Ελληνικά 
English 
Español 
Português 
Deutsch 
Italiano 
Français 
العربية 
Русский 
Bahasa Indonesia 
日本語 
한국어 
Suomi 
Svenska 
Polski 
Română 
Türkçe 
Čeština 
Magyar 
Norsk bokmål 
Εισαγωγή του υλικού καθαρού χρυσού που χρησιμοποιείται στην κατασκευή κοσμημάτων
Καθαρός χρυσός Χαρακτηριστικό γνώρισμα και τα υλικά κράματός του για κοσμήματα
Εισαγωγή:
Ο κίτρινος χρυσός έχει όμορφο χρώμα, καλή χημική σταθερότητα, εξαιρετική αισθητική και συλλεκτική αξία, καθώς και ρόλο στη διατήρηση και αύξηση της αξίας. Έχει επίσης εξαιρετική ολκιμότητα και χρησιμοποιείται ως διακοσμητικό υλικό και νόμισμα για κοσμήματα, χειροτεχνίες και αναμνηστικά νομίσματα από την αρχαιότητα.
Πίνακας περιεχομένων
Ενότητα Ⅰ Βασικές ιδιότητες του χρυσού
1. Φυσικές ιδιότητες του χρυσού
Οι δείκτες φυσικών ιδιοτήτων του χρυσού έχουν πολλαπλές πτυχές, όπως φαίνεται στον Πίνακα 3-1.
Πίνακας 3-1 Κύριες φυσικές ιδιότητες και τιμές δεικτών του χρυσού (Μερικό απόσπασμα από Ning Yuantao κ.λπ., 2013)
| Φυσικές ιδιότητες | Τιμές δείκτη | Φυσικές ιδιότητες | Τιμές δείκτη |
|---|---|---|---|
| Chroma | L* = 84,0, a* = 4,8, b* = 34,3 | Συντελεστής γραμμικής διαστολής (0 ~ 100 ℃) | 14.2 x 10-6/℃ |
| Πυκνότητα (18℃) | 19,31 g/cm3 | Ειδική αντίσταση (25℃) | 2.125 x 10-6 Ω - cm |
| Σημείο τήξης | 1064℃ | Ειδική θερμοχωρητικότητα (25℃) | 25,33 J/(mol - K) |
| Σημείο βρασμού | 2860℃ | Θερμότητα σύντηξης | 12,5 kJ/mol |
| Πίεση ατμών (1064℃) | 0,012 Pa | Θερμότητα εξάτμισης | 365,3 kJ/mol |
| Θερμική αγωγιμότητα (25℃) | 315 W/(m - K) | Θερμοκρασία Debye ϴp | 178 K |
| Συντελεστής θερμικής διάχυσης (0℃) | 1.25 m2/s | Μαγνητική επιδεκτικότητα | -0.15x10-6 cm3/g |
Συνολικά, οι φυσικές ιδιότητες του χρυσού έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
(1) Ο χρυσός έχει χρυσό χρώμα και είναι ένα από τα δύο μόνο έγχρωμα μέταλλα μεταξύ όλων των μεταλλικών υλικών (το άλλο είναι ο χαλκός).
(2) Ο χρυσός έχει μεγάλη πυκνότητα και είναι βαρύς. Η πυκνότητα του χρυσού μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, και όταν η θερμοκρασία φτάσει στο σημείο τήξης του (μόλις αρχίσει να λιώνει), η πυκνότητα πέφτει στα 18,2 g/ cm3όταν λιώνει πλήρως σε υγρό (η θερμοκρασία παραμένει σταθερή στο σημείο τήξης), η πυκνότητα πέφτει στα 17,3 g/cm3.
(3) Ο χρυσός έχει μέτριο σημείο τήξης και η θερμότητα τήξης του είναι σχετικά χαμηλότερη από τα μέταλλα της ομάδας του λευκόχρυσου, γεγονός που είναι επωφελές για τη θερμική επεξεργασία, όπως η τήξη, η χύτευση και η συγκόλληση.
(4) Ο χρυσός έχει καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα του χρυσού είναι μόλις δεύτερη μετά τον άργυρο και τον χαλκό, καταλαμβάνοντας την τρίτη θέση. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η ειδική αντίσταση αυξάνεται. Η θερμική αγωγιμότητα του χρυσού είναι μόνο δεύτερη μετά τον άργυρο, καθώς είναι 74％ του αργύρου.
(5) Ο χρυσός έχει πολύ χαμηλή μεταβλητότητα. Μεταξύ 1000-1300℃, η ποσότητα χρυσού που εξατμίζεται είναι αμελητέα. Ο ρυθμός εξάτμισης του χρυσού σχετίζεται με την περιβάλλουσα ατμόσφαιρα και τη θερμοκρασία θέρμανσης. Για παράδειγμα, κατά την τήξη του χρυσού σε ατμοσφαιρικές συνθήκες στους 1075℃, 1125℃ και 1250℃, μετά από 1 ώρα, η απώλεια χρυσού είναι 0,009％, 0,10％ και 0,26％- σε αέριο άνθρακα, η απώλεια εξατμιζόμενου χρυσού είναι εξαπλάσια από εκείνη στον αέρα- σε μονοξείδιο του άνθρακα, η απώλεια είναι διπλάσια από εκείνη στον αέρα.
