В современном ювелирном искусстве мастерами используется широкий спектр драгоценных и цветных металлов — от традиционных серебра и золота до титана или алюминия.
Изначально, на выбор металла влияет внешний вид будущего ювелирного изделия. Знание физических свойств различных металлов помогает ювелирам воплощать в жизнь их самые смелые идеи.
Серебро — Ag.
Самый мягкий из драгоценных металлов, легко поддается любой механической обработке (пиление, прокатывание, ковка, полировка и т.д.). Традиционно используется во всем мире в изготовлении ювелирных украшений, посуды, монет, мини-скульптуре.
Современные российские ювелирные сплавы серебра чаще всего имеют пробы 925 и 960. Для получения нужной пробы серебро сплавляется с медью, реже с другими металлами.
Серебро имеет яркий белый цвет, который под воздействием некоторых химических веществ может становиться коричнево-серым, темно-серым, черным (патинирование). Применяя патинирование, мы выделяем выступающие над плоскостью элементы, подчеркиваем рисунок, придаем изделию выразительность, объем.
Галлий — металл, который плавится в руке.
С помощью гальваники серебро можно покрывать золотом или нано-керамикой.
Гальваническим же методом создают серебряные изделия крупных размеров, наращивая на восковые прототипы слой чистого серебра (гальванопластика).
Также на чистое серебро хорошо ложится горячая эмаль, с помощью которой можно придавать самые различные цвета элементам ювелирного изделия.
Прекрасно смотрятся изделия, в которых сочетаются серебро и медь (например, в технике Мокуме Гане), серебро и золото различных цветов, серебро и дерево, бивень мамонта, драгоценные и полудрагоценные камни, акрил.
Некоторые мастера используют «ювелирную глину», являющуюся смесью мельчайших частиц чистого серебра и специального пластификатора, которая затвердевает при нагреве в бескислородной среде в муфельной печи.
Чтобы избежать естественного потемнения, на изделия из серебра наносят родий (металл платиновой группы), реже просто покрывают бесцветным лаком.
Из-за природной мягкости серебра изделия из него подвержены царапинам и требуют периодической шлифовки, полировки и чистки.
Золото – Au.
Достаточно мягкий материал, особенно чистое золото. Легко поддается механической обработке. Самый популярный и востребованный металл, используемый в производстве ювелирных украшений, монет и т.д.
Наиболее часто используемые российские пробы – 585 и 750. В состав сплавов золота желтого и красного оттенков входят чистое серебро и медь, в разных пропорциях. Желтое золото 585 пробы будет светлее, чем в 750. Красное золото 750 пробы скорее розовое, по сравнению с аналогичным сплавом в 585 пробе.
Зеленое (в реальности – зеленовато-желтое) золото получается, когда в сплаве практически отсутствует медь. В белом золоте содержится никельсодержащая добавка или чистый палладий. Белое золото имеет легкий желтый оттенок, для придания белизны его покрывают родием.
С помощью черного родия можно добиться коричневато-черного оттенка золота, коричневый родий сделает изделие шоколадным, нано-керамика также может изменить его первоначальный цвет.
Самые прочные материалы в Мире
На золото 585 пробы можно накладывать холодную эмаль, горячая эмаль лучше ложится на золото 750 пробы.
В зависимости от идеи, золото может сочетаться со всеми видами материалов, используемых в ювелирном деле – камни, дерево, кость, стекло, металлы, пластик и т.д. Для создания некоторых из таких комбинаций может применяться весьма трудоемкий процесс.
Твердость золотых изделий зависит от компонентов сплава. Чем ниже проба, тем золото тверже.
Дополнительную твердость золоту можно придать с помощью механической обработки – штамповки, чеканки, проката. Поэтому, изделия, выполненные методом литья, будут мягче, чем сделанные вручную.
И все же, со временем, твердые предметы и физические усилия оставляют на изделиях из золота свои следы. Периодическая шлифовка, полировка, чистка и восстановление декоративных покрытий устраняют внешние повреждения в большинстве случаев.
