Ашкинази Леонид Александрович
Ювелирные металлы

Lib.ru/Современная литература: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Помощь]
  • Комментарии: 3, последний от 29/08/2014.
  • © Copyright Ашкинази Леонид Александрович (leonid2047@gmail.com)
  • Обновлено: 11/04/2011. 23k. Статистика.
  • Статья: Техника
  • Иллюстрации/приложения: 9 штук.
  • Оценка: 6.78*16  Ваша оценка:


       Ювелирные металлы
      

    Украшения - единственное, что позволяет

    нам примириться с властью мужчин.

    А.К.

      
       Ювелирными называются металлы и сплавы, из которых делают ювелирные украшения. Употребление по столь прекрасному назначению определяется несколькими факторами: стоимостью, технологичностью, внешним видом, модой и тем, для чего нет нормального термина, но что было бы разумно назвать "эксплуатационной технологичностью". Вот с нее и начнем.
      
       Эксплуатационная технологичность
      
       По этому параметру, например, не проходят индий (мягок), свинец (мягок и при трении о кожу - ядовит), полоний (радиоактивен), ртуть (жидкая), галлий (плавится примерно при 30оС), медь (корродирует). Это - самые простые соображения, но есть еще такой малопонятный фактор, как совместимость с организмом. Состав пота и абразивные свойства кожи у разных людей неодинаковы: например, никелевое покрытие на латунных корпусах часов у разных людей разрушается с разной скоростью. Можно также предположить, что у некоторых людей возможна аллергическая реакция на те или иные металлы. Правда, разговоры об аллергенности никеля удивляют, если вспомнить, что уже век зубные протезы делают из нержавеющей стали, содержащей 10% никеля. Но кто же вспоминает о таких простых вещах, читая рекламу "совершенно нового гипоаллергенного сплава", отличающегося от обычной нержавеющей стали добавками, которые уж никак не могут уменьшать аллергенную активность. В большинстве случаев ничего, кроме конкурентной борьбы, за рекламой не стоит.
      
       Технологичность
      
       Это легкость деформации, прочность, твердость поверхности, возможность пайки различными припоями, способность, как говорят технологи, "принимать полировку" и т. д. Технологичность в данном случае не главный фактор - ювелирные украшения стоят достаточно, чтобы технологи напряглись и сделали, тем более что ни о каких суперзадачах вроде пайки сапфира с кварцем речи нет. В ювелирном деле по традиции неразъемно соединяют только металлы с металлами. А камни с металлами соединяют всякого рода лапками, усиками, завальцовкой, то есть изменяя размеры и форму металлической части украшения.
      
       Хотя можно представить себе ситуацию, когда возникнет мода на камни, припаянные к оправе. Ничего нереального в этом нет - в электронике освоена пайка и алмаза, и сапфира, и кварца. Спрашивается, а почему бы камни не приклеивать? В технике клеевые соединения применяются часто, но ювелирная техника весьма консервативна и склеивание применяется только при работе с более дешевыми, полудрагоценными камнями.
      
       Внешний вид
      
       Все металлы блестят, но коэффициент отражения может изменяться в определенных пределах, поэтому есть металлы светлые (серебро, коэффициент отражения около 0,95) и темные (вольфрам, 0,4-0,5). Кроме того, коэффициент отражения зависит от длины волны, и это дает окраску - например, если коэффициент отражения больше в длинноволновой части спектра, металл будет казаться красным (медь), если в середине спектра - желтым (золото). Иногда различия невелики - например, между никелем и хромом: никель чуть желтее. На цвет влияет наличие окисных пленок на поверхности - пленки толщин порядка длины волны света (полмикрона) выглядят окрашенными в результате интерференции (анодированный алюминий, пленки на титане). На ювелирных металлах серьезных окисных пленок не бывает (об экзотических исключениях будет рассказано дальше).
      
       Связь цвета сплавов с их составом изучена слабо, и закономерности ее не установлены. Кроме тривиальной: небольшая добавка на цвет влияет слабо. То есть сплавы меди с малыми содержаниями присадок будут иметь цвет меди. Но слово "малый" имеет для разных металлов и присадок различное значение.
      
       Стоимость
      
       Драгоценными металлами (в обыденной речи - "драгметаллами") называют платину, золото, палладий, рутений, родий, серебро, осмий, иридий. Здесь явно видна смесь древней истории (золото и серебро) и Периодической системы. Ибо хотя, скажем, гафний и рений дороже серебра, но драгметаллами их не называют. Изучение техники - при наличии интереса к ее основам - быстро показывает условность классификаций.
      
