Свойства и характеристики сплава из золота и платины

Со школьной химии известно, что золото необычный металл. Оно практически не окисляется, и растворить его можно только в «царской водке», смеси самых сильных кислот. В созданном недавно сплаве золота и платины сохранились все положительные характеристики благородного металла, плюс высокая износостойкость и прочность. Белый цвет подчеркивает чистоту и цвет камней в ювелирных изделиях.

Слитки
Слитки золота и платины

История открытия

В национальной американской лаборатории Сандиа создали самый прочный и износостойкий материал. Его проектировали на атомарном уровне с помощью компьютера. Соединенные в сплаве золото и платина усилили технические характеристики друг друга и добавили очень высокую износостойкость, в 100 раз превышающую показатели высоколегированных сталей.

Исследования с помощью электронного микроскопа показали, что при смешивании компонентов, уникальный металлический сплав образует на своей поверхности тонкий слой алмазной смазки. Благодаря ей стойкость к стиранию увеличивается в несколько раз и превосходит высоколегированные металлы и бронзы.

Сплав назвали белым золотом, поскольку он имеет ослепительный стальной блеск с легким, еле различимым оттенком желтизны. Основным компонентом сплава является платина, процентное содержание которой достигает 90%. И только десятую часть составляет золото.

Состав и структура

При создании сплава золото и платина проходят 2 стадии образования раствора. Сначала расплавленные металлы растворяются друг в друге на молекулярном уровне. При охлаждении образуется твердый раствор, когда смешиваются кристаллы чистого вещества в аналогичных затвердевших образованиях другого компонента.

К белому золоту новички часто относят:

  • серебро;
  • платину;
  • отдельный сорт золота белого цвета.

На самом деле ювелиры еще в начале 20 столетия начали смешивать 9 частей золота с 1 частью палладия. Такого количества лигатуры достаточно, чтобы материал приобрел белый цвет и яркий стальной блеск. Это делалось для того чтобы выдать его за платину, которая из-за высокой температуры плавления производилась в малых количествах и стоила очень дорого. В настоящее время оба драгоценных металла имеют одинаковую стоимость.

Постепенно стали производить и другие составы «белого золота». Самым дешевым оказался сплав золота с никелем. Состав обладал высокой твердостью, хорошо полировался. Недостаток материала обнаружился позже. Содержание никеля в сплаве, даже в пределах 10%, у некоторых людей вызывает аллергию при соприкосновении с кожей, особенно потной или покрытой кремами.

Серебро в качестве лигатуры окрашивает золото в белый цвет, но поверхность матовая.

В ювелирной промышленности используют лигатуру из других материалов:

  • кадмия;
  • платины;
  • цинка;
  • меди.

Из них делают двухкомпонентный и сложный сплав. Достаточно добавить 8,4% платины, чтобы золото стало белого цвета. Медь, наоборот, делает его красным. Кадмий снижает температуру плавления смеси из благородных металлов, увеличивает пластичность и ковкость.

Цинк повышает жидкотекучесть золота, позволяя ему хорошо заполнять форму сложной конфигурации. В небольших количествах цинк отбеливает благородный металл. Если он превышает 5%, появляется зеленоватый оттенок и хрупкость.

Никель
Слитки никеля

Характеристики и свойства сплава

Настоящее белое золото в ювелирной промышленности содержит примерно 10% платины. Этого достаточно, чтобы сплав приобрел особые качества:

  • белый цвет;
  • яркий блеск;
  • твердость;
  • прочность;
  • жидкотекучесть.

Состав хорошо полируется и подчеркивает красоту камней, игру света в них. Прочность металла позволяет изготавливать тонкие элементы с острыми углами, не теряющие форму.

Техническое белое золото имеет высокую электропроводность на поверхности. Сплав твердый и пластичный одновременно, с высокой температурой плавления. Алмазная смазка сохраняется при нагреве. Важным положительным качеством сплава является его термическая и механическая стабильность при длительном воздействии различных нагрузок и температур.