Платина – Pt.
Драгоценный металл, с высокой температурой плавления, весьма пластичный и ковкий. Наиболее тяжелый по сравнению с серебром и золотом, и наиболее дорогой. Самая распространенная в России проба платина – 950. Высокая проба – причина мягкости и стоимости платины, т.к. золото понижают с 999 до 750 и 585 пробы, снижая, при этом, и его биржевую стоимость. В сравнении с серебром или белым золотом платина имеет белый цвет с сероватым (стальным) оттенком.
Платина идеально сочетается с бесцветными камнями, золотом насыщенных цветов (585 красным, 750 желтым) и другими контрастными материалами.
Высокий социальный статус металла определяет его применение в изготовлении наиболее изысканных, эксклюзивных моделей ювелирных изделий.
Палладий – Pd.
Драгоценный металл платиновой группы с соответствующими физическими свойствами. В качестве основного компонента сплавов в российских ювелирных изделиях встречается нечасто. Основная проба в России – 950. Палладий плавится в бескислородной среде при достаточно высокой температуре, поэтому чаще всего его используют в золотых сплавах, когда нужно получить «белый» цвет. Из-за гипоаллергенных свойств рекомендуется в качестве добавки к золоту для изготовления украшений для заказчиков, чья кожа реагирует на медь, цинк и другие компоненты традиционных ювелирных сплавов.
Источник: agraf-spb.ru
Самый мягкий металл в мире
Металлы – вид материалов, которые используются человеком с давних времен. Эта группа веществ очень многочисленна, но все они имеют общие физические характеристики, которые принято называть металлическими свойствами.
Твердость среди них — обычное, но не определяющее. Более специфичны другие, которыми обладает и самый мягкий металл. Эти свойства определяются особенностями их строения на молекулярном уровне.
Свойства металлов
Железо и его сплавы (сталь, чугун), медь, алюминий. Применение этих материалов знаменовало рывки научно-технического прогресса на разных этапах развития цивилизации. У каждого из этих металлов есть характеристики, придающие ему уникальную практическую ценность. Общими признаками для них являются высокая тепло- и электропроводность, пластичность – способность сохранять целостность при деформации, металлический блеск.
Булатный клинок, разрубающий железные доспехи, и самый мягкий металл, на котором остаются следы от малейшего воздействия, имеют сходное внутреннее устройство. В его основе – кристаллическая решетка, в узлах которой – атомы с положительным и нейтральным зарядом, между которыми находится «электронный газ» — частицы, покинувшие внешние оболочки атомов из-за ослабления связи с ядром. Особая металлическая связь между положительными ионами, расположенными в узлах кристаллической решетки, осуществляется за счет сил притяжения, возникающих в «электронном газе». Твердость, плотность, температура плавления металла зависят от концентрации этого «газа».
Критерии оценки
Ответ на вопрос о том, какой металл самый мягкий, всегда будет предметом обсуждения, если не согласовать критерии оценки и определить само понятие мягкости. Мнение об этой характеристике материала будет различным у специалистов разных отраслей. Металлург может понимать мягкость как повышенную ковкость, тенденцию воспринимать деформации от абразивных материалов и т. д.
Для материаловедов важно иметь возможность объективно сравнивать разные характеристики веществ. Мягкость также должна иметь общепринятые критерии оценки. Самый мягкий металл в мире должен иметь общепризнанные показатели, доказывающие его «рекордные» характеристики. Существует несколько методик, целью которых является измерение мягкости различных материалов.
Методы измерения
Большинство сертифицированных способов измерения твердости, основаны на измеряемом с помощью точных инструментов контактном воздействии на исследуемый материал со стороны более твердого тела, называемого индентором. В зависимости от вида индентора и от способов измерения различают несколько основных методов:
— Метод Бринелля. Определяется диаметр отпечатка, оставляемого металлическим шариком при вдавливании в поверхность исследуемого вещества.
