黃金延展性介紹
近來有粉絲私訊問為什麼很多黃金看起來大大件的，
手一掂還比心裡預期輕很多，甚至感覺是空心的。
有些掐絲工藝飾品使用到的黃金也不到一公克，會不會有成色不足的疑慮。
但經過X光螢光光譜儀分析後含金量還高達99.9%（24K）。
也排除了鍍金的可能。
但為什麼這麼大的體積與這麼純的黃金能做到這麼輕呢？
台灣珠寶藝術學院分享了古代常見的金屬器表面質感工法有：
「鎏金、錘鍱、鏨花、編纍、掐絲、琺瑯、鑲嵌、炸珠、貼金、
包金、錯金銀及夾紵等。」讓我們深深領教到了黃金材料的可塑性，
好讓金工師傅們大展拳腳來製作精美的工藝品。
舉例來說：1公克的金（Au)可以延展直徑約80公分（厚度約0.0001毫米）
的圓形金箔。
1公克的黃金若拉成細絲的話。可拉成長度約3200公尺（直徑約0.0045毫米）
的「金線」。
金屬可以伸展成薄片的性質稱為「展性」(malleability)。
金屬可以拉長成細絲的性質稱為「延性」(ductility )。
金屬可以拉長、弄薄而不會斷裂和破裂是因為金屬擁有自由電子的原因。
即使金屬受到外力導致金屬原子的位置關係瓦解，
因為自由電子能夠立即移動，使金屬原子彼此產生新的鍵結，
所以金屬很不容易破裂和斷裂。
例如：像鐵就無法像金這樣延展，
不過鈦、鎂則是比鐵更不容易延展的金屬。
為什麼會有這樣的差異呢？
決定其延展性的是金屬的晶體結構（原子的如何排列）。
金屬的主要晶體結構有
“面心立方晶格”(Face-Centred Cubic Lattice)、
“體心立方晶格”(Body-Centred Cubic Lattice)、
和“六方最密堆積晶格”(Hexagonal Closest Packed Lattice)。
三種晶體結構中，
延展性最強的是面心立方晶格，
其次是體心立方晶格，
延展性最小的最密堆積晶格。
面心立方晶格的金屬有金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)等，
體心立方晶格的金屬有鐵（Fe）、鈉（Na）、鎢（W）等，
六方最密堆積晶格的金屬有鈦（Ti）和鎂（Mg）、鋅（Zn）等
金、銀、銅等之所以具有優良的延展性，是因為其晶體結構為面心立方晶格。
當金屬受到應力時，它會被一個稱為“滑移面”的平面所包圍，
並且金屬原子會發生位移。
此外，金屬原子也在被稱為“滑移方向”的方向上發生位移。
因此，具有面心立方晶體結構的金屬不易斷裂或開裂，
並且具有很強的延展性。
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2022-07-24 |
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