Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Драгоценные металлы и их свойства. Ювелирные сплавы драгоценных и цветных металлов






 

Красота, ковкость и пластичность драгоценных металлов, их антикоррозийные свойства издревле привлекали людей. Относительная их редкость в природе сделала драгоценные металлы своеобразными вечными символами богатства. Именно поэтому люди дали этим металлам гордое определение – драгоценные. К числу драгоценных металлов относят золото, серебро и металлы платиновой группы – собственно платину, а также иридий, палладий, родий, рутений и осмий, первые четыре из которых находят применение в ювелирном производстве.

Золото – драгоценный металл красивого желтого цвета, похожего на мягкий свет солнца. Недаром алхимики средневековья обозначали золото знаком солнца, а само слово золото восходит к древнеславянскому «зол» - солнце.

Золото хорошо полируется, это очень пластичный металл; из 1 гр. золота можно вытянуть тончайшую проволоку длиной в 2, 6 км или расковать его в лист золотой фольги площадью более 1 кв. м – лист этот будет прозрачным и чуть зеленоватым.

Золото обладает высокой химической инертностью, оно не растворяется в кислотах, исключение составляет лишь «царская водка» - смесь HCI и HNO3 в соотношении 1: 3.

Плотность золота – 19, 30 г/см³

Твердость по шкале Мооса – 2, 5

Температура плавления - 1063°С

Золото известно человечеству уже около 15 тыс. лет. Историки считают, что разработка золотоносных месторождений на Земле началась в IV тыс. до н.э., до этого применялось золото, обнаруженное в россыпях.

Поскольку чистое золото – металл мягкий, слоистый и весьма дорогой, его используют в виде сплавов с другими металлами – серебром, медью, палладием, никелем, кадмием и цинком, которые придают сплаву золота необходимую твердость и снабжают рядом иных важных качеств. Эти металлы называют легирующими (нем. legiren – плавить), а их систему лигатурой. Серебро в составе золотого сплава, позволяет сохранить мягкость и ковкость, понижает температуру плавления и изменяет цвет сплава. По мере добавления серебра цвет золота зеленеет, переходя в желто-зеленый, а при содержании в сплаве более 30% серебра он становится желто-белым. Медь повышает твердость золотого сплава. При этом сплав приобретает красноватые оттенки, усиливающиеся по мере повышения процентного содержания меди. Однако медь понижает антикоррозийные свойства сплава. Палладий повышает температуру плавления золотого сплава и резко меняет его цвет: при содержании в сплаве 10% палладия он окрашивается в белый цвет. Никель придает сплаву твердость и улучшает литейные свойства, окрашивая в бледно-желтый цвет. Кадмий и цинк понижают температуру плавления золота.

Содержание золота в сплаве определяется трехзначным числом; при этом общий вес сплава или изделия принят за 1000.

В России для ювелирных целей используются 958, 750, 585, 500 и 375 пробы золота.

Серебро – блестящий металл белого или серовато-белого цвета, ковкий, пластичный, который можно вытянуть в тончайшую проволоку или расковать в листы – тоньше бумажных, но пригодных для того, чтобы покрыть ими детали канделябров, мебели или других предметов. Серебро отлично полируется и превосходит другие металлы по показателю отражательной способности. Оно легко растворяется в азотной кислоте, взаимодействует с цианидами щелочных металлов и сернистыми соединениями, в том числе с теми, которые содержатся в воздухе, покрываясь при этом темным налетом сульфида серебра, хорошо известного под названием патина. Окисная пленка серебра, погруженного в воду, выделяет ионы, обладающие антибактерицидными свойствами. Не даром во время походов Александра Македонского было замечено, что те его воины, которые пользовались серебряной посудой, значительно реже страдали от различных инфекций, чем остальные, поэтому великий полководец распорядился снабдить серебряными сосудами все греческое войско.

