Виды металлов ювелирных изделий

Однако, как правило, это очень твердая и хрупкая фаза. Так как они не пластичны, то из них невозможно получить сложные формы с помощью обычных производственных операций, применяемых в ювелирном деле. Поэтому их использование при изготовлении ювелирных изделий является непростым делом.

Цветные интерметаллиды золота

Есть три золотые интерметаллические фазы, которые, как известно, имеют привлекательные цвета, отвечающие формуле AuX2, где Х представляет собой легирующий металл. Из них наиболее известным является золотое соединение с алюминием, AuAl2 интенсивного пурпурного или фиолетового цвета. Оно известно как «пурпурноe золото» или «аметистовое золото». Впервые было запатентовано 1930 году Degussa [8,9].

Платина и палладий — лучшие ювелирные металлы белого цвета.

Пурпурный интерметаллид AuAl2, (более строго описывающийся [10] как Au6Al11) образуется при содержании золота 32,9 — 33,9 ат.%, т.е. около 79 вес.% золота и 21 вес.% вес алюминия [11]. Таким образом, теоретически это 18-каратное золото. Интересно, что его можно получить соединением золотой проволоки с алюминиевом листом, используемым в электронной промышленности, под действием температуры свыше 250°С это приводит к совместному охрупчиванию и разрушению. В электронной промышленности это явление известно как «фиолетовая чума» и ее формирование нежелательно. Материал обладает высокой твердостью, до HV 334.

Два другие цветные интерметаллиды золота — это соединение золота с индием (46 вес.% золота) AuIn2, которое имеет чистый синий цвет [4,12[ и плавится при 544°С, и соединение золото-галлий (58,5 вес.% золота) AuGa2 голубоватого цвета [4,12[. Оба мягкие, твердость HV 2% ряда металлов, таких как палладий, медь или серебро в пурпурное золото вызывает быстрое обесцвечивание.

Он также отмечает, что добавление платины (которая также образует цветные интерметаллиды с алюминием, галлием и индием) к синему индиевому золотому интермателлиду приводит к образованию смеси интерметаллических фаз и вызывает абрикосовый цвет (желто-розовый) за счет образования интерметаллида PtIn2. Осаждение этой фазы PtIn2 в голубом золоте AuIn2 приводит к измельчению зерна и снижению хрупкости.

Стабильность цвета интерметаллидов также имеет важное значение. Фиолетовое золото, как правило, становятся коричневым(тускнеет) из-за высокого выделения алюминия, как показали испытания, представленные в работе [25]. Добавление палладия к пурпурному золоту, как правило, снижает скорость высвобождения металлов.

Синие золотые интерметаллиды также имеют тенденцию к высвобождению металла, в случае галлиевого синего золота, цвет быстро меняется на золотисто-коричневый из-за высокого содержания золота, остающегося в поверхностном слое. Тем не менее, не было отмечено никаких изменений цвета для индийсодержащего голубого золота. Klotz приходит к выводу, что прозрачные защитные покрытия, вероятно, необходимы для применения в производстве ювелирных изделий с тем, чтобы защитить их от потускнения и, следовательно, ухудшения цвета.

Что будет, если переплавить белое и красное золото вместе?

Как уже было отмечено ранее, производство фиолетовых ювелирных изделий из золота уже сейчас коммерчески доступно. Использование синих интерметаллических соединений золота в производстве коммерческих ювелирных изделий, представляется более ограниченным из-за их очень бледного голубого цвета и относительной мягкости (около 140 HV), поэтому они легко царапаются [25].

Интерметаллиды других драгоценных металлов

Вероятно, самым известным из интерметаллидов других драгоценных металлов является платиновое соединение алюминия, PtAl2 золотисто-желтого цвета, оно содержит 78 мас.% платины. Согласно Cahn [27], добавление некоторого количества меди смещает цвет в оранжево-розовый.

Он сообщает, что обе формы были использованы для изготовления коммерческих ювелирных изделий компанией Минтек из Южной Африки. PtAl2 с медными добавками продавали как псевдо-драгоценный камень под торговой маркой «Platigem28». Изменяя соотношение платины, алюминия и меди при содержании платины в диапазону 58-80 вес.%, цвета варьируются от грязно-розового через нежно-оранжевый до богатого желтого ]29]. Лепешки могут быть получены путем плавления в инертной атмосфере, а затем их можно сформировать в виде кабошона или фасетированного псевдо-камня. Фасетирование также предполагает и некоторую полировку.

Как и золото, платина образует цветные интерметаллиды с галлием и индием: PtGa2 и PtIn2, также желтые (PtIn2 абрикосового цвета). Палладий образует окрашенное интерметаллическое соединение с индием, PdIn. Оно красное, но при избытке палладия цвет смещается в желтую область [27]. Это подтверждают Argarwal и Raykhtsaum [13], которые сообщают о том, что соединение палладий-индий, PdIn, имеет красноватый медно-желтый цвет и отклонения от стехиометрического состава приводят к быстрой потере цвета аналогично случаю для AuAl2, показанному на рисунке 4 (б). Добавление некоторого количества серебра к этому соединению ведет к проявлению более интенсивной желтой окраски (снижению красной составляющей цвета).

