(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白金元素（Ｐｔ）とアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）、マンガン（Ｍｎ）、及びインジウム（Ｉｎ）より選ばれる少なくとも一種の金属元素Ａとを含む合金の蛍石型結晶構造における結晶格子の内部に、前記金属元素Ａ及びＰｔとは異なる遷移金属元素Ｍが前記蛍石型結晶構造における結晶格子の内部の空隙に侵入する侵入型固溶原子として存在し、単一相構造であるＰｔ合金。
【請求項２】
波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍにおける平均反射スペクトルの強度が、波長５５０ｎｍ〜８００ｎｍにおける平均反射スペクトルの強度より小さい請求項１に記載のＰｔ合金。
【請求項３】
組成式：（Ａｌ２Ｐｔ）１−ｘＭｘ〔Ｍは、前記金属元素Ａ及びＰｔとは異なる遷移金属元素を表し、ｘは、１５原子％＜ｘ＜２５原子％を満たす。〕で表される請求項１又は請求項２に記載のＰｔ合金。
【請求項４】
前記遷移金属元素Ｍが、銅（Ｃｕ）である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のＰｔ合金。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のＰｔ合金を含む宝飾品。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のＰｔ合金を含む装飾品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白金（Ｐｔ）合金、宝飾品及び装飾品に関する。
【背景技術】
【０００２】
古くから、元素記号Ｐｔで表される白金は、特有の白い光沢を持ち、化学的にも安定した性質を有していること等から、プラチナと称して、宝飾品又は装飾品などに多く利用されている。
【０００３】
白金は、白金が本来有する、光沢のある特有の銀色を利用した利用法が一般的である。
ところが、白金の光沢又は安定した性質から、白金の光沢を生かしながら着色されたＰｔ合金を宝飾又は装飾の用途に適用したり、白金の化学的な安定性を期待して宝飾や装飾以外の他の用途に適用する等に対する要望がある。
【０００４】
白金の着色に関連する技術として、Ａｌ２Ｐｔに銅（Ｃｕ）を加えることで色が変化することを示す文献が報告されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
また、白金とアルミニウムを含む金属間化合物Ａｌ２Ｐｔに例えば銅（Ｃｕ）を添加して種々の色を発現させる試みがなされている（例えば、特許文献１〜２参照）。更に、Ｐｔを主成分とする第１相と、少なくともＣｕ及びＡｕを含み、Ｐｄ及びＡｇをさらに含む第２相と、を有する複合材料に関する開示がある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３０１５４号公報
【特許文献２】特開平３−１５８４３０号公報
【特許文献３】特開２００９−３０１５６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】J. Hurly and P.T. Wedepohl, Journal of Materials Science, 28, 5648 (1993), “Optical properties of coloured platinum intermetallic compounds”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した論文及び特許文献に記載された技術では、プラチナに銅などを添加して白金特有の色相以外の色相を発色させているものの、いずれも混合物などの複数の相からなるものと考えられ、色調の設計ができない。