Плотность серебра – 10, 5 г/см³

Твердость по Моосу – 2, 5

Температура плавления – 960, 5°С

Принято считать, что слово серебро происходит от древнеассирийского «сарпу» - серп, серповидная луна. Латинское же название серебра – argentum связано с греческим аргос- белый, блестящий. Известно, что античные астрологи почитали серебро как металл луны, а в средневековых трактатах алхимиков серебро обозначали лунным серпом или изображали в виде женщины-луны.

Серебро широко используется в различных отраслях промышленности, а для ювелирных целей только на протяжении XX века его израсходовано свыше 150 тысяч тонн, не считая рекуперированного материала.

Сплавы серебра, используемые для изготовления ювелирных изделий, в отличие от золотых, имеют только один легирующий компонент – медь. Она повышает твердость сплавов, сохраняя, однако, его ковкость, тягучесть и достаточную пластичность.

Для ювелирных целей в России применяют 960, 925, 875, 830, 800 пробы серебра.

Платина – серебристо-белый металл, тугоплавкий, тяжелый, обладающий весьма высоким коэффициентом отражения и низкой теплопроводностью. Это химически стойкий металл, не растворяющийся в кислотах; даже «царская водка» действует на платину только в горячем состоянии.

Плотность платины – 21, 45 г/см³

Твердость по шкале Мооса – 5

Температура плавления – 1773, 3°С

Название платины восходит к португальскому platina – серебришко, серебро низкого качества и относится к XVI веку, когда конкистадоры, добывавшие золото в Колумбии, встретив платину, приняли ее за некачественное, как они говорили, «недозрелое», серебро, и выбрасывали.

Признание к этому металлу пришло в конце XIX века, после изобретения оксиацетиленовой горелки, с помощью которой, наконец, удалось расплавить платину. Хотя известны единичные случаи более раннего применения платины для ювелирных изделий, выполненных, однако, в результате механической обработки платиновых самородков. Одно из таких изделий – золотая коробочка с прорезным узором из платины на крышке. Она датируется II веком н.э. и хранится в Музее Виктории и Альберта в Лондоне. Второе изделие относится к XVIII веку. Это маленькая вазочка, выполненная парижскими ювелирами для короля Людовика XVI.

Платина материал дорогостоящий и требующий специальных навыков и оборудования для обработки, поэтому она всегда будет оставаться своего рода «новой ступенькой» для тех, кто хочет выделить себя из круга «обычности», ощутить атмосферу роскоши, элегантности и исключительности. В конце XIX века, когда появились первые изделия из платины, их коллекционерами были люди состоятельные. Среди них примадонна императорского балета М.Ф. Кшесинская, хранившая прекрасные работы фирм Фаберже, Болина и Картье. Позже, в 1920-е – 1930-е годы изделия из платины украшают туалеты американских кинозвезд – Греты Гарбо, Мэри Пикфорд, а настоящей законодательницей моды на платиновые украшения стала герцогиня Виндзорская.

В настоящее время для ювелирных целей у нас в стране и за рубежом используются в основном сплавы платины 950°.

Палладий – металл серебристо-белого цвета. Обладает хорошей ковкостью. Устойчив к воздействиям внешней среды: растворяется только в «царской водке», азотной кислоте и подогретой серной кислоте.

Плотность палладия 12, 03 г/см³

Твердость по шкале Мооса – 5

Температура плавления - 1554°С

Этот металл платиновой группы известен как присадочный материал при получении сплавов золота белого цвета. В последние годы он стал общепризнанным материалом для изготовления ювелирных изделий, ведь обладает значительными достоинствами: он значительно дешевле платины, для изготовления одинаковых изделий по весу его требуется почти вдвое меньше, чем платины. Обладая теми же эксплуатационными свойствами, что платина, палладий обрабатывается легче и обладает большей ковкостью. Медики утверждают, что постоянное ношение украшений из палладия благотворно действует на организм человека и удлиняет его жизнь на 4-5 лет. Применяется в сплавах 850° и 500°.