(6) Η μαγνητική επιδεκτικότητα του χρυσού είναι αρνητική, παρουσιάζοντας διαμαγνητισμό.
2. Οι χημικές ιδιότητες του χρυσού
2.1 Ο χρυσός έχει ισχυρή χημική σταθερότητα.
(1) Αντιοξειδωτικές ιδιότητες.
Ο χρυσός έχει εξαιρετικές αντιοξειδωτικές ιδιότητες και δεν υφίσταται χημικές αντιδράσεις ακόμη και παρουσία υγρασίας στην ατμόσφαιρα. Ο χρυσός είναι το μόνο μέταλλο που δεν αντιδρά με το οξυγόνο σε υψηλές θερμοκρασίες- στους 1000℃ δεν παρατηρήθηκε απώλεια βάρους μετά την τοποθέτηση του χρυσού σε ατμόσφαιρα οξυγόνου για 40 ώρες.
(2) Αντοχή στη διάβρωση.
Ο χρυσός έχει πολύ υψηλό δυναμικό ιονισμού και είναι χημικά πολύ σταθερός. Σε θερμοκρασία δωματίου, μεμονωμένα ανόργανα οξέα όπως το νιτρικό οξύ, το θειικό οξύ, το υδροχλωρικό οξύ, το υδροφθορικό οξύ και άλλα ισχυρά οξέα δεν μπορούν να αντιδράσουν μαζί του. Τα περισσότερα οργανικά οξέα (όπως το τρυγικό οξύ, το κιτρικό οξύ, το οξικό οξύ κ.λπ.) και τα αλκαλικά διαλύματα NaOH ή KOH επίσης δεν μπορούν να αντιδράσουν μαζί του. Ωστόσο, ορισμένα μεμονωμένα οξέα, μικτά οξέα, αέρια αλογόνων και διαλύματα αλάτων μπορούν να προκαλέσουν ποικίλου βαθμού διάβρωση στον χρυσό. Για παράδειγμα, το βασιλικό νερό (μείγμα υδροχλωρικού και νιτρικού οξέος 3:1), το χλωριούχο νερό, το βρωμιούχο νερό, το υδροβρωμικό οξύ (HBr), το διάλυμα ιωδίου σε ιωδιούχο κάλιο (KI +I2), αλκοολικό διάλυμα ιωδίου (C2H5OH + I2), διάλυμα χλωριούχου σιδήρου σε υδροχλωρικό οξύ (FeCl3 + HCl), διάλυμα κυανίου (NaCN, KCN), χλώριο (σε θερμοκρασίες άνω των 420 Κ), θειουρία (NH2⸳CS⸳NH2), ακετυλένιο (C2H2, σε θερμοκρασία 753 Κ), και τα μικτά οξέα σεληνικού οξέος και τελλουρικού οξέος ή θειικού οξέος μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τον χρυσό. Οι επιδράσεις των διαφόρων διαβρωτικών μέσων στον χρυσό παρουσιάζονται στον πίνακα 3-2.
Πίνακας 3-2 Συμπεριφορά του χρυσού σε διάφορα διαβρωτικά μέσα
| Διαβρωτικά μέσα | Μεσαία κατάσταση | Θερμοκρασία | Βαθμός διάβρωσης του χρυσού | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Διαβρωτικά μέσα | Μεσαία κατάσταση | Θερμοκρασία | Σχεδόν καμία διάβρωση | Ελαφρά διάβρωση | Μέτρια διάβρωση | Σοβαρή διάβρωση |
| Θειικό οξύ | 98％ | Θερμοκρασία δωματίου - 100℃ | Ναι | |||
| Νιτρικό οξύ | 70％ | Θερμοκρασία δωματίου - 100℃ | Ναι | |||
| Νιτρικό οξύ | Smoky > 90％ | Θερμοκρασία δωματίου | Ναι | |||
| Υδροχλωρικό οξύ | 36％ | Θερμοκρασία δωματίου - 100℃ | Ναι | |||
| Υδροφθοριούχο οξύ | 40％ | Θερμοκρασία δωματίου | Ναι | |||
| Aqua regia | 75％HC1 + 25％HNO3 | Θερμοκρασία δωματίου | Ναι | |||
| Υπερχλωρικό οξύ | 70-72％ | Θερμοκρασία δωματίου -100℃ | Ναι | |||
| Φωσφορικό οξύ | > 90％ | Θερμοκρασία δωματίου - 100℃ | Ναι | |||
| Χλώριο | Ξηρό χλώριο | Θερμοκρασία δωματίου | Ναι | |||
| Χλώριο | Υγρό χλώριο | Θερμοκρασία δωματίου | Ναι | |||
| Κιτρικό οξύ | Θερμοκρασία δωματίου ~ 100℃ | Ναι | ||||
| Σεληνικό οξύ | Θερμοκρασία δωματίου - 100℃ | Ναι | ||||
| Ερμής | Θερμοκρασία δωματίου | Ναι | ||||
| Διάλυμα χλωριούχου σιδήρου(ΙΙΙ) | Θερμοκρασία δωματίου | Ναι | ||||
| Διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου | Θερμοκρασία δωματίου | Ναι | ||||
| Διάλυμα αμμωνίας | Θερμοκρασία δωματίου | Ναι | ||||
| Διάλυμα κυανιούχου καλίου | Θερμοκρασία δωματίου - 100℃ | Ναι | ||||
| Λιωμένο υδροξείδιο του νατρίου | 350℃ | Ναι | ||||
| Λιωμένο υπεροξείδιο του νατρίου | 350℃ | Ναι | ||||
| Διάλυμα ιωδίου σε αλκοόλη | Θερμοκρασία δωματίου | Ναι | ||||
2.2 Ο χρυσός μπορεί να σχηματίσει διάφορες ενώσεις και να υπάρχει στις ενώσεις αυτές είτε σε κατάσταση οξείδωσης +1 είτε σε κατάσταση οξείδωσης +3.