安定的な色調を確保しやすく、均質な色調の設計が可能な単一相構造を有する合金の組成は報告されていない。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、単一相構造で、かつ、白金特有の色相とは異なる色相（好ましくは、反射スペクトルの強度が波長５５０ｎｍ以上で高い強度を示す暖色系の色相）を呈するＰｔ合金、並びに宝飾品及び装飾品を提供することを目的とし、この目的を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を達成するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞  白金元素（Ｐｔ）とＰｔ以外の少なくとも一種の金属元素Ａとを含む合金の結晶構造における結晶格子の内部に、前記金属元素Ａ及びＰｔとは異なる遷移金属元素Ｍが固溶原子として存在し、単一相構造であるＰｔ合金である。
＜２＞  前記結晶構造は、蛍石型結晶構造である＜１＞に記載のＰｔ合金である。
＜３＞  前記金属元素Ａは、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）、マンガン（Ｍｎ）、及びインジウム（Ｉｎ）より選ばれる元素である＜１＞又は＜２＞に記載のＰｔ合金である。
＜４＞  前記遷移金属元素Ｍは、前記結晶構造における結晶格子内部の空隙に侵入し、又は前記結晶格子中の前記金属元素Ａ又はＰｔと置換することで、固溶原子として存在する＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載のＰｔ合金である。
＜５＞  波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍにおける平均反射スペクトルの強度が、波長５５０ｎｍ〜８００ｎｍにおける平均反射スペクトルの強度より小さい＜１＞〜＜４＞のいずれか１つに記載のＰｔ合金である。
＜６＞  組成式：（Ａｌ２Ｐｔ）１−ｘＭｘ〔Ｍは、金属元素Ａ及びＰｔとは異なる遷移金属元素を表し、ｘは、１５原子％＜ｘ＜２５原子％を満たすである。〕で表される＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載のＰｔ合金である。
＜７＞  前記遷移金属元素Ｍが、銅（Ｃｕ）である＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の白金合金である。
＜８＞  ＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載のＰｔ合金を含む宝飾品である。
＜９＞  ＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載のＰｔ合金を含む装飾品である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、単一相構造で、かつ、白金特有の色相とは異なる色相（好ましくは、反射スペクトルの強度が波長５５０ｎｍ以上で高い強度を示す暖色系の色相）を呈するＰｔ合金、並びに宝飾品及び装飾品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】Ａｌ２Ｐｔにおける結晶格子内部の空隙（サイト）を説明するための結晶構造の図である。
【図２】図１の空隙（サイト）にＣｕが侵入し、Ｃｕが固溶原子として存在することを説明するための結晶構造の図である。
【図３】Ｃｕ比率の異なるＰｔ合金の、粉末Ｘ線回折測定による回折図である。
【図４】波長に対する反射スペクトルの強度を示すグラフである。