На сегодняшний день цветные интерметаллиды драгоценных металлов, в том числе и «Platigem», не нашли широкого коммерческого применения и нет никаких сообщений об исследованиях их технологических свойств. Несомненно то, что они будут внутренне хрупкими. Вполне возможно, что есть и другие цветные интерметаллиды драгоценных металлов, о которых пока не сообщается в литературе. Будет ли какой-либо из них иметь привлекательные яркие цвета, представляющие интерес для изготовления ювелирных изделий, пока этот вопрос остается открытым.

Окрашивание поверхности драгоценного металла: оксиды, патина и покрытия

Виды ювелирных металлов

Несмотря на бурное развитие технологий, металлы в ювелирном искусстве остаются основным сырьем для изготовления изделий. Разумеется, далеко не каждый из них применяется в создании украшений – для этого материал должен обладать определенными свойствами, в частности пластичностью, твердостью, неподверженностью коррозии, высокими эстетическими характеристиками. Рассмотрим, какие ювелирные металлы и сплавы применяются сегодня мастерами в их работе.

Ювелирные металлы

Условно все металлы, применяемые в ювелирном деле, можно разделить на две основные группы:

Драгоценные (благородные). В эту группу входят такие металлы, как золото, серебро и платина, а также элементы платиновой группы – палладий, иридий, рутений, родий и осмий. Драгоценные металлы используются как основной материал для изготовления дорогих украшений и характеризуются редкостью, высокими эстетическими качествами (цветом, блеском, сиянием), устойчивостью к химическим воздействиям и, в частности, к коррозии. Для золота характерен мягкий желтый или красноватый оттенок, для серебра или металлов платиновой группы – серебристо-белый или сероватый цвет.

Недрагоценные. Данная категория включает распространенные металлы (железо, олово, медь, никель, алюминий, цинк, ртуть и свинец), которые используются в качестве вспомогательных элементов или для изготовления недорогих ювелирных украшений (бижутерии). В создании дорогих изделий недрагоценные металлы применяются следующим образом:

• как составные (легирующие) элементы ювелирных сплавов, увеличивающие их прочность, коррозионную стойкость, пластичность и другие качества – например, так используется медь, никель, цинк, хром и т. д.;
• для изготовления защитных и декоративных покрытий – в частности, слой кадмия или хрома наносится на ювелирные изделия для защиты от коррозии или увеличения блеска;
• в качестве вспомогательных материалов – например, олово и цинк применяются как легкоплавкие припои.

Ювелирные сплавы

Помимо «чистых» металлов (то есть с минимальным количеством примесей) в ювелирном деле используются их сплавы. Делается это с целью повысить механические, химические и эстетические качества изделий, а также уменьшить их стоимость. В зависимости от того, какие виды ювелирных металлов использовались для создания сплава, их также можно разделить на следующие типы.

Драгоценные. Такие сплавы имеют в своем составе основной компонент (благородный металл – золото, серебро, платину и т. д.) и дополнительный, в качестве которого может выступать другой драгоценный элемент или недрагоценный металл – медь, никель, хром, цинк и другие. Наиболее распространенными сплавами такого рода являются, например белое и красное золото, стерлинг, электрум.

Недрагоценные. Такие сплавы применяются для изготовления дорогих изделий – ювелирной галантереи, а также скульптуры малых форм, декоративной посуды и т. д. Наиболее распространенными из них являются:

• бронза – сплав меди с оловом, цинком и свинцом, характеризующийся красивым светло-желтым цветом и хорошими литейными свойствами, применяющийся для изготовления декоративной скульптуры, посуды, дорогих украшений;
• мельхиор – серебристо-желтоватый сплав меди с никелем, отличающийся большой тягучестью, легко поддающийся холодной обработке и используемый для изготовления изделий в технике филигрань;
• латунь – сплав меди с цинком, иногда с добавлением свинца, марганца, никеля и других металлов, отличающийся ярким золотистым окрасом, устойчивостью к коррозии и прочностью, используемый для имитации золота в дорогих украшениях и в качестве материала для начинающих ювелиров;
• нейзильбер – сплав меди с никелем и цинком, напоминающий по цвету серебро, имеющий высокую коррозионную стойкость, прочность и удовлетворительную пластичность, применяющийся для имитации серебра в недорогих изделиях;
• сталь – сплав железа с углеродом, имеющий примеси марганца, цинка, никеля, вольфрама и т. д., характеризующийся отличной ковкостью и применяемый как материал для бижутерии – кулонов, крестиков, знаков зодиака и т. д.;
• томпак (полутомпак) – сплав меди с цинком, имеющий характерный золотистый цвет и потому часто выступающий в роли заменителя золота в производстве дорогих украшений.