Родий – металл платиновой группы серебристо-белого цвета. Растворим в гидросульфате калия KHSO4 и щелочных растворах цианидов. При температуре красного каления хорошо поддается прокатке и ковке.

Плотность родия – 12, 40 г/см³

Твердость по Моосу – 5, 5-6

Температура плавления - 1960°С

Благодаря привлекательному виду, твердости и антикоррозионной стойкости родий широко применяется для нанесения защитных и декоративных гальванических покрытий на ювелирные изделия из золота и серебра. Этот процесс в ювелирном производстве называют родированием.

 

Для изготовления бижутерии, значков, недорогих украшений интерьера и изделий посудной группы в ювелирной промышленности широко используются также сталь и сплавы цветных металлов, включающие медь, олово, цинк, свинец, никель, алюминий, основные свойства которых представлены в табл.1

Таблица 1

Свойства некоторых металлов (по Э. Бреполю)

 

Металл Плотность г/см³ Температура плавления, С Теплопроводность ВТ (К·М) Твердость по Бриннелю Прочность при растяжении H/мм²
Медь   Цинк   Олово   Свинец   Железо   Алюминий   Кадмий 8, 96   7, 13   7, 28   11, 34   7, 86   2, 70   8, 64   419, 5   231, 9   327, 4       320, 9 414, 1   11, 0   67, 0   35, 1   71, 2   23, 03   92, 1                          

 

 

Медь, обладая прекрасными физическими характеристиками, служит основанием важнейших сплавов – латуней и бронз, и используется для чеканных, филигранных, эмалевых и др. работ; она широко применяется для легирования сплавов драгоценных металлов.

К сплавам на медной основе относят бронзу, латунь, мельхиор, нейзильбер.

Латуни – медноцинковые сплавы. Они содержат до 45% цинка. Эти сплавы хорошо обрабатываются режущим инструментом, легко поддаются пластической деформации и отлично полируются. Но на открытом воздухе они неустойчивы: быстро теряют блеск и темнеют. Высокомедистые латуни – томпаки (с содержанием цинка до 2%) близки по цвету к золотым сплавам. Их используют в художественной промышленности для изготовления декоративной посуды, дешевой ювелирной галантереи и значков.

Бронзы – сплавы меди желтого цвета. В их состав в зависимости от назначения могут входить цинк, свинец, алюминий, фосфор, никель и бериллий. По составу различают алюминиевые, кремнистые, бериллиевые и кадмиевые бронзы. Из них в художественной промышленности используется бериллиевая бронза, применяемая для изготовления значков.

Мельхиор – медноникелевый сплав красивого серебристого цвета, обусловленного содержанием в нем 18-20 % никеля. Внешне этот сплав имитирует серебро и используется для изготовления предметов сервировки стола и недорогих ювелирных изделий.

Нейзильбер – трехкомпонентный сплав меди белого цвета, в состав которого входят никель (от 13, 5 до 16, 5%) и цинк (от 18 до 22%). Как и мельхиор, этот сплав внешне похож на серебро. Обладая антикоррозийной устойчивостью, пластичностью и высокой прочностью, он широко используется при изготовлении столовых приборов и ювелирных украшений с элементами филиграни.

Среди прочих металлов в последние годы для изготовления украшений дизайнеры стали использовать сплав железа – сталь, а также некоторые другие металлы.

Наряду с ювелирными камнями и различными металлами, современное промышленное и авторское производство охотно работает с такими материалами как стекло, керамика, пластмассы, кожа и резины различных цветов.

Контрольные вопросы

1. Какие свойства драгоценных металлов являются наиболее ценными для ювелиров?

2. Почему драгоценные металлы в изготовлении ювелирных изделий используются в виде сплавов?

3. Какие сплавы меди применяются в художественной промышленности и для каких изделий?

 

2. Опробирование и клеймение ювелирных изделий.

Пробирный надзор. Система проб драгоценных металлов

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.