【図５】研磨後の合金片（宝飾材料）が反射スペクトル測定時にホルダー内に収容された状態を示す写真である。
【図６】Ｐｔ-Ｓｎ状態図である。
【図７】Ａｌ、Ｐｔ及びニッケル（Ｎｉ）を含む３成分系合金の状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のＰｔ合金、並びにこのＰｔ合金を用いた宝飾品及び装飾品について、詳細に説明する。
【００１４】
＜白金合金＞
本発明のＰｔ合金は、白金元素（Ｐｔ）とＰｔ以外の少なくとも一種の金属元素Ａとを含む合金の結晶構造における結晶格子の内部に、金属元素Ａ及びＰｔとは異なる遷移金属元素Ｍが固溶原子として存在し、かつ、単一相構造を有している。
【００１５】
従来から、ＰｔとＰｔ以外の他の金属元素とを含む金属間化合物（例えばＡｌ２Ｐｔ）に例えば銅（Ｃｕ）を添加して種々の色を発現させる試みがなされている。しかしながら、いずれの場合も、混合系にされて複数の相ができることによって、色合いに影響をもたらしているに過ぎない。複数の相が生じる系では、不均一で色調の設計ができない。
上記状況に鑑み、本発明の白金合金（以下、Ｐｔ合金ともいう。）では、ＰｔとＰｔ以外の金属元素Ａとを含む合金の結晶構造における結晶格子の内部に、金属元素Ａ及びＰｔとは異なる遷移金属元素Ｍが存在する単一相構造とされている。
ＰｔとＰｔ以外の金属元素Ａとを含むＰｔ合金の結晶格子の内部において、Ｐｔ及び金属元素Ａとは原子半径の異なる遷移金属元素Ｍを、固溶原子として存在させることにより、Ｐｔ合金の構造は遷移金属元素Ｍの比率に応じて変化し、合金の電子状態を遷移金属元素Ｍの比率にしたがって連続的に変化させることができる。この際、遷移金属元素ＭがＰｔ合金内に固溶することで、電子状態が変化した固溶体であるＰｔ合金が得られる。かかる知見に基づき、本発明においては、Ｐｔ合金における吸収波長を連続的に変化させることが可能となり、外部から観察されるＰｔ合金の色相を、所望の色相（例えば黄系色相〜赤系色相（ピンク色及び橙色を含む）の暖色系の色相）に調整したＰｔ合金を提供することができる。そして、単一相構造を有するＰｔ合金は、色調の設計が可能であるため、色調の制御が行いやすく、宝飾品や装飾品としての価値が高い。
【００１６】
本発明においては、Ｐｔ合金の色相変化が、合金中の遷移金属元素Ｍの存在位置及び合金の構造の変化に起因して合金自体の電子状態に影響が及んでいるとの知見に基づいており、遷移金属元素Ｍの存在位置は、遷移金属元素Ｍの種類で決めることができる。また、合金の構造の変化は、遷移金属元素Ｍが侵入した形態又は遷移金属元素Ｍで置換された形態の違いにより調整される。
【００１７】
本発明のＰｔ合金は、金属元素Ａ及びＰｔを含む結晶構造を有しており、金属元素Ａとしては、１種単独で含む場合のほか、２種以上を含む場合であってもよい。
【００１８】
金属元素Ａには、非金属元素及びＰｔ以外の他の金属元素が包含され、アルミニウム（Ａｌ）等の半金属元素も含まれる。金属元素Ａは、Ｐｔとの間で合金を形成しやすい元素が好適であり、好ましい元素の例として、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、錫（Ｓｎ）、マンガン（Ｍｎ）、及びインジウム（Ｉｎ）より選ばれる金属元素が挙げられる。
中でも、金属元素Ａは、合金の結晶構造中に１種単独で含まれる場合が好ましい。
【００１９】
金属元素Ａ及びＰｔを含む合金の結晶構造としては、蛍石型（ＣａＦ２型）結晶構造であることが好ましい。蛍石型結晶構造を有する合金の場合において、金属元素Ａ及びＰｔ以外の遷移金属元素Ｍを含ませることで、単一相構造を維持しながら、合金の吸収波長（すなわち合金の色相）をより好適に変化させることができる。
Ｐｔ合金が蛍石型結晶構造を有している場合、Ｐｔ合金の結晶構造中に金属元素Ａが２種以上含まれる態様でもよい。