       Ориентировочные стоимости серебра, палладия, золота и платины - 0,2-7-14-30 долларов за грамм. Осмий в качестве ювелирного металла не применяют - он легко окисляются. Родий технологичен, но более дорог (около 70 долларов за грамм), и применять его нет особого смысла - вещь будет дороже, но этого никто не поймет. Разве что именно для этого случая будет создан новый дизайн и потрачены большие деньги на рекламу. Иридий сложен в технологии, стоит он примерно как палладий. Указанные цифры - ориентировочные: стоимость металлов колеблется в зависимости от спроса, он, в свою очередь, зависит от объема применения. А использование, например, платиновых металлов в автомобильной промышленности в качестве катализаторов зависит от все ужесточающихся норм на выбросы. С другой стороны, внедрение гибридных автомобилей сильно уменьшит выбросы и, возможно, снизит на какое-то время спрос на эти металлы.
      
       Мода
      
       Это, как вы понимаете, самое сложное - потому что здесь мы вступаем в сферу психологии. Существование моды обязано биологии - наличию у человека необходимости, с одной стороны, выделиться, чтобы заметили, с другой - выделиться не слишком, чтобы не отторгли, как чужого. Биологически это необходимо тому полу, который "выбираем", поэтому яркая раскраска у самцов многих животных означает всего лишь то, что выбирают самки. Заметим: самки человека (женщины) всегда знали, что выбирают самца для спаривания именно они. Самцы человека никогда не признают этого вслух, поэтому наличие мужской моды немного забавно, хотя и биологически обоснованно. А женская мода существует вовсе не для биологии и даже не для мужчин, а для своих. Впрочем, умные женщины знают это сами.
      
       Ширина полосы свободы между "оказаться незамеченным" и "оказаться чужим" со временем колеблется и вообще-то она уменьшается с улучшением вкуса и воспитания, поэтому попасть дизайнеру и модельеру в это окно бывает сложно. Поэтому на любом рынке, где присутствует более тысячи моделей с ценовым диапазоном хотя бы в два порядка (например, часы и ювелирные изделия), видно, что красивую и со вкусом сделанную вещь купить дешево, как правило, нельзя. Разумеется, бывают исключения - гениальный начинающий дизайнер прилетает в голубом вертолете и выставляет свои первые работы...
      
       Другая функция ювелирного изделия - подчеркнуть индивидуальность обладателя, обозначить его социальный слой, иногда указать на статус. При этом статусный смысл украшения может заметно варьировать в зависимости от культуры - обручальное кольцо в одних культурах может быть только золотым (хоть и дешевым), в других допустимы другие металлы, в третьих возможна и вставка из, например, муассанита (карбид кремния, SiC). Обозначение социального слоя также сложная и отчасти личная вещь: в одном слое общества женщина предпочтет маленький, по бриллиант, в другом - покрупнее, но муассанит, в третьем сэкономит и купит кольцо с фианитом, уповая на то, что подруги не поймут. Впрочем, вариации, связанные с личными предпочтениями, тоже существуют.
      
       Исторически основными ювелирными металлами были золото, серебро и платина. Относительная их распространенность изменялась с эпохами и культурами. Известны и особые случаи: хрестоматийный пример - алюминий, который в середине позапрошлого века был очень даже ювелирным металлом. Иногда ювелиры и сейчас делают украшения из алюминия.
      
       В области ювелирных металлов мода ограничивается вариациями фактуры поверхности (полированный, матовый) и цвета металла. Цвет же в основном задается какими-либо добавками к основному металлу, например золоту. Тем более, что чистое золото неудобно в эксплуатации - оно мягкое. Так что добавлять какой-то металл все равно придется.
      
       Золото
      
       Оно бывает белое, желтое, красное, розовое, зеленое; наверное, найдут и другие цвета. Желтое - это сплав с 12,5% Ag и 12,5% Cu, красное - с 25% Cu, розовое - с 21% Cu и 4% Ag, зеленое - с 25% Ag, белое - есть несколько вариантов: с Pt, с Pd и Ag, с Pd, Ag, Cu и Ni, с Pd, Ag, Cu, Ni и Zn. Вероятно, существуют и другие варианты. Смысл всех этих поисков в том, чтобы получить сплав с заданным содержанием золота ("пробой"), нужного цвета (в данном случае - белого), технологичный и коррозионностойкий. Сплавы с Pt и с Pd и Ag - белые, в остальных случаях иногда идут на усложнение технологии - покрывают белое золото родием. В этом случае оно становится вполне белым, но труднее определить, что таится под этим покрытием.
      
