Благоро́дные мета́ллы - золото, серебро, платина и металлы платиновой группы (рутений, родий, палладий, осмий, иридий). Обладают химической стойкостью, тугоплавкостью (кроме Au и Ag), красивым внешним видом в изделиях (отсюда название).
* * *
БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ - БЛАГОРО́ДНЫЕ МЕТА́ЛЛЫ, наиболее химически стойкие металлы: золото (см. ЗОЛОТО (химический элемент)) Au, серебро (см. СЕРЕБРО) Ag, платина (см. ПЛАТИНА) Pt и металлы платиновой группы (рутений (см. РУТЕНИЙ) Ru, родий (см. РОДИЙ) Rh, палладий (см. ПАЛЛАДИЙ (химический элемент)) Pd, осмий (см. ОСМИЙ) Os, иридий (см. ИРИДИЙ) Ir), сопутствующие ей в природе. Благородные металлы получили свое название главным образом благодаря своим свойствам и красивому внешнему виду в изделиях. Золото, серебро и платина на воздухе практически не окисляются, даже при плавлении. На воздухе золото покрывается тончайшим адсорбционным слоем кислорода.
Золото, серебро и платина обладают высокой пластичностью, а металлы платиновой группы - тугоплавкостью (Тпл 1800оС и выше). Все эти металлы имеют высокий удельный вес, не имеют аллотропных превращений (кроме Rh и Os). Благородные металлы и сплавы на их основе обладают химической стойкостью, в том числе и при повышенных температурах. Благородные металлы при сплавлении друг с другом образуют твердые растворы.
В природе благородные металлы встречаются в виде самородков и в различных рудах. В результате металлургической, химической и электролитической переработки получают благородные металлы очень высокой чистоты. Для извлечения благородных металлов используют методы гидрометаллургии, часто комбинируемые с обогащением. Гравитационное обогащение благородных металлов позволяет выделять крупݑːՠчастицы металла. Его дополняют цианирование (см. ЦИАНИРОВАНИЕ (гидрометаллургический процесс)) и амальгамация (см. АМАЛЬГАМАЦИЯ (в цветной металлургии)). Для получения металлов высокой чистоты используют аффинаж (см. АФФИНАЖ).
Применение благородных металлов в электронной технике
Благородные металлы и их сплавы имеют хорошую электропроводность, высокую температуру плавления и отражательную способность, стойки к коррозии, что определяет их широкое применение. Из них изготавливают различные контакты, выводы интегральных микросхем и других полупроводниковых приборов, сопротивления с малыми температурными коэффициентами расширения и термоэдс (в паре с медью) (термометры сопротивления и термопары нагревательных элементов, работающих в особых условиях).
Золото используют в электронной технике как контактный материал, материал для коррозионно-устойчивых покрытий резонаторов СВЧ, внутренних поверхностей волноводов. Существенным преимуществом золота как контактного материала является его стойкость против образования сернистых и окисных пленок в атмосферных условиях, как при комнатной температуре, так и при нагревании. Его используют в слаботочных коммутирующих устройствах (например, в герконах (см. ГЕРКОН)). Тонкие пленки золота применяются в качестве полупрозрачных электродов в фоторезисторах и полупроводниковых фотоэлементах. В технике слабых токов при малых напряжениях в цепях используются контакты из сплавов золота с серебром, золота с платиной, золота с серебром и платиной.
Высокие значения удельных теплоемкости, теплопроводности и электрической проводимости серебра обеспечивают по сравнению с другими металлами наименьший нагрев контактов и быстрый отвод теплоты от контактных точек. На основе серебра как токопроводящего компонента изготавливают металлокерамические контакты. Как проводниковый материал серебро применяют для получения гальванического покрытия в ВЧ- и СВЧ-устройствах. Серебро хорошо паяется обычными припоями. Но атомы серебра мигрируют по поверхности и внутрь диэлектрика в условиях повышенных температур и влажности, и коррозионная стойкость серебра ниже, чем у других благородных металлов. В частности, серебро обладает склонностью к образованию непроводящих темных пленок сульфида серебра в результате взаимодействия с сероводородом, следы которого всегда присутствуют в атмосфере. Наличие влаги ускоряет протекание реакции.
Чистую платину и ее сплавы применяют в термометрии. Платина очень стойка к химическим реагентам, прекрасно поддается механической обработке, вытягивается в очень тонкие нити и ленты. В отличие от серебра платина не образует сернистых пленок при взаимодействии с атмосферой, что обеспечивает платиновым контактам стабильное переходное сопротивление. Платину применяют для изготовления термопар, рассчитанных на рабочие температуры до 1600оС (в паре со сплавом платинородий). Вследствие малой твердости платина редко используется для контактов в чистом виде, но служит основой для некоторых контактных сплавов. Наиболее распространенными являются сплавы платины с иридием. Такие сплавы не окисляются, имеют высокую твердость, малый механический износ, допускают большую частоту включений.
Ряд свойств палладия близок к свойствам платины, при этом палладий в несколько раз дешевле. Но его реакционная способность выше, чем у платины. Это единственный из платиновых металлов, который растворяется в горячей концентрированной азотной и серной кислотах. Для слаботочной и средненагруженной аппаратуры связи широко применяют сплавы палладия с серебром (от 60 до 5% палладия). Свойство палладия поглощать водород (объем поглощенного водорода до 900 раз больше собственного объема) используется в вакуумной технике. Водородом, выделенным палладием при нагреве, наполняют некоторые типы газоразрядных приборов. Палладий и его сплавы с серебром и медью применяют в качестве контактных материалов.
Благородные металлы и сплавы на их основе широко применяются в различных отраслях: в химическом машиностроении и лабораторной технике, в медицине (для изготовления инструментов, деталей, приборов, протезов, а также различных препаратов, главным образом на основе серебра), в ювелирном деле и декоративно-прикладном искусстве. Из серебра изготавливают зеркала высокого качества. В качестве покрытий других металлов благородные металлы предохраняют основные металлы от коррозии или придают поверхности этих металлов свойства, присущие им (например, высокая отражательная способность, цвет, блеск и т.д.). Покрытия из золота наносят на внешнюю поверхность космических кораблей и спутников для улучшения отражения ими электромагнитного излучения Солнца. Высокие каталитические свойства некоторых благородных металлов позволяют применять их в качестве катализаторов. Золото сохраняет значение в экономике.