【００２０】
金属元素Ａを含み、かつ、蛍石型結晶構造を有する合金としては、例えば、Ａｌ２Ｐｔ、Ｇａ２Ｐｔ、ＭｎＰｔＳｎ、ＰｔＳｎ２などを挙げることができる。
【００２１】
本発明のＰｔ合金では、合金の結晶構造における結晶格子内部に、金属元素Ａ及び白金元素とは異なる遷移金属元素Ｍを含んでいる。金属元素Ａ及びＰｔの結晶構造中に、金属元素Ａ及びＰｔとは原子半径の異なる遷移金属元素Ｍを含有することで、結晶構造に膨らみ又は収縮が生じ、かつ、電子状態に変化を与えることができる。これにより、合金自体の光の吸収波長が変化する。したがって、合金を外部から観察した場合の色相に変化をもたらすことができる。
【００２２】
本発明の白金合金は、金属元素Ａ及びＰｔに対する遷移金属元素Ｍの比率〔Ｍ／（Ａ＋Ｐｔ）〕としては、空隙サイト数の観点から、０原子％／１００原子％超２５原子％／７５原子％以下の範囲が好ましく、５原子％／９５原子％以上２０原子％／８０原子％以下の範囲がより好ましい。
【００２３】
遷移金属元素Ｍは、金属の結晶格子内部の空隙に入り込むことによって、合金の結晶構造における結晶格子の内部に存在してもよい。この場合、遷移金属元素Ｍの原子半径の大きさによって、結晶格子が変形し、かつ、遷移金属元素Ｍの種類により合金全体の電子状態が変化する。一般的には、遷移金属元素Ｍの原子半径が金属元素Ａ及びＰｔの原子半径と同一又は小さい場合に、遷移金属元素Ｍが合金の結晶格子内部の空隙に入り込んだ侵入型結晶構造（侵入型固溶体）になりやすい。
【００２４】
「合金の結晶構造における結晶格子内部の空隙」とは、結晶構造の内部において、合金本来が持つ結晶構造に構造外から与えられた金属元素が入り込むことができるサイト（以下、結晶内空隙ともいう。）のことを指す。例えばＡｌ２Ｐｔの場合は、図１に示すように、遷移金属元素Ｍが侵入することができる結晶内空隙である４ｂサイトのことを指す。
【００２５】
また、遷移金属元素Ｍは、金属の結晶格子中の金属元素Ａ又はＰｔと置き換わって入り込むことによって、合金の結晶構造における結晶格子内部に存在してもよい。この場合も、侵入型結晶構造の場合と同様、遷移金属元素Ｍの原子半径に大きさによって結晶格子が変形し、かつ、遷移金属元素Ｍの種類により合金全体の電子状態が変化する。一般的には、遷移金属元素Ｍの原子半径が金属元素Ａ及びＰｔの原子半径より大きい場合に、遷移金属元素Ｍが結晶格子をなす原子と置換して入り込んだ置換型結晶構造（置換型固溶体）になりやすい。
【００２６】
合金の結晶構造が侵入型結晶構造又は置換型結晶構造であることは、合金（例えばＡｌ２Ｐｔ）の結晶構造の格子定数又は単位胞の大きさを理論値（例えばＡｌ２Ｐｔの格子定数又は単位胞の大きさの計算値）と対比することで確認することができる。
なお、遷移金属元素Ｍが金属の結晶格子中に固溶原子として入り込んでいることは、粉末Ｘ線回折測定により得られる回折パターンにおいて、未知相及び第二相のピークが存在しないことから確認することが可能である。
【００２７】
合金の結晶構造の格子定数又は単位胞の大きさの、理論値との対比は、粉末Ｘ線回折測定によりＡｌ２Ｐｔの回折角（＝入射Ｘ線方向と回折Ｘ線方向とのなす角度２θ（θ：ブラッグ角））とそのＸ線強度とを測定することによって行うことができる。格子定数または単位胞の大きさの変化はピークのシフトによって確認できる。例えば図３の粉末Ｘ線回折測定における、Ａｌ２Ｐｔの回折角２θが７５°（ｄｅｇｒｅｅ）以上の高角である範囲において、特定の回折ピークがＣｕ比率に伴って低角側へ徐々にシフトしていることから確認することができる。
【００２８】
本発明のＰｔ合金は、単一相構造となっている。本発明のＰｔ合金は、金属元素ＡとＰｔと遷移金属元素Ｍとが全て単一の相中に存在している点において、合金をなす金属相とは別の相として遷移金属元素等の他の元素が存在する従来の合金とは区別される。