Более точно узнать про различные виды металлов ювелирных изделий вы сможете на курсах в школе J-DESIGN.PRO. На этих занятиях вы получите не только теоретические знания о свойствах данных материалов, но и под началом опытных мастеров-ювелиров научитесь азам их обработки и изготовления украшений и декоративных изделий.

Источник: nalatty.com

Металлы и сплавы, применяемые для ювелирных изделий

Согласно Федеральному закону от 26.03.1998 № 41 -ФЗ «О дра­гоценных металлах и драгоценных камнях» к драгоценным (бла­городным) металлам, используемым в настоящее время для изго­товления ювелирных изделий, относят золото, серебро, платину

Ювелирные товары

и пять металлов платиновой группы: палладий, иридий, родии, рутений, осмий.

Долото — металл желтого цвета, с сильным блеском, плас­тичный (один грамм золота может вытягиваться в нить длиной до трех километров), обладает значительной механической проч­ностью, химически устойчив к большинству кислот и щелочей. Золото растворяется только в царской водке (смеси НМО3 и НС1 в соотношении 1: 3). Плотность — 19 320 кг/м 3 , температура плав­ления — 1064 °С.

Золото — очень мягкий металл, его твердость по шкале Мооса составляет 2,5. В природе золото встречается в само­родном виде и в виде золотоносных руд (сплавы золота, серебра, меди и других металлов). Используется как основной компонент сплавов и в качестве покрытия.

Серебро — белый, блестящий, очень ковкий и тягучий металл; обладает наивысшей отражающей способностью (94%), хороший проводник электричества и тепла, пластичный — прокатывается в тонкие листы толщиной до 0,00025 мм и вытягивается в тон­чайшую проволоку. Серебро чернеет при наличии в воздухе или воде сероводорода. Плотность — 10 500 кг/м 3 , температура плавле­ния — 961,9 °С.

Твердость по шкале Мооса — 2,7. В природе серебро встречается в самородном виде, а также входит в состав свинцо-во-цинковых руд. Используется как основной компонент сплавов и припоев для ювелирных изделий и в качестве покрытия.

Платина — серебристо-белый ковкий металл, не растворим в кислотах (кроме нагретой царской водки); имеет высокую плот­ность — 21 450 кг/м 3 и температуру плавления 1772 °С. Твердость по шкале Мооса — 4,2. В природе платина встречается в самород­ном состоянии. Используется как основной компонент платиновых сплавов, обычно в изделиях с бриллиантами.

Палладий — металл серебристо-белого цвета, в природе встре­чается вместе с платиной; ковкий, тягучий, хорошо прокатывается в тонкие листы и проволоку. Плотность — 12 020 кг/м 3 , температура плавления- 1552 °С. Твердость по шкале Мооса-4,8. Растворяется в азотной кислоте, смеси азотной и соляной кислот. Использование палладия в качестве легирующего металла в сплаве золото — пал­ладий ввело новый термин — «белое золото», что подчеркивает

Ювелирные товары

обесцвечивающую (по отношению к золоту) способность палла­дия. Палладий используется для изготовления ювелирных укра­шений как компонент высокотемпературных припоев.

Иридий — металл белого цвета, с серым оттенком, очень твер­дый, но хрупкий. Химически стойкий — на него не действуют кислоты и щелочи. Имеет очень высокие показатели плотности (22 420 кг/м 3 ) и температуры плавления (2450 °С). Твердость по шкале Мооса — 6,5. Используется в платиновых сплавах вместе с родием в качестве легирующего компонента.

Родий — хрупкий металл бледно-голубого цвета. По внешнему виду похож на алюминий; растворяется в концентрированной сер­ной кислоте. Смесь азотной и соляной кислот (царская водка) на родий не действует. Благодаря высокой отражающей способности (коэффициент отражения — 75-80%) применяется для покрытия металлов, в т. ч. серебра и изделий из «белого золота».

Плотность -12 420 кг/м 3 , температура плавления- 1960 °С. Твердость по шкале Мооса- 6,5.

Рутений — серебристо-белый металл, по внешнему виду похож на платину, но более твердый и хрупкий. Плотность — 12 370 кг/м 3 , температура плавления — 2950 °С. Применяется как компонент платиновых сплавов.

Осмий — белый, с серо-голубым оттенком металл, тугоплавкий, температура плавления самая высокая из металлов платиновой группы — 3047 °С. Тяжелый, плотность — 22 480 кг/м 3 , твердый (7,5), хрупкий, механической обработке не поддается, добавляется в платиновые сплавы для придания им твердости и упругости.

Основные физические свойства драгоценных металлов пред­ставлены в табл. 16.1.

Чистые драгоценные металлы являются либо сравнительно мягкими и недостаточно износостойкими (особенно золото и се­ребро) либо хрупкими (как иридий или осмий). Кроме того, при определенных видах ювелирных работ они не обладают необхо­димой технологичностью. Наконец, драгоценные металлы сравни­тельно дороги. Совокупность этих причин и обусловливают то, что в чистом виде эти металлы редко используются при изготовлении ювелирных украшений и других бытовых изделий.

Таблица 16.1

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник: studopedia.ru