Τα χλωριούχα χρυσά περιλαμβάνουν το τριχλωριούχο χρυσό (AuCl3) και μονοχλωρίδιο (AuCl). Το άνυδρο AuCl3 είναι κόκκινο και το AuCl3⸳2H2Το Ο είναι πορτοκαλοκίτρινο. Η θέρμανση σκόνης χρυσού σε χλώριο στους 140-150℃ μπορεί να παράγει AuCl3. Η διάλυση χρυσού σε βασιλικό ύδωρ ή υδατικά διαλύματα που περιέχουν χλώριο παράγει επίσης AuCl3. AuCl3, το οποίο σχηματίζει εύκολα σύμπλοκα με άλλα χλωρίδια, όπως το M[AuCl4], H[AuCl4], επιτρέποντας στον χρυσό να υπάρχει σε ένα σταθερό AuCl4 μορφή. Αυτή είναι η βάση της μεθόδου χλωρίωσης για την εξόρυξη χρυσού. Ο χρυσός μπορεί να κατακρημνιστεί από χλωριούχα διαλύματα που περιέχουν χρυσό χρησιμοποιώντας άλατα σιδήρου, διοξείδιο του θείου, οξαλικό οξύ κ.λπ.
Τα κυανίδια του χρυσού περιλαμβάνουν το κυανίδιο του χρυσού (AuCN), το δικυανίδιο του χρυσού [Au(CN)2], κ.λπ. Θέρμανση υδροχλωρικού ή θειικού οξέος με κυανιούχο κάλιο [KAu(CN) 2] μπορεί να δώσει AuCN. Είναι μια κίτρινη κρυσταλλική σκόνη λεμονιού που μπορεί να διαλυθεί σε αμμωνία, πολυθειούχο αμμώνιο, κυανίδια αλκαλικών μετάλλων και θειοθειικά άλατα. Τα απλά κυανίδια του χρυσού αντιδρούν εύκολα με κυανίδια αλκαλίων μετάλλων σχηματίζοντας σύμπλοκα κυανιούχου χρυσού, όπως Na[Au(CN)2], K[Au(CN)2παρουσία οξυγόνου, ο χρυσός στο διάλυμα κυανίου μπορεί επίσης να σχηματίσει τα παραπάνω σύμπλοκα, έτσι ώστε ο χρυσός να σταθεροποιήσει το Au(CN) 2, υπάρχει στη λύση. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για την εκχύλιση χρυσού με κυάνιο, Au(CN) 2, ο χρυσός στο διάλυμα είναι εύκολο να κατακρημνιστεί από τον αναγωγικό παράγοντα
Τα σουλφίδια του χρυσού περιλαμβάνουν το δισουλφίδιο του χρυσού(ΙΙ) (Au2S) , δισουλφίδιο του χρυσού(ΙΙ) (Au2S2) , και τρισθενούς χρυσού(ΙΙ) (Au2S 3) . Au 2Το S μπορεί να διαλυθεί σε διάλυμα KCN και σε θειούχα αλκαλικά μέταλλα.
Τα οξείδια του χρυσού περιλαμβάνουν το οξείδιο του χρυσού(ΙΙ) (Au2O) και οξείδιο του χρυσού(ΙΙΙ) (Au2O 3). Δεδομένου ότι ο χρυσός δεν αντιδρά άμεσα με το οξυγόνο,
τα οξείδια του χρυσού μπορούν να ληφθούν μόνο από διαλύματα που περιέχουν χρυσό. Η κατεργασία ψυχρού αραιωμένου χλωριούχου χρυσού με καυστική σόδα μπορεί να παράγει μια βαθιά μωβ σκόνη, ένα ένυδρο οξείδιο του χρυσού, και η θέρμανσή του παράγει Au 2O. Όταν η Au 2O έρχεται σε επαφή με νερό, διασπάται σε Au2O 3.
Τα υδροξείδια του χρυσού έχουν τρισθενή [Au(OH) 3] και μονοσθενούς (AuOH), με το πρώτο να είναι πιο σταθερό.
2.3 Οι ενώσεις χρυσού ανάγονται γρήγορα σε στοιχειακό χρυσό.