       Помимо вышеперечисленных сплавов в ювелирном деле применяют интерметаллические соединения золота, в обыденной речи ювелиры называют их "металлиды". Например, соединение золота и алюминия (21,5%) имеет пурпурный цвет, его называют "аметистовое золото" (а технологи зовут его "пурпурной чумой": его образование - одна из причин выхода из строя микросхем), с калием золото образует интерметаллиды фиолетового и оливкового цветов, с рубидием - темно-зеленого цвета, с индием - голубого цвета. В перечисленных двойных системах "золото-второй металл" имеется соответственно четыре, четыре, три и восемь соединений. Так что материала для экспериментов хватает. Все интерметаллиды хрупки, их можно использовать в качестве вставок в ювелирные изделия и обрабатывать как драгоценные камни.
       Для придания золотым сплавам серого или черного цвета поверхность изделия покрывают слоем "черного родия" или "черного рутения" (пленка оксида, возможно, более темная из-за шероховатости) или углеродом. Сплав черного цвета можно также получить, окисляя сплав золота с кобальтом и хромом - при этом на поверхности образуется пленка окиси хрома, "черный хром". Можно сделать коричневое золото - создав на поверхности сплава золота с медью пленку соединений коричнево-черного цвета. Правда, при этом совершенно непонятно, зачем под этим черным или коричневым слоем золото и, собственно, есть ли оно там вообще.
      
       ...А скоро мы узнаем о совершенно новом, потрясающе стойком к истиранию, "с пожизненной гарантией" золоте - каком-нибудь дисперсно-упрочненном. Или - особенно в свете новых веяний - о "нанозолоте", отличающемся от обычного повышенными расходами на рекламу и ценой. Или об "изотопном"... хотя с золотом этот фокус не пройдет - у него лишь один стабильный изотоп! А вот у платины, между прочим, пять.
      
       Платина
      
       В отличие от золота, к платине легирующие добавки применяются для изменения не цвета, а тех ее свойств, которые важны при изготовлении изделия (усадка при литье, твердость, упругость, пластичность) или эксплуатации (износостойкость). Так, медь повышает твердость и прочность платиновых сплавов, иридий и вольфрам увеличивают твердость и модуль Юнга (жесткость), кобальт улучшает литейные качества, палладий увеличивает пластичность. Но все эти решения не носят специфически ювелирного характера - это общие металловедческие приемы. Более того, технологические присадки могут ухудшать внешний вид, делая сплав серым, поэтому иногда платиновые сплавы покрывают родием, который имеет высокий коэффициент отражения (0,75) и стоек к истиранию. Иридий еще более стоек (им покрывают кончики перьев авторучек), но у него меньше коэффициент отражения (0,6), то есть он темнее и к тому же менее технологичен. По коэффициенту отражения "промоутеры" сравнивают иногда родий с серебром, но у серебра коэффициент отражения в видимой части спектра более 0,95, то есть оно заметно светлее.
      
       Серебро
      
       Основная добавка к серебру - медь, ее применяют для управления технологическими свойствами (твердостью, упругостью, пластичностью, коррозионной стойкостью); часто добавляют цинк, реже - другие металлы. При большом содержании меди сплав становится желтым, ювелиры такой почти не используют. Применение серебра в ювелирных изделиях определяется в значительной мере традицией, при этом низкая стоимость самого металла большой роли не играет. Хотя титан и сталь дешевле, но мода на них только создается, а за серебром - многовековая традиция. Для придания не совсем белым сплавам серебра хорошего белого цвета его иногда покрывают родием. При этом, правда, опять-таки становится непонятно, что под этим родием - серебро, "белое золото" или вообще что-то третье. Так что приходится доверять фирме, торговой марке и так далее.
      
       Мельхиор
      
       Это сплав меди и никеля (25%), применяется в основном для изготовления столовых приборов, посуды и шкатулок. Иногда из него изготавливают и ювелирные изделия (перстни, серьги, браслеты), чаще всего - посеребренные с вставками из полудрагоценных и поделочных камней. Часто "мельхиором" называют другой сплав с близкими свойствами - нейзильбер, сплав меди, никеля (15%) и цинка (20%), "МНЦ" или "МНЦ 15-20".
      
