K金首饰,且该样品至少有两层含有铜。
2. 我们已知其是镀金首饰,但现在并不清楚该首饰有几层,且每层的厚度以及成分均未知。上一步我们知道铜在两层都有出现,我们先假设这个首饰是一个三层结构,其中铜锌镍合金做基材,先镀铜,再镀金,以此建立一个镀层的应用曲线,再打开测试谱。
结果发现黄金的La峰与Lb峰的实测谱和模拟谱匹配,但铜的Kb峰其实测谱与模拟谱仍然不匹配。
结论:黄金为镀金,且为表面层。但整体模型依然不正确。
3. 继续分析,我们知道电镀行业有一种常见的工艺:在黄铜上是先镀铜,铜镀层可以在黄铜表面形成一层薄薄的铜层,提供良好的基底和防腐蚀保护,随后镀镍,进一步增加附着力和提供更高的耐腐蚀性。更后镀金,达到以假乱真的效果。这种多层镀层的工艺可以提供更好的镀层质量和保护性能,同时使得金属层更加稳定和耐久。
我们假设假足金首饰采用该工艺,建立以黄铜作为基材,先镀铜,再镀镍,更后镀金的结构模型。
仔细观察,来自不同层的铜的特征强度对铜峰的贡献:
此图中,蓝色谱图表示来自基材黄铜里的铜的特征强度对铜峰的贡献。
此图中,蓝色谱形表示来自镀层的铜的特征强度对铜峰的贡献。
此时,实测谱与模拟谱完全匹配,意味着模型正确。
结论:该沙金首饰实际就是一个黄铜镀铜再镀镍更后镀金的首饰。
这类电镀工艺是一个很常规的工艺,在工业领域用途广泛,虽然此类首饰冒充足金首饰可以欺骗人的眼睛,但在X射线光谱仪面前却无所遁形。
客户发现此类便宜的黄金首饰要特别注意。