Τα ισχυρότερα μέταλλα που μπορούν να μειώσουν τον χρυσό είναι το μαγνήσιο, ο ψευδάργυρος και το αλουμίνιο. Αυτή η ιδιότητα αξιοποιείται στη διαδικασία κυανίου για την εξαγωγή χρυσού, όπου η σκόνη ψευδαργύρου χρησιμοποιείται για αντικατάσταση. Οργανικές ουσίες, όπως το μυρμηκικό οξύ, το οξαλικό οξύ, η υδροκινόνη, η υδραζίνη, το ακετυλένιο κ.λπ. μπορούν επίσης να μειώσουν τον χρυσό. Υπάρχουν πολλοί αναγωγικοί παράγοντες για τις ενώσεις του χρυσού, όπως το υδρογόνο υπό υψηλή πίεση, τα μέταλλα με σειρά δυναμικού πριν από τον χρυσό, καθώς και το υπεροξείδιο του υδρογόνου, το χλωριούχο άλας του ταννίου, το θειικό σίδηρο, το χλωριούχο σίδηρο, το οξείδιο του μολύβδου, το διοξείδιο του μαγγανίου, οι ισχυρές βάσεις και τα υπεροξείδια των αλκαλικών γαιών.
3. Μηχανικές ιδιότητες του χρυσού
3.1 Χαμηλή σκληρότητα
Στην ανόπτηση, η σκληρότητα του χρυσού είναι μόνο HV 25-27. Στην κατάσταση χύτευσης, η σκληρότητά του είναι επίσης μόνο περίπου HV30. Όταν ο ρυθμός παραμόρφωσης είναι 60％ στην κατάσταση ψυχρής παραμόρφωσης, η σκληρότητά του είναι περίπου HV60.
3.2 Κακή αντοχή στη φθορά
Λόγω της χαμηλής σκληρότητάς του, οι γρατζουνιές από τα νύχια και τα δαγκώματα από τα δόντια μπορούν να αφήσουν σημάδια. Τα χρυσά κοσμήματα μπορούν να εμφανίσουν γρήγορα βαθουλώματα, γρατσουνιές και προβλήματα φθοράς λόγω των χτυπημάτων και της τριβής κατά την καθημερινή χρήση.
3.3 Υψηλός ρυθμός επιμήκυνσης, καλή ολκιμότητα
Ο ρυθμός επιμήκυνσης στην κατάσταση χύτευσης φτάνει τα 30％, ενώ ο ρυθμός επιμήκυνσης στην ανόπτηση μπορεί να φτάσει τα 45％.
3.4 Χαμηλή αντοχή, μικρό μέτρο ελαστικότητας, εύκολη παραμόρφωση
Το όριο διαρροής του χρυσού υψηλής καθαρότητας σε θερμοκρασία δωματίου είναι μόνο 3,43 MPa και το μέτρο ελαστικότητας είναι μόνο 79 GPa.
4. Η απόδοση της διεργασίας του χρυσού
4.1 Καλή απόδοση χύτευσης
Το σημείο τήξης του χρυσού είναι μέτριο και η θερμοκρασία χύτευσης του λιωμένου μετάλλου γενικά δεν υπερβαίνει τους 1200 ℃, καθιστώντας το κατάλληλο για διαδικασίες χύτευσης ακριβείας που χρησιμοποιούν καλούπια γύψου, τα οποία δεν είναι επιρρεπή σε ελαττώματα χύτευσης όπως η συρρίκνωση και το κενό. Η πτητικότητα του χρυσού είναι εξαιρετικά χαμηλή- κατά την τήξη μεταξύ 1100℃-1300℃, η απώλεια πτητικότητας του χρυσού είναι μόνο 0,01％ 0,025％ και το ποσό της απώλειας πτητικότητας σχετίζεται με την περιεκτικότητα των πτητικών προσμίξεων στη γόμωση και την ατμόσφαιρα τήξης. Η απώλεια εξάτμισης του χρυσού στο αέριο είναι εξαπλάσια από εκείνη στον αέρα και η απώλεια στο μονοξείδιο του άνθρακα είναι 2 φορές μεγαλύτερη από εκείνη στον αέρα.
4.2 Καλή απόδοση ψυχρής εργασίας
Λόγω της χαμηλής αντοχής του χρυσού, είναι εύκολο να διαμορφωθεί σε θερμοκρασία δωματίου με διαδικασίες όπως η έλαση, η σύρση και η σφυρηλάτηση - αρχαία τεχνουργήματα. Τα υλικά περιέχουν αμέτρητα χρυσά στολίδια και χρυσά αντικείμενα που κατασκευάστηκαν με τεχνικές ψυχρής κατεργασίας, όπως η φιλιγκράν, η ύφανση, το σφυρηλάτηση και η χάραξη. 1 γραμμάριο καθαρού χρυσού μπορεί συνήθως να τραβηχτεί σε σύρμα μήκους 320 μέτρων. Με τη σύγχρονη τεχνολογία επεξεργασίας, 1 γραμμάριο καθαρού χρυσού μπορεί ακόμη και να τραβηχτεί σε ένα λεπτό σύρμα μήκους 3420 μέτρων. Ο καθαρός χρυσός μπορεί να σφυρηλατηθεί σε φύλλο χρυσού με πάχος 0,1 x 10-3 mm, το οποίο φαίνεται πολύ πυκνό ακόμη και στο μικροσκόπιο. Ωστόσο, όταν υπάρχουν προσμίξεις όπως ο μόλυβδος, το βισμούθιο, το τελλούριο, το κάδμιο, το αντιμόνιο, το αρσενικό και ο κασσίτερος, μπορεί να γίνει εύθραυστο- για παράδειγμα, το φύλλο χρυσού που περιέχει βισμούθιο σε ποσοστό 0,05％ μπορεί να θρυμματιστεί με το χέρι. Η επίδραση του μολύβδου είναι ακόμη πιο έντονη- όταν ο καθαρός χρυσός περιλαμβάνει 50 x 10-6 του μολύβδου, επηρεάζει την πλαστικότητα του χρυσού και όταν η περιεκτικότητα σε μόλυβδο φτάσει το 0,01, η ολκιμότητά του χάνεται εντελώς.
