【无脑翻译】铱粒里居然没有铱？

lusankya

文中出现的元素符号说明和介绍：
1、铂族合金
Ir—铱  Os—锇（617主要配方，氧化物剧毒） Ru—钌（常用语电子元件，比如肾5） Rh—铑（电镀，比如双色兰花尖，英雄200铑刻），Pt—铂（电极、催化剂、一颗永流传）

2、笔尖金片成分：Au—金  Ag—银 Cu—铜

3、铁族元素 Fe—铁  Co—钴（油画颜料里有种颜色叫钴蓝） Ni—镍（电极，充电电池常用）

4、钽—Ta（电容）
5、W—钨（机床铣头，穿甲弹）

6、Al—铝(不耐腐蚀，也没多大强度)



“铱粒里居然没有铱”，库克蒙哥马利拿着EDAX（能量弥散X射线谱仪）检测结果对我说。我们看的是对30年代水人绿色7号尖的铱点分析结果。

如今的钢笔多数都会在笔尖末端焊接一个高硬度合金。合金成分中即便有铱含量也不会多。提到铱粒，我们都知道那是笔尖顶部一小点银色硬质金属，铱粒成为笔尖耐磨合金的代名词。91年的时候，我第一次见识到铱粒中不含有铱。当时我在洛杉矶的太平洋色谱仪实验室分析了一枚1918年的水人“ideal”2号尖，我看着他们把针尖大小的样本放在一个10英寸长的机器上，激光瞬间将样本变成蒸汽，这一丁点蒸汽又被送进分析室，当待测光线通过蒸汽时，分析光谱的变化就能知道蒸汽的成分。

结果如下：

Ir - 54%,

Os- 44%,

Ag - 0.70%,（以下这三样很可能是笔尖金片成分的污染）

Cu - 0.50%,

Au - 0.24%,

以及痕量的Ru

通过观察笔尖和铱粒之间的焊点就可以发现40年代以前笔尖制造都是将一大块未成形的铱合金直接焊接在金片表面的。在10倍放大镜下，铱点和金片之间参差不齐的接缝清晰可见，说明焊接用的合金外形很粗糙。早期的笔尖制造使用的都是天然的铱矿石。冲压成型后直接点在没有开中缝的笔尖上。因此铱粒的成分也随着矿石来源的不同而相应的带有差异。

熔化和融合铱点材料对于早期的钢笔生产商而言是难以攻克的技术难题，标准化的点铱材料难以生产。因此裂缝和瑕疵在早期钢笔而言非常常见。
对于天然铱矿石的分析发现了锇（Os）和钌（Ru）的存在。一种常见的观点是这些材料来自陨石。因为在早期地球形成的阶段，多数的铱由于比重大而沉入地幔，只有痕量残余留在地表。（这种假说同样解释了白垩纪晚起恐龙和多数脊椎动物的灭亡，大型陨石的撞击扬起了富含铱金属的尘埃沉降在地表，在白垩纪地层中留下富含铱的层面）

去年，当我与库特.蒙哥马利一起用电子显微镜拍摄现产的派克多福时，他介绍说使用能量弥散光谱仪（EDS）同样可以分析材料组成。通过将电子束导入待测材料，材料的组成便可以被分析。