【００２９】
合金が「単一相構造」を有していることは、粉末Ｘ線回折測定により得られる回折パターンから確認することができる。具体的には、例えば図３の粉末Ｘ線回折測定に表されるように、Ｃｕ含有のＡｌ２Ｐｔ〔例えば（Ａｌ２Ｐｔ）８０Ｃｕ２０〕は、Ｃｕ非含有のＡｌ２Ｐｔと対比して、いずれの回折角（２θ）においても異なるピークが現れていないことから、未知相及び第二相のピークが存在せず、単一相構造であると理解することができる。
【００３０】
本発明の白金合金では、波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍにおける平均反射スペクトルの強度（Ｒ１）が、波長５５０ｎｍ〜８００ｎｍにおける平均反射スペクトルの強度（Ｒ２）より小さいことが好ましい。平均反射スペクトル強度Ｒ１が平均反射スペクトル強度Ｒ２より小さいことは、可視光領域のうち、波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの吸収（特に青系色相〜紫色の吸収）が大きく、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の色相の補色となる、例えば５７０ｎｍ〜７５０ｎｍの波長領域に相当する暖色系の色相（特に、青系色相〜紫色の補色となる黄系色相〜赤系色相）を反射する白金合金、つまり暖色系の色相を呈する白金合金であることを示す。なお、黄系色相〜赤系色相には、橙色〜ピンク色が含まれる。
Ｐｔ合金において、遷移金属元素Ｍの占める比率が増加するにしたがい、結晶格子は膨張もしくは収縮（例えばＭ＝Ｃｕの場合、Ｃｕ量の増加にしたがって拡張；すなわち例えば図３のように、２θが高角を示す範囲（２θ≧７５°の範囲）内で回折ピークが低角側へシフト）し、逆に可視領域における反射スペクトルの極小値（すなわち最大吸収波長）が、それに伴いシフトする。例えばＭ＝Ｃｕの場合は、赤系色相側の波長領域にシフト（すなわち例えば図４のように、極小値が長波長側へシフト）する。
特に、波長４５０ｎｍ〜５００ｎｍにおける平均反射スペクトルの強度が、波長５５０ｎｍ〜８００ｎｍにおける平均反射スペクトルの強度Ｒ２より小さいことがより好ましい。
上記の反射スペクトルは、紫外可視近赤外分光光度計（ＵＶ−２６００、島津製作所社製）を用いて、波長２００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲を測定して得られる値である。
【００３１】
本発明の白金合金としては、暖色系の色相（特にピンク色〜赤系色相の色相）を呈する観点から、下記の組成式で表される合金が好ましい。
<組成式>
（Ａｌ２Ｐｔ）１−ｘＭｘ
式中、Ｍは、金属元素Ａ及び白金元素とは異なる遷移金属元素を表す。
また、ｘは、組成中の原子比率［原子％］を表し、０原子％＜ｘ＜２５原子％の範囲とすることができ、中でも１５原子％＜ｘ＜２５原子％を満たすことがより好ましい。
なお、金属元素Ａは、白金元素を含まない金属元素を指し、金属元素の範囲は既述の通りである。
【００３２】
Ｍとしては、遷移金属元素の中でも、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）が好ましく、より好ましくは、Ｃｕである。
【００３３】
ｘが１５原子％より大きいと、白金合金がピンク色〜赤系色相の色相を反射する。すなわち、ピンク色〜赤系色相を呈する白金合金が得られる。また、ｘが２５原子％未満であると、色相が赤系色相に近づきにくく、ピンク系の色相が得られやすい。
【００３４】
本発明の白金合金は、真空アーク溶解装置を用いて金属原子Ａ（例えばＡｌ）と、Ｐｔと、遷移金属元素Ｍ（例えばＣｕ）と、を混合してアーク溶解することで作製することができる。