4.3 Καλή απόδοση συγκόλλησης
Λόγω της καλής χημικής σταθερότητας του χρυσού σε υψηλές θερμοκρασίες, οι επιδόσεις συγκόλλησης είναι εξαιρετικές και δεν σχηματίζει στρώμα οξειδωτικού φιλμ κατά τη συγκόλληση που επηρεάζει τη μεταλλική σύνδεση, ούτε είναι επιρρεπής στη δημιουργία εγκλεισμάτων.
4.4 Ο χρυσός έχει πολύ χαμηλή μεταβλητότητα
Κάτω από 1000 ℃, ο χρυσός τοποθετήθηκε σε ατμόσφαιρα οξυγόνου για 40 ώρες και δεν παρατηρήθηκε απώλεια βάρους. Κάτω από 1075℃, 1125℃ και 1250℃, ο χρυσός λιώθηκε στον αέρα και μετά από 1 ώρα, η απώλεια χρυσού ήταν μόνο 0,009％, 0,10％ και 0,26％. Η απώλεια αυτή οφείλεται σε εξάτμιση και όχι σε οξείδωση.
Τμήμα ΙΙ Η καθαρότητα και οι μονάδες μέτρησης του χρυσού
1. Η καθαρότητα του χρυσού
1.1 Μέθοδοι ένδειξης καθαρότητας
Η καθαρότητα του χρυσού αναφέρεται στην περιεκτικότητα του χρυσού, δηλαδή στην ελάχιστη ποιοτική περιεκτικότητα του χρυσού. Παραδοσιακά, υπάρχουν τρεις μέθοδοι για την ένδειξη της καθαρότητας του χρυσού: η μέθοδος του ποσοστού, η μέθοδος ανά χίλια και η μέθοδος του αριθμού Κ. Η ποσοστιαία μέθοδος εκφράζει την περιεκτικότητα σε χρυσό σε ποσοστό (％)- η μέθοδος ανά χίλια εκφράζει την περιεκτικότητα σε χρυσό σε ανά χίλια (‰)- η μέθοδος αριθμού Κ προέρχεται από την αγγλική λέξη "karat", η οποία είναι το διεθνώς αναγνωρισμένο σύμβολο μονάδας για τον υπολογισμό της καθαρότητας ή της ποιότητας του χρυσού, το οποίο συντομογραφείται ως Κ.
Μέθοδος του αριθμού Κ: διαιρεί την καθαρότητα του χρυσού σε 24 μέρη, με την υψηλότερη καθαρότητα, τον καθαρό χρυσό, να είναι 24Κ, και τη χαμηλότερη καθαρότητα να είναι 1 Κ. Θεωρητικά, η καθαρότητα του καθαρού χρυσού είναι 100％, που προκύπτει από το 24Κ = 100％, το οποίο μπορεί να υπολογιστεί ως Κ = 4,16666666 ％. Δεδομένου ότι η ποσοστιαία τιμή του 1 Κ είναι ένας απείρως επαναλαμβανόμενος δεκαδικός αριθμός, οι διάφορες χώρες και περιοχές έχουν ελαφρώς διαφορετικούς κανονισμούς σχετικά με την τιμή του 1 Κ.
1.2 Καθαρότητα του χρυσού για κοσμήματα
Ανάλογα με την καθαρότητα του χρυσού για κοσμήματα, μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: καθαρός χρυσός και χρυσός Κ.
(1) Κατηγορία Pure Gold
Η περιεκτικότητα σε χρυσό της κατηγορίας καθαρού χρυσού είναι τουλάχιστον 99％. Ο συνήθως αναφερόμενος στην αγορά καθαρός χρυσός, ολικός χρυσός, χρυσός 999, χρυσός 9999, κόκκινος χρυσός και χρυσός 24Κ ανήκουν στην κατηγορία του καθαρού χρυσού.