我们最早分析的派克笔尖是一枚“幸运曲线”中期型，结果与我最早分析的同一年代的水人笔尖结果相似。区别仅仅在于锇比铱要多一些。
Os - 44.3%

Ir - 34.8%

Ru - 20%

对20年代的派克多福分析表明其点铱材料来源不同，可以确信的是它使用了人工合金，但粗糙的铱点焊接边缘表明点铱用的是一些打碎的材料，而不是后来那种标准的熔融小球。

Os- 85.3%

Pt - 5.9%

W - 4.51%

Ru - 2.01%

Cu - 1.84%

第二只20年代的多福铱粒材料同样显示了人工配方的痕迹，钽耐腐蚀，加入其中防止墨水腐蚀是很有道理的。

Rh - 43.6%

Ru - 19.3%

Au - 17.4%

Os - 6.9%

Ta - 6.8%

Cu - 5.3%

Fe - 0.7%

从结果上来看，数据上似乎混入了笔尖金片的成分，比如铜和金，但就算除掉这两项结果还是跟多数多福的铱粒成分不一样，为什么没有铱？多福的笔尖是当时优质笔尖的标杆，我觉得派克还在探索铱粒的最佳配方，而铱似乎并不是必须的。

可以精确的推断另外一只花杆大号多福生产于1924年，分析结果表明铱粒中完全没有铱。
Os - 96.6%

Rh - 3.4%

另外一只1929年左右的多福笔尖成分则显现出截然不同的组成，看上去跟早期的点铱材料差不多。
Os - 38.4%

Ir - 32.3%

Ru - 29.0%

20年代的纽约水人的4号尖铱粒组成跟10年前的派克幸运曲线差不多，近似于天然铱矿石。

Os - 34.6%

Ru - 33.4%

Ir - 30.0%

Fe - 2.0%

30年代晚期的派克真空铱粒中有大量的钴和钨存在，看来派克这会儿又在倒腾新的铱粒配方了。
Ru - 32.3%

Os - 29.6%

W - 20.1%

Co - 18.1%

40年代的多福中钨占了很高比例，因为钨在自然界不和铂族矿石伴生，这显然是人工配方的证据。
Os - 58.2%

W - 41.8%

早期的派克51笔尖上有RU钢印，这些笔尖上的铱粒呈球状。球形的铱粒明显是经过提炼加工后形成的，便于焊接和量产。四氧化锇的生物毒性从1940年开始有完善的文件记载，这也解释了为何这一时期的铱粒没有锇。
Ru - 96.2%

Ir- 3.8%

前面的分析中我们已经看到1910到1920间的水人材料和派克很相似，而30年的水人绿色7号尖铱粒成分很明显的带有人工配方的痕迹。

Os - 70.4%

W - 13.6%

Pt - 10.3%

Al - 4.0%

Ni - 1.7%

30年代的带有新月型通气孔的康克林笔尖铱粒同样显现出人工合金的痕迹。

Os - 47.9%

Ru - 33.9%

W - 16.0%

Fe - 2.6%

Ni - 1.6%

犀飞利是我们找到的样本中最早出现人工铱粒配方的品牌之一。1919年的犀飞利自动上水4号尖用了7种金属，钨虽然既不贵也非贵族金属，但硬度和耐久性都很强。
W - 45.6%

Ni- 33.4%

Ir - 7.7%

Os - 4.7%

Fe - 4.6%

Ag - 4.5%

Al - 2.5%

大号犀飞利lifetime的成分差别很大。

Rh - 55.0%

Os - 31.8%

Ru - 8.2%

Pt - 3.0%

Al - 1.7%

Fe - .3%

30年代的犀飞利羽触尖成分与同时代派克真空类似。
Ru - 37.1%

Os - 30.2%
W - 22.2%

Co - 8.2%

Al- 2.0%

Fe- 0.5%

我认为铝、铁和铜可以被认为是杂质，当时的冶金技术还不能很好的控制合金的成分，因为这些成分既不耐腐蚀也不耐磨，其他的成分则可以被认为是铱粒的配方。不过也有可能犀飞利试图加入这些金属获得更好的什么软指标。不管怎么说当年的犀飞利在新技术应用上明显领先于其他企业，从早期的塑料应用和喜欢采用斜拉杆上水上也能看得出来。

可以肯定的说早期的点铱材料使用的都是一些天然的铱矿石，随后在1910年到1920年之间的某个时段冶金学家已经可以提炼铱矿石并且使用更优质或更廉价的配方来生产铱粒。从铱粒的组成可以看出这期间为了找出理想配方各公司都做了大量的实验。最终在派克51上球状铱粒应用于量产，随后的文章将会介绍当代金笔的铱粒。