       Палладий
      
       Палладий по всем свойствам близок к платине, да и по внешнему виду неотличим от нее. Сплавы палладия, применяемые на практике, содержат серебро, никель и медь. Все они технологичны и имеют белый цвет. В ювелирном деле палладий пока применяют редко - продавцам сложно объяснять клиентам, почему эта вроде бы платина дешевле платины. Палладий с индием образует цветные интерметаллиды (PdIn, Pd2In, Pd2In3), которые могут стать ювелирными - если кто-то вложит деньги, чтобы "вывести" их на рынок, создать моду и спрос. Впрочем, интерметаллиды хрупки, такое кольцо не технологично, как вставки они вряд ли составят конкуренцию камням, надо придумать что-то совсем оригинальное... может быть, браслет с массивными вставками из интерметаллидов? Но стоить он будет немерено.
      
       Вообще же игра в цвета (например, появление коллекционных монет с цветным эмалированием) есть часть общего в последние десятилетия движения высокой культуры вниз, в массы. Сюда можно отнести, например, все связанное с ростом популярности бижутерии. Просто средний класс в развитых странах богатеет и тянется к высокой культуре. Настоящая же высокая культура в ювелирной сфере - это выверенные пропорции или новый, одновременно и оригинальный, и не вычурный дизайн. И эта культура для среднего класса все-таки дороговата. Отсюда и замена алмаза на муассанит (или еще дешевле - на фианит, "cubic zirconia"). Да и для восприятия культуры чаще всего нужно "окончить три университета", то есть вырасти в ее лоне. Поэтому, когда культура идет вширь, всегда возникает некоторое опрощение.
      
       Титан
      
       Титан - серого цвета, при наличии окисной пленки на поверхности может иметь розовый, фиолетовый, голубой оттенок. У окисной пленки относительно низкая стойкость к истиранию, поэтому данный прием применять надо осторожно. (Новые титановые альпинистские карабины фиолетового цвета, использовавшиеся - серые.) Сейчас титан довольно агрессивно рекламируется - впрочем, как и вольфрам, и сталь. Похоже, что доля и сегмент рынка, который будет в итоге освоен каждым из этих материалов, зависят в первую очередь от того, найдут ли дизайнеры в этих случаях специфический запоминающийся дизайн и смогут ли промоутеры закрепить его на рынке. Вполне возможно, что они частично займут зону бижутерии.
      
       Вольфрам
      
       Этот металл тверже и износоустойчивее перечисленных выше, он тяжел, как золото, и лишь на 10% легче платины (те, кто рекламирует его "тяжесть", эти цифры обычно не называют). Сам по себе он не дорог, но технологически сложнее прочих. Хотя в электронной промышленности из вольфрама делают то, чего обычно не делают ни из платины, ни из золота... Пока изделия (кольца) из вольфрама выполняют в подчеркнуто мужском, "техническом", простом дизайне. Но в этом случае возникает сильная конкуренция и с титаном, и со сталью.
      
       Рекламируют также кольца из карбида вольфрама, изготовленные методами порошковой металлургии (спеканием) из порошка карбида вольфрама (W2C). В некоторых случаях для облегчения спекания используется добавка кобальта - как в резцах. В принципе вольфрам может быть карбидирован с поверхности (как в некоторых термокатодах), но такую технологию ювелиры, кажется, пока не используют. Карбид вольфрама режет стекло, и мы еще увидим рекламный ролик, в котором очаровательная блондинка пытается разрезать пуленепробиваемое стекло бриллиантом, но он, увы, крошится, а просто Бонд, расправив плечи, своим простым и мужественным карбид-вольфрамовым кольцом... ну и так далее.
      
       Сталь
      
       В качестве ювелирного материала обычно рекламируется сталь 316L. От самой обычной хромоникелевой нержавейки (Х18Н10Т и т. п.) она отличается добавкой нескольких процентов молибдена и нормируемым (тоже несколько процентов) содержанием марганца - как раскислителя, вместо титана. Это так называемая хирургическая сталь, которая хорошо "держит лезвие" и стойка к износу. Поскольку она содержит хром, то ее довольно легко сделать черной.
      