Ο καθαρός χρυσός αναφέρεται σε χρυσό με καθαρότητα χίλια μέρη ανά χίλια. Στην πραγματικότητα, η επίτευξη καθαρού χρυσού με καθαρότητα χιλίων μερών ανά χίλια είναι αδύνατη. Όπως λέει και το ρητό, "ο χρυσός δεν μπορεί να είναι εντελώς καθαρός, και κανένας άνθρωπος δεν είναι τέλειος". Απόλυτα καθαρός χρυσός δεν υπάρχει. Σύμφωνα με το σημερινό επίπεδο της πιο προηγμένης τεχνολογίας στον κόσμο,
Ο καθαρότερος χρυσός μπορεί να φτάσει μόνο τα 99,999999％, και χρησιμοποιείται ειδικά ως "χρυσός αντιδραστηρίων" για τυποποιημένα αντιδραστήρια. Η παραγωγή αντιδραστηριακού χρυσού υψηλής καθαρότητας απαιτεί μεγάλη ποσότητα πρώτων υλών και καυσίμων, οπότε η τιμή του είναι πολλές φορές υψηλότερη από εκείνη του καθαρού χρυσού στη διεθνή αγορά εμπορίας πολύτιμων μετάλλων. Ακόμη και σε συγκεκριμένες βιομηχανίες, ο χρυσός αντιδραστηρίου χρησιμοποιείται με επιφύλαξη για να μην αυξηθεί το κόστος και να μην προκληθούν απόβλητα. Επιπλέον, από την άποψη της αξίας χρήσης των κοσμημάτων, δεν έχει καμία πρακτική σημασία.
Επί του παρόντος, στην αγορά, υπάρχουν κυρίως τρεις τύποι χρυσού που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κοσμήματος από καθαρό χρυσό με βάση την περιεκτικότητα σε χρυσό:
"Four Nine Gold", με λεπτότητα 99,99％, δηλαδή χρυσός 24Κ,
"Χρυσός τριών εννέα", με λεπτότητα 99,9％, κοινώς γνωστός ως χρυσός 999,
Ο "Χρυσός Δύο Εννέα", με λεπτότητα 99％, είναι ευρέως γνωστός ως "Χρυσός 99" ή "Καθαρός Χρυσός".
(2) Τύποι χρυσού Κ
Η αντοχή και η σκληρότητα του καθαρού χρυσού είναι πολύ χαμηλές, οπότε δημιουργείται ένα κράμα με την προσθήκη μιας ορισμένης αναλογίας κραματικών στοιχείων στον καθαρό χρυσό, σχηματίζοντας χρυσό Κ αντίστοιχης λεπτότητας, ο οποίος μπορεί να αυξήσει την αντοχή και την ανθεκτικότητα του χρυσού, αποτελώντας τον διεθνώς διάσημο χρυσό για κοσμήματα.
Λόγω των διαφορών μεταξύ ανατολικής και δυτικής κουλτούρας, η περιεκτικότητα σε χρυσό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή κοσμημάτων και διακοσμητικών αντικειμένων διαφέρει μεταξύ των διαφόρων χωρών και περιοχών. Ωστόσο, ως χρυσός ποιότητας κοσμήματος, τα πρότυπα που υιοθετούνται από τις χώρες σε όλο τον κόσμο παραμένουν κάτω από 8Κ και πρέπει να εξασφαλίζουν την ελάχιστη περιεκτικότητα σε χρυσό για κάθε κατηγορία, όπως φαίνεται στον Πίνακα 3-3.
Πίνακας 3-3 Κοινές ποιότητες χρυσού για κοσμήματα σε διάφορες χώρες και περιοχές
| Χώρα ή Περιφέρεια | Κοινός βαθμός χρυσού | Αντίστοιχη περιεκτικότητα σε χρυσό |
|---|---|---|
| Κίνα | Καθαρός χρυσός, 18Κ | 99.9％ , 75％ |
| Ινδία | 22K | 91.6％ |
| Αραβικές χώρες | 21 K | 87.5％ |
| Ηνωμένο Βασίλειο | Κυρίως 9K, με μια μικρή ποσότητα 22K και 18K | 37.5％, 91.6％, 75.0％ |
| Γερμανία | 8K , 14K | 33.3％ , 58.5％ |
| Ηνωμένες Πολιτείες | 14K , 18K | 58.5％ , 75.0％ |
| Ιταλία, Γαλλία | 18K | 75.0％ |
| Ρωσία | 18K - 9K | 75.0％ ~ 37.5％ |
| Ηνωμένες Πολιτείες | 10K - 18K | 41.6％ ~ 75.0％ |
Ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (ISO) θέτει απαιτήσεις για την καθαρότητα του χρυσού που χρησιμοποιείται στα κοσμήματα, οι οποίες συνάδουν με την καθαρότητα που συνιστάται από το Τα χαρακτηριστικά τους είναι περίπου τα εξής:
Χρυσό 22Κ,
με σκληρότητα ελαφρώς υψηλότερη από τον καθαρό χρυσό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τοποθέτηση μεγαλύτερων μεμονωμένων πολύτιμων λίθων. Ωστόσο, λόγω της ασθενέστερης αντοχής του υλικού, τα σχέδια των κοσμημάτων πρέπει να είναι απλά και δεν χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία κοσμημάτων.
Χρυσό 18Κ,
με μέτρια σκληρότητα και ιδανική ολκιμότητα, είναι κατάλληλο για την τοποθέτηση διαφόρων πολύτιμων λίθων και το τελικό προϊόν δεν παραμορφώνεται εύκολα, καθιστώντας το το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό χρυσού Κ στη βιομηχανία κοσμημάτων.