Изготовление

Для изготовления сплавов из благородных применяются одинаковые технологии. Расплавление производят в графитовых тиглях с покрытием из отожженной извести. Чистый углерод при высоких температурах может вступить в химическую реакцию с нагреваемыми металлами и лигатурой. Для каждого сплава своя емкость, которую не используют для создания аналогичных растворов.

Нагрев производится в индукционных печах. Они бесконтактно с высокой скоростью нагревают содержимое тигля до нужной температуры.

Первым расплавляют благородный металл, как более устойчивый к воздействию воздуха и не создающий окислов. Затем добавляется лигатура из других веществ.

При производстве сплавов используют химически чистые металлы — 999,9%. При создании сплава золота и серебра, металлы измельчают, помещают в тигель и смешивают, затем расплавляют. Легкоплавкие кадмий и цинк сначала сплавляют с другим компонентом лигатуры, медью или серебром. При создании сплавов из металлов с разной температурой плавления их по отдельности раскатывают в очень тонкие листы, затем складывают в пачки в нужной пропорции, сворачивают в рулон и спрессовывают. Брикеты укладывают в тигель.

Где применяют сплав

Белое золото широко применяется при изготовлении ювелирных изделий. Оно подчеркивает природный цвет камней, особенно алмазов. Чистое золото придает им желтоватый оттенок. Сплав хорошо полируется до зеркального блеска. Он тверже чистого металла и прочно удерживает камни.

Техническое белое золото обладает высокой прочностью к стиранию, твердостью. Оно представляет собой твердый кристаллический раствор золота в платине. Сплав отличается высокой электропроводностью и термостойкостью. Из него делают микросхемы и ответственные детали в медицинском оборудовании. Производители смартфонов изготавливают подвижные элементы устройства из технического белого золота, повышая в несколько раз срок их службы.

Белоснежный сплав применяют в промышленности. Химики используют оборудование с деталями из белого золота, стойкими к разрушающей силе кислот и щелочей. Также элементы из дорогого сплава есть в электронных устройствах.

Драгоценный металл
Ювелирные изделия

Достоинства и недостатки

Достаточно посмотреть на украшения с бриллиантами, чтобы убедиться, что белое золото служит для них великолепным обрамлением. Украшения можно надевать днем и вечером.

Желтое золото быстрее теряет свой блеск. Оно более мягкое, постоянно царапается и со временем окисляется. В изделиях с бриллиантами желтый металл передает им свой оттенок, изменяя игру света в камне. Оно превосходит сплав при изготовлении литьем, поскольку имеет относительно низкую температуру плавления и высокую пластичность.

Стоимость платины и золота примерно одинаковая. Поэтому драгоценные металлы в чистом виде и сплаве одинаково дорогие. При ударе твердым предметом мелодично звенят. Звук затухает волнами.

Как ухаживать за изделиями из белого золота

Сплав драгоценных металлов не окисляется. Но на изделия из белого золота ложится пыль. Соединяясь с влагой воздуха, она прочно удерживается на поверхности, забивается в отверстия. Раз в месяц ювелирные изделия следует чистить.

  1. Сделать раствор обычного мыла с минимальным количеством добавок. Лучше всего подходит «Детское» и «Хозяйственное».
  2. Положить в него ювелирные украшения на несколько минут.
  3. Достать и протереть мягкой салфеткой или бумажным полотенцем.
  4. Рельефную поверхность проще всего очистить зубной щеткой с мягкой щетиной.

Ювелирные изделия при изготовлении покрывают тонким слоем родия. Он усиливает блеск драгоценных металлов. Твердый родий создает прочную защиту от царапин и стирания. Постепенно защитное покрытие местами вытирается и его следует обновить. Самостоятельно сделать это не получится. Следует отдать драгоценности на чистку ювелиру.

Микросхемы протираются влажной салфеткой, когда оборудование отключено. После этого высушиваются.

Белым золотом называют различные сплавы, в которых к драгоценному металлу добавляют лигатуры, отбеливающие его и улучшающие технические характеристики. Износостойкость металла оправдывает его высокую стоимость.

Ссылка на основную публикацию