アーク溶解は、各元素の供給用原料として用意した試料を同じ水冷銅ハース上に置き、真空引きを行ってあらかじめ定められた圧力とし、不活性ガス雰囲気下、所望とする電流値をかけることにより行える。例えば、真空引きの後、例えば０．０１ＭＰａ〜０．１ＭＰａの不活性ガス下でアーク溶解してもよい。
【００３５】
アーク溶解する際の圧力は、真空引きして例えば１×１０−２Ｐａ以下の範囲に調節することができる。
【００３６】
不活性ガス雰囲気としては、窒素ガス、又は希ガス（ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等）で置換された雰囲気が好ましい。
【００３７】
アーク溶解の際に印加する電流値は、例えば２０Ａ（アンペア）〜１００Ａの範囲に調節されるのが好ましい。電圧の印加時間は、例えば５秒〜３０秒の電圧印加を例えば４回行う等、場合に応じて適宜選択すればよい。
【００３８】
＜宝飾品及び装飾品＞
本発明の宝飾品及び装飾品は、既述の本発明の白金合金を含む。宝飾品に既述の本発明の白金合金が用いられるので、着色されたＰｔ合金に起因し、一般的なＰｔを用いた場合とは異なる色相（好ましくは暖色系の色相）及び光沢を呈する宝飾品が得られ、いわゆるプラチナと称される宝飾品と同様、宝飾品としての価値が期待される。
また、装飾品に既述の本発明の白金合金が用いられるので、種々の用途において、従来から一般的なＰｔを用いた場合とは異なる色相（好ましくは暖色系の色相）及び光沢を呈し、かつ、長期間に亘って安定した装飾効果が期待される。本発明の着色された白金合金は、単一相構造を有するため、均質な色調に制御されたものであり、宝飾品及び装飾品としての価値が高い。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
【００４０】
（実施例１）
−秤量−
白金（Ｐｔ）原料として、片桐貴金属工業社製のＰｔ板（形状：ｐｌａｔｅ、純度：９９．９５％）を用意し、銅（Ｃｕ）原料として、平野清左衛門商店社製のＣｕ板片（形状：ｃｈｉｐ、純度：９９．９９ ％）を用意した。また、アルミニウム（Ａｌ）原料として、高純度化学研究所社製のＡｌ粒子（形状：ｇｒａｉｎ、純度：９９．９９％）を用意した。
【００４１】
上記のＰｔ板及びＣｕ板片は、ニッパー（Ｎ−３１、ＨＯＺＡＮ社製）を用いて、下記の大きさに切り出して試料とした。
Ｐｔ試料：３ｍｍ〜５ｍｍ×３ｍｍ〜５ｍｍ×１ｍｍ〜２ｍｍの板材
Ｃｕ試料：３ｍｍ〜７ｍｍの板材
また、上記のＡｌ粒子は、直径３ｍｍ〜５ｍｍの粒子であるので、そのまま試料（Ａｌ試料）として用いた。
【００４２】
そして、上記のＰｔ試料、Ｃｕ試料、及びＡｌ試料を、Ｃｕ含率を変化（５原子％、１０原子％、１５原子％、２０原子％）させながら、合計量が０．７ｇとなるように秤量し、４種の混合原料を得た。得られた４つの混合原料の組成は、各々、（Ａｌ２Ｐｔ）９５Ｃｕ５、（Ａｌ２Ｐｔ）９０Ｃｕ１０、（Ａｌ２Ｐｔ）８５Ｃｕ１５、（Ａｌ２Ｐｔ）８０Ｃｕ２０である。
また、混合原料は、各々、塊の数が１つ又は２つ程度に収まるように秤量した。
【００４３】
−アーク溶解−
次いで、超小型真空アーク溶解装置（ＮＥＶ−ＡＤ ０３型、日新技研社製）を用い、上記のように秤量した混合試料を、それぞれ水冷銅ハース上に置き、約２時間真空引きを行って圧力が３×１０−３Ｐａに到達した後、アルゴン雰囲気下、電流値を５０Ａ〜１００Ａ程度に調節して各混合試料をアーク溶解し、５ｍｍ〜７ｍｍの粒状の４種の合金サンプル（Ｐｔ、Ｃｕ及びＡｌからなるＰｔ合金）を作製した。
【００４４】
−切断−
アーク溶解を経て作製された合金サンプルを、それぞれ精密切断機（アイソメット５０００、ＢＵＥＨＬＥＲ社製）に固定し、ＤＩＳＣＯ社製の刃（ＧＣ３２０ＰＢ）を用いて回転数３，８００ｒｐｍ、刃の進行速度１．２ｍｍ／ｍｉｎの条件で２つに切断し、合金片を得た。