Χρυσό 14Κ,
με σκληρότερη υφή, υψηλή ανθεκτικότητα και ισχυρή ελαστικότητα, μπορεί να τοποθετήσει διάφορους πολύτιμους λίθους, έχει καλές διακοσμητικές ιδιότητες και έχει μέτρια τιμή.
Χρυσό 9Κ,
με υψηλή σκληρότητα και χαμηλή ολκιμότητα, είναι κατάλληλο μόνο για την κατασκευή κοσμημάτων απλού σχήματος που τοποθετούν μεμονωμένους πολύτιμους λίθους. Είναι φθηνό και χρησιμοποιείται συχνά για τη δημιουργία μοντέρνων κοσμημάτων, μεταλλίων και πλακετών.
1.3 Σημάδια και ετικέτες καθαρότητας κοσμημάτων
Για τα χρυσά κοσμήματα, η καθαρότητα εκφράζεται σε μέρη ανά χίλια ( αριθμός Κ) και ένας συνδυασμός χρυσού, Au ή G. Για παράδειγμα, για χρυσό με καθαρότητα 18Κ, το σήμα μπορεί να είναι ένα από τα ακόλουθα: Gold 750 18K Gold, Au750 (Εικόνα 3-1), Au18K, G750, G18K.
Για τις ετικέτες των προϊόντων των χρυσών κοσμημάτων 24Κ, για να αποφευχθεί η υπερβολή της καθαρότητας του προϊόντος και η παραπλάνηση των καταναλωτών, είτε φέρουν την ένδειξη "χρυσός 24Κ", "χρυσός 999" ή "χρυσός 9999", πρέπει να φέρουν την ένδειξη "χρυσός 24Κ". Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να αναφέρεται η ονομαστική περιεκτικότητα σε χρυσό. Στην περίπτωση αυτή, μπορεί να δηλώνεται σαφώς σε άλλες θέσεις της ετικέτας (όχι πριν ή μετά την ονομασία του προϊόντος) με βάση τα πρότυπα της καταχωρισμένης επιχείρησης.
Εικόνα 3-1 Χρωματική σφραγίδα στον δακτύλιο
2. Μονάδες μέτρησης για το χρυσό
2.1 Μονάδες μέτρησης για το βάρος χρυσού
Οι διεθνώς αναγνωρισμένες μονάδες μέτρησης χρυσού περιλαμβάνουν γραμμάρια, κιλά, ουγγιές, λίρες troy, pennyweights κ.λπ. Οι συνήθως χρησιμοποιούμενες μονάδες μέτρησης του χρυσού παρατίθενται στον Πίνακα 3-4.
Πίνακας 3-4 Πίνακας μετατροπής κοινών μονάδων μέτρησης χρυσού (με διεθνώς αναγνωρισμένα σύμβολα συντομογραφίας)
| Ποιότητα | Υπόλοιπο χρυσού (gr.) | βάρος δεκάρας (dwt.) | Ουγγιά Troy (t. oz.) | Ουγγιά Avoirdupois (av. oz.) | Avoirdupois pound (μέση λίβρα) | γραμμάριο(g) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 χρυσή ουγγιά | 1 | 0.041666 | 0.0020833 | 0.00228571 | 0.000142857 | 0.0648 |
| βάρος 1 πένας | 24 | 1 | 0.05 | 0.0548571 | 0.00342857 | 1.5552 |
| 1 ουγγιά troy | 480 | 20 | 1 | 1.0971428 | 0.0685714 | 31. 1035 |
| 1 λίβρα troy | 5760 | 240 | 12 | 13.165714 | 0.822857 | 373.248 |
| 1 ουγγιά avoirdupois | 437.5 | 18.2292 | 0.911458 | 1 | 0.0625 | 28.35 |
| 1 λίβρα σε μέγεθος avoirdupois | 7000 | 291.666 | 14.58333 | 16 | 1 | 453.6 |
| 1 mg | 0.015432 | 0.000643 | 0.00003215 | 0.000035274 | 0.0000022046 | 0.001 |
| 1 g | 15.432 | 0.643 | 0.03215 | 0.035274 | 0.0022046 | 1 |
| 1 κιλό | 15432 | 643 | 32.15 | 35.274 | 2. 2046 | 1000 |
2.2 Διεθνείς μονάδες μέτρησης της τιμής του χρυσού
Πριν από το 1933, ο χρυσός τιμολογούνταν σε διάφορα νομίσματα, όπως το δολάριο ΗΠΑ, η βρετανική λίρα, το γαλλικό φράγκο κ.λπ. Μέχρι το 1944, οι χώρες έφτασαν στο σύστημα του Bretton Woods, συνδέοντας άμεσα το δολάριο με τον χρυσό. Το δολάριο έγινε σταδιακά το παγκόσμιο νόμισμα, με σταθερή συναλλαγματική ισοτιμία 1 ουγγιά χρυσού ίση με 35 δολάρια, επιτρέποντας στις χώρες να ανταλλάσσουν τα δολάριά τους με χρυσό. Μέχρι τη δεκαετία του 1970, η χαλαρή νομισματική πολιτική των ΗΠΑ οδήγησε τελικά στην κατάρρευση του συστήματος του Bretton Woods και η τιμή του χρυσού δεν ήταν πλέον σταθερή στα 35 δολάρια ανά ουγγιά, επιτρέποντας στις κεντρικές τράπεζες να τυπώσουν χρήμα χωρίς περιορισμούς. Ωστόσο, καθώς οι ΗΠΑ έγιναν η μεγαλύτερη οικονομική και στρατιωτική δύναμη στον κόσμο, το δολάριο έγινε το νόμισμα για την τιμολόγηση του χρυσού. Μέχρι σήμερα, η διεθνής μονάδα μέτρησης της τιμής του χρυσού είναι τα δολάρια ανά ουγγιά.