钢笔控

好文章啊，铂金家族中最不喜欢的就是锇，其余金属都挺喜欢的

timruning

别的没明白，就是觉得楼主是个大科学家…略惊奇

五更琉璃

好文，留名支持，相对与30~40年代，还是想看一下现代的和近代的，销量大的那些，如51，75，m400之类的

286331478

学习了

lusankya

钢笔控 发表于 2013-11-11 16:42
好文章啊，铂金家族中最不喜欢的就是锇，其余金属都挺喜欢的

哎呀，控姐来顶贴，何其荣幸{:soso_e102:}

lusankya

五更琉璃 发表于 2013-11-11 16:48
好文，留名支持，相对与30~40年代，还是想看一下现代的和近代的，销量大的那些，如51，75，m400之类的

在nibs上找呢，粗略看了看都是Ru和Os的合金，有的含有W什么的，配方都是两三种，很简单。龙笔上有铑Rh，虽然我觉得这只是用来显摆的。

actmn2

钢笔控 发表于 2013-11-11 16:42
好文章啊，铂金家族中最不喜欢的就是锇，其余金属都挺喜欢的

不喜歡是什麼意思{:soso_e103:}看它不爽就丟在地上踩2腳?

北极熊鹰

五更琉璃 发表于 2013-11-11 16:48
好文，留名支持，相对与30~40年代，还是想看一下现代的和近代的，销量大的那些，如51，75，m400之类的

同意  还有 2k   146   149

cccp

原文早就看过。现代欧美钢尖笔直接就是301不锈钢，比国产廉价笔的188铱粒还要坑爹。

lusankya

cccp 发表于 2013-11-11 19:19
原文早就看过。现代欧美钢尖笔直接就是301不锈钢，比国产廉价笔的188铱粒还要坑爹。

粗尖其实还说的过去，而且像LAMYsafari这种拿来做设计画草图的钢尖似乎更方便。细尖主要也就中国日本有要求，毕竟汉字结构复杂，但我觉得一瓶墨水没用完笔尖就报废确实是比较滑稽

lusankya

北极熊鹰 发表于 2013-11-11 19:13
同意  还有 2k   146   149

2K铱粒配方应该比较特殊，软滑但不耐磨类型的。但找不到相关配方，在物理实验室的有条件应该可以做个质谱

易风水

好帖子 必须顶

timruning

大神能证实下当初犀飞利和龙比较耐磨，派克和水人不耐磨的传言么？还有英产豆比法产豆耐磨？

lusankya

timruning 发表于 2013-11-11 21:10
大神能证实下当初犀飞利和龙比较耐磨，派克和水人不耐磨的传言么？还有英产豆比法产豆耐磨？

派克中等，纸面测试见过英雄有这种仪器，这个是论坛里大家靠使用经验得到的结论，毕竟写了几瓶墨水自己有谱，不过法产笔铱粒不含有锇是板上钉钉的，当地法律不允许。

钢笔控

actmn2 发表于 2013-11-11 19:07
不喜歡是什麼意思看它不爽就丟在地上踩2腳?

锇在高温状态下会产生剧毒，其余铂金家族贵金属性状都比较稳定，仅此而已{:soso_e146:}

yanglin

楼主做的光谱分析用的是LIBS么？

lusankya

yanglin 发表于 2013-11-12 00:28
楼主做的光谱分析用的是LIBS么？

这个是我翻译的啊，我专业是病毒学，现阶段根本不碰光谱的

yanglin

lusankya 发表于 2013-11-12 12:07
这个是我翻译的啊，我专业是病毒学，现阶段根本不碰光谱的

哦，看上面的描述，很可能用的是LIBS。只是我的猜测

sbinze

不明觉厉啊~