【００４５】
−研磨−
合金サンプルの各々について、切断により得られた合金片の一方を試料台に固定し、回転研磨機（ドクターラップＭＬ−１８０、マルトー社製）を用いて、耐水研磨紙を＃１０００、２０００、４０００の順に変更して順次研磨した。その後、合金片を試料台から外し、合金片を手で持った状態で、中間仕上げ及び最終仕上げを順次行い、宝飾材料（宝飾品）を作製した。
なお、中間仕上げ及び最終仕上げは、下記の研磨材を用いて行った。
<中間仕上げ>
・バフ  ：トライデント  ４０−７５１８（８インチ）、ＢＵＥＨＬＥＲ社製
・研磨剤：メタダイ単結晶ダイヤモンドサスペンション  ４０−６５３１、ＢＵＥＨＬＥＲ社製
<最終仕上げ>
・バフ  ：マスターテックス  ４０−７７３８（８インチ）、ＢＵＥＨＬＥＲ社製
・研磨剤：マスタープレップ  ４０−６３７７−０６４、ＢＵＥＨＬＥＲ社製
【００４６】
−粉砕−
また、合金サンプルの各々について、切断により得られた合金片の他方を、メノウ乳鉢を用いてアセトン中で１０分程度粉砕した。アセトンが気化した後、ジルコニア製のポット（４５ｍＬ）に、粉砕したサンプルと、ジルコニア製のボール（１０ｍｍ）１８個と、エタノール（サンプルとボールが浸かる程度）と、を入れ、ボールミル（Ｐ−６、フリッチュ ジャパン社製）を用いて、回転数５００ｒｐｍ、３０分間の条件で粉砕した。その後、さらに同じ回転数で逆回転させて３０分間粉砕した。このようにして、合金粉を作製した。
【００４７】
−比較サンプルの作製−
次いで、以下のようにして上記のＰｔ試料及びＡｌ試料を、合計量が０．７ｇとなるように秤量し、比較用の混合試料を得た。Ｃｕ試料を用いないため、比較用の混合試料の組成はＡｌ２Ｐｔである。なお、混合試料は、塊の数が１つ又は２つ程度に収まるように秤量した。
そして、超小型真空アーク溶解装置（ＮＥＶ−ＡＤ ０３型、日新技研社製）を用い、秤量した比較用の混合試料を水冷銅ハース上に置き、上記と同様の条件にて比較用の混合試料をアーク溶解し、５ｍｍ〜７ｍｍの粒状の比較サンプル（Ａｌ２Ｐｔ合金）を作製した。
【００４８】
作製した比較サンプルを用い、上記の合金サンプルと同様に、比較サンプルを２つに切断して合金片を得た後、合金片の一方については、研磨を施して比較用の宝飾材料（宝飾品）を作製し、合金片の他方については、粉砕して比較用の合金粉を作製した。
【００４９】
−測定及び評価−
以上のようにして作製した４種の合金サンプル又は比較用サンプルから得た宝飾材料及び合金粉を用い、以下の測定を行った。測定結果を図３〜図４に示す。
【００５０】
（１）粉末Ｘ線回折測定
上記より得た各合金粉を、２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．２ｍｍのガラス製の試料容器に詰め、Ｘ線回折装置（Ｍｉｎｉ Ｆｌｅｘ ６００、線源：ＣｕＫα、理学電機社製）を用いて、回折角２θ＝２０°〜８０°の範囲を１°／分の条件で粉末Ｘ線回折測定を行った。
【００５１】
測定結果を図３に示す。なお、図３中の「Ａｌ２Ｐｔ ｃａｌｃ．」は、回折角２θ＝２０°〜８０°におけるＡｌ２Ｐｔの回折強度の計算値（理論ピーク）を示している。
図３に示されるように、Ａｌ２Ｐｔの回折ピークは、計算により求めた理論ピークであり、Ｃｕを含む合金サンプル（（Ａｌ２Ｐｔ）１−ｘＣｕｘ，ｘ（原子％）＝５，１０，１５，２０；以下同様）は、Ｃｕを含まないＡｌ２Ｐｔとの対比において、未知相及び第二相のピークが存在していない。このことから、Ｃｕを含む合金サンプル（（Ａｌ２Ｐｔ）１−ｘＣｕｘ）は、Ｃｕ含率がいずれの場合にも、単一相構造のＰｔ合金が得られていることがわかる。
【００５２】