— Метод Роквелла. Измеряется глубина вдавливания в поверхность шарика или алмазного конуса.
— Метод Виккерса. Определяется площадь отпечатка, оставляемого алмазной четырехгранной пирамидкой.
— Твердость по Шору. Есть свои шкалы для очень твердых и очень мягких материалов – измеряется глубина погружения специальной иглы или высота отскока от поверхности специального бойка.
Шкала твердости Мооса
Этот шкала для определения относительной твердости минералов и металлов была предложена в начале XIX века немцем Фридрихом Моосом. Она основан на методе царапания, когда более твердый образец оставляет отметку на более мягком, и очень удобна для выяснения — какой металл самый мягкий. По отношению к 10 эталонным минералам, которым присвоен условный показатель твердости, для испытываемого вещества определяется место в шкале и цифровой индекс. Самый мягкий эталонный минерал – тальк. Он имеет твердость по Моосу — 1, а самый твердый, алмаз – 10.
Оценка твердости по шкале Мооса происходит по принципу «мягче — тверже». Точно определить, во сколько раз, например, алюминий, имеющий индекс по шкале Мооса 2,75, мягче вольфрама (6,0), можно только имея результаты измерений, основанных на других методах. Но чтобы определить самый мягкий металл в таблице Менделеева этой таблицы вполне достаточно.
Самые мягкие – щелочные металлы
Из минералогической шкалы Мооса видно, что самыми мягкими являются вещества, относящиеся к щелочным металлам. Даже ртуть, знакомая многим по жидкости из градусника, имеет показатель твердости 1,5. Мягче её несколько веществ, обладающих сходными физико-механическими и химическими свойствами: литий (0,6 по шкале Мооса), натрий (0,5), калий (0,4), рубидий (0,3). Самый мягкий металл — это цезий, имеющий по шкале твердости Мооса показатель 0,2.
Физические и химические свойства щелочных металлов определяются их электронной конфигурацией. Она лишь слегка отличается от строения инертных газов. Электрон, расположенный на внешнем энергетическом уровне обладает подвижностью, которая определяет высокую химическую активность. Самым мягким металлам свойственна особая летучесть, их трудно добывать и сохранять в неизменном виде. Им присущи бурные химические взаимодействия с воздухом, водой, кислородом.
Элемент № 55
Название «цезий» происходит от латинского caesius – “небесно-голубой»: в спектре, излучаемом сильно нагретым веществом, в инфракрасном диапазоне видны две ярко-синие полоски. В чистом виде он хорошо отражает свет, похож на светлое золото и имеет серебристо – желтый цвет. Цезий — самый мягкий металл в мире, показатель твердости по Бринеллю – 0,15 Мн/м 2 (0,015 кгс/см 2 ). Температура плавления: +28,5°С, поэтому в обычных условиях, при комнатной температуре цезий находится в полужидком состоянии.
Это редкий, дорогой и чрезвычайно химически активный металл. В электронике, радиотехнике и химической промышленности высоких технологий цезий и сплавы на его основе находят всё большее применение и потребность в нем растет постоянно. Востребованы его химическая активность, способность образовывать соединения с высочайшей электропроводностью. Цезий – важный компонент производства специальных оптических приборов, светильников с уникальными свойствами и других высокотехнологических изделий. При этом мягкость – не самое его востребованное качество.
Источник: fb.ru
Самый мягкий металл
О том, какой металл самый мягкий, можно рассуждать довольно долго, если учитывать различные параметры. К примеру, многим известно, что золото в чистом виде является очень мягким металлом. Его очень просто поцарапать ногтем или сделать из нескольких грамм данного металла тончайшую проволоку.
Благодаря необычайной мягкости золота можно изготавливать из него любой формы драгоценные изделия, чем и пользуются ювелиры. Однако золото – это не самый мягкий металл. Зато таким с уверенностью можно назвать галлий.