       Об осторожности при чтении
      
       Информации насчет ювелирных металлов хватает - и на бумаге, и в Интернете. Нужно только быть осторожным, чтобы не поперхнуться, читая некоторые пассажи. Вот выбранные наугад примеры. "Не стоит надевать изделия из серебра на занятия спортом, а золото - в солярий. Серебро темнеет от пота, а золото от излучения". "Золото - первый из открытых человеком металлов. Относится к  группе химических элементов периодической системы Менделеева". "Титан является единственным элементом, обладающим силой стали, и с весом сравнимым с аллюминием". "Корпус часов изготовлен из нейзильбера (технического серебра), символика КГБ и ФСБ на корпусе часов покрыта цветной эмалью". "Главная трудность заключалась в соединении различных частей алюминия между собой: процессы по сплавливанию проводились при помощи других металлов - магнезии, этана, серебра". "Но родий и золото взаимно почти не растворяются, механические напряжения в родиевых покрытиях велики". "Титан легче, чем вольфрам, при ненамного меньшей плотности". "Палладий более плотный металл, чем золото, поэтому аналогичные изделия из палладия будут более тяжелыми и соответственно более дорогими, чем из золота". "Титан - это самый твердый природный метал в мире". Титан и не самый твердый, и не метал. Не говоря уж о том, что как о природных металлах можно говорить только о самородных, к которым титан обычно не относят, да и твердость их зависит от примесей. И еще имейте в виду, что ZrO2 (фианит) называют то цирконом, то цирконием, то кубиком циркония, то кубическим цирконом. Не открыть ли нам конкурс на новое название?
      
       Для проверки некоторых данных нужны специальные знания. Но другие легко проверить с помощью того же Интернета. Например, заявления об огромной популярности того или иного металла в качестве ювелирного оцениваются запросом в Яндексе, состоящем из названия металла или сплава и слова "ювелирный", скажем, "в одной фразе". И тогда обнаруживается, что частоты упоминаний различных металлов в ювелирном контексте в англоязычном (левая колонка) и русскоязычном (правая колонка) Интернете таковы (количество страниц/количество сайтов):
      
       Золото 200 000/1 200 45 000/2 400
       Серебро 140 000/1 500 27 000/2 100
       Платина 20 000/960 7 800/1 400
       Титан 9 400/780 370/88
       Сталь 8 300/590 190/69
       Вольфрам 1 400/190 22/7
       Палладий 250/120 1 100/330
      
       Автор благодарен за консультации специалисту по ювелирным изделиям, пожелавшей остаться не названной, а также фирме "Сусальное золото" из Санкт-Петербурга.
      
       0x01 graphic
      
       Фото 1
       Кольца из разных металлов (Интернет):
       1, 2, 3 - серебро, 4, 5 - алюминий, 6 - розовое золото, 7, 8 - мельхиор, 9, 10 - нейзильбер, 11-13 - палладий, 14-17 - платина, 18-20 - нержавеющая сталь, 21, 22 - титан, 23 - титан и золото, 24, 25 - вольфрам, 26 - карбид вольфрама, 27 - карбид вольфрама и золото
      
       0x01 graphic
      
      
       0x01 graphic
      
       Фото 2, 3
       Ювелирные изделия из алюминия (фото 2-9 - Б.З.Кантора)
      
       0x01 graphic
      
       Фото 4
       Подложка - золото, фигурка кошки - золото (вставка - жемчуг), кольцо - белое золото (вставка - бриллиант)
      
       0x01 graphic
      
       Фото 5
       Подложка - титан (пластина от разрядного насоса, цветные фигуры - пленки соединений с газами), слева - вольфрамовый слиток, подвергнутый воздействию электронного луча, справа - резцы из карбида вольфрама
      
       0x01 graphic
      
       Фото 6
       Серебро, вставка - перламутр, покрытие - эмаль
      
       0x01 graphic
      
       Фото 7
       Мельхиор, вставка - агат
      
       0x01 graphic
      
       Фото 8
       Мельхиор
      
       0x01 graphic
      
       Фото 9
       Мельхиор, серебрение, вставка - малахит

  • Комментарии: 3, последний от 29/08/2014.
  • © Copyright Ашкинази Леонид Александрович (leonid2047@gmail.com)
  • Обновлено: 11/04/2011. 23k. Статистика.
  • Статья: Техника
  • Оценка: 6.78*16  Ваша оценка:

    Связаться с программистом сайта.