また、回折角（２θ）が７５°以上の範囲に現れている回折ピークは、Ｃｕ含率が大きくなるにつれて徐々に低角側へシフトしていることがわかる。このことは、Ｃｕ含率が多くなるにしたがい、Ｐｔ合金の結晶格子が拡大していることを示している。つまり、Ｃｕを含む合金サンプル（（Ａｌ２Ｐｔ）１−ｘＣｕｘ）は、ＣｕがＡｌ２Ｐｔ結晶格子内部の空隙（４ｂサイト）に入り込んだ侵入型固溶体である。
【００５３】
（２）反射スペクトル
紫外可視分光光度計（ＵＶ−２６００、島津製作所社製）を用い、上記より得た各宝飾材料を、図５のようにホルダーに収容して設置し（ドーナツ状の白色部分は硫酸バリウムを示す。）、波長２００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で反射スペクトルを測定した。
【００５４】
測定結果を図４に示す。
図４に示されるように、可視光領域においてフラットな反射スペクトルを示す白金（金属Ｐｔ）に対して、比較サンプル（Ａｌ２Ｐｔ）であるＰｔ合金では、波長４００ｎｍ近傍に反射スペクトルの極小値（最大吸収波長）が現れている。そして、Ｐｔ合金の結晶格子中におけるＣｕの量が増大するにしたがい、反射スペクトルの極小値（最大吸収波長）が連続的に長波長側にシフトしていることがわかる。つまり、Ｐｔ合金の色相が、赤系色相を呈する波長領域側へ連続的に変化している。Ｐｔ合金中のＣｕ含率が１５原子％に達すると、赤系色相を呈しており、特にＰｔ合金中のＣｕ含率が２０原子％になると〔（Ａｌ２Ｐｔ）８０Ｃｕ２０〕、良好なピンク色を呈するＰｔ合金が得られた。
Ｐｔ合金が呈する色相をピンク色〜赤系色相に調整する観点からは、Ｐｔ合金は、（Ａｌ２Ｐｔ）１−ｘＣｕｘ（１５原子％＜ｘ＜２５原子％）の組成を有していることが好ましい。
【００５５】
上記した実施例では、本発明について、蛍石型（ＣａＦ２型）結晶構造を有するＡｌ２Ｐｔ（金属元素Ａ＝Ａｌ）の空隙に、遷移金属元素ＭであるＣｕを固溶原子として存在させたＰｔ合金を例に具体的に説明したが、本願発明は本実施例に制限されるものではない。
本発明の白金合金（Ｐｔ合金）は、合金の結晶格子をなす金属元素Ａが、Ａｌ以外の例えばＳｎ、Ｇａ、Ｍｎ、又はＩｎである場合にも、金属元素Ａ＝ＡｌであるＡｌ２Ｐｔを用いた上記実施例のＰｔ合金と同様の効果が奏される。この点、図６に示されるように、例えば金属元素Ａ＝ＳｎであるＳｎ２Ｐｔは、Ａｌ２Ｐｔと同様に、蛍石型（ＣａＦ型）結晶構造をとることができるので、Ｃｕ等の遷移金属元素Ｍが結晶格子に侵入又は置換した場合にＡｌ２Ｐｔと同様の結晶構造をとることが可能である。また、金属元素ＡがＡｌ及びＳｎ以外の他の金属元素Ａ（例えばＧａ、Ｍｎ、Ｉｎ等）である場合についても同様のことがいえる。
【００５６】
また、遷移金属元素Ｍが、Ｃｕ以外の例えばニッケル（Ｎｉ）である場合にも、Ａｌ２Ｐｔの空隙にＣｕが侵入した上記実施例のＰｔ合金と同様の効果が奏される。この点、図７に示されるように、例えばＡｌ２Ｐｔの空隙にＮｉが侵入したＰｔ合金も、Ａｌ２Ｐｔの空隙にＣｕが侵入した場合と同様の結晶構造をとることが可能である。また、金属元素ＭがＣｕ及びＮｉ以外の、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ａｇ、Ａｕの遷移金属元素である場合についても同様のことがいえる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の白金合金は、Ｐｔ本来の光沢と化学的な安定性とを有しながら、通常のＰｔとは異なる色相を呈しているので、貴金属が用いられる宝飾用途、又は金属様の外観、硬度もしくは耐久性能等が求められるメッキ、塗料などの装飾用途、等に広く適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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