Τμήμα III Υλικά και τροποποιήσεις για διακοσμητικό καθαρό χρυσό
1. Η θέση στην αγορά και τα κοινά ζητήματα των κοσμημάτων από ατόφιο χρυσό
Σύμφωνα με τις απόψεις που μεταδίδονται εδώ και χιλιάδες χρόνια στην Κίνα, τα χρυσά και ασημένια κοσμήματα αντιπροσωπεύουν τον πλούτο και την ενσάρκωση της ευγένειας. Ταυτόχρονα, οι αρχαίοι αυτοκράτορες αναγνώριζαν το κίτρινο ως το χρώμα που αντιπροσωπεύει το κύρος και οι ανταμοιβές στο παλάτι συχνά αντικαθίσταντο με διάφορα χρυσά και ασημένια κοσμήματα. Ως εκ τούτου, τα χρυσά κοσμήματα συνεχίζουν να φέρουν τη βαθιά έννοια της ευγένειας και του πλούτου, ιδίως καθώς ενσαρκώνουν την όμορφη χροιά ενός αρμονικού γάμου. Στα παραδοσιακά γαμήλια έθιμα, τα χρυσά κοσμήματα είναι σχεδόν απαραίτητα. Ως αποτέλεσμα, τα κοσμήματα από ατόφιο χρυσό έχουν αγαπηθεί από τις μάζες σε διάφορες χώρες από την αρχαιότητα και εξακολουθούν να καταλαμβάνουν ένα σημαντικό μερίδιο της αγοράς κοσμημάτων σήμερα.
Ωστόσο, τα παραδοσιακά κοσμήματα από καθαρό χρυσό έχουν επίσης κάποια προβλήματα στην παραγωγή, την επεξεργασία και τη φθορά, με τα συνήθη προβλήματα να είναι τα εξής.
1.1 Εγγύηση καθαρότητας
Η κατηγορία του καθαρού χρυσού στη βιομηχανία κοσμημάτων είναι σχετικά ασαφής.Ο χρυσός 24Κ, ο χρυσός 999 και ο καθαρός χρυσός ταξινομούνται ως καθαρός χρυσός. Η περιεκτικότητα σε χρυσό του χρυσού 24Κ δεν είναι μικρότερη από 99,99％, και ο "9999 καθαρός χρυσός" που υποστηρίζεται στην αγορά τα τελευταία χρόνια ανήκει στον χρυσό 24Κ- η περιεκτικότητα σε χρυσό του καθαρού χρυσού δεν είναι μικρότερη από 99％- η περιεκτικότητα σε χρυσό των χιλίων καθαρού χρυσού δεν είναι μικρότερη από 99,9％.
Οι εταιρείες κοσμημάτων αγοράζουν γενικά ράβδους καθαρού χρυσού ως πρώτες ύλες για την παραγωγή κοσμημάτων από καθαρό χρυσό. Οι νόμιμες εμπορικές ράβδοι καθαρού χρυσού πρέπει να έχουν σημάδια στην επιφάνεια που υποδεικνύουν τον κατασκευαστή, την ποιότητα, την καθαρότητα, τον σειριακό αριθμό κ.λπ. (Εικόνα 3-3).
Σχήμα 3-3 Μπλοκ καθαρού χρυσού
Ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (ISO) περιορίζει τα στοιχεία πρόσμιξης σε ψήγματα καθαρού χρυσού, όπως φαίνεται στον Πίνακα 3-5.
Πίνακας 3-5 Απαιτήσεις περιεκτικότητας σε ακαθαρσίες για ράβδους καθαρού χρυσού.
| Βαθμός | Περιεκτικότητα σε Au ％ | Περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες / X 10-6 | Περιεκτικότητα σε ολικές προσμείξεις X 10-6 | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Βαθμός | Περιεκτικότητα σε Au ％ | Ag | Cu | Fe | Pb | Bi | Sb | Pd | Mg | Sn | Cr | Ni | Mn | Περιεκτικότητα σε ολικές προσμείξεις X 10-6 |
| IC - Au99. 995 | ≥99.995 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤10 | ≤3 | ≤3 | ≤3 | < 50 |
| IC - Au99. 99 | ≥99.99 | ≤50 | ≤20 | ≤20 | ≤10 | ≤20 | ≤10 | ≤30 | ≤30 | - | ≤3 | ≤3 | ≤3 | ≤100 |
| IC - Au99. 95 | ≥99.95 | ≤200 | ≤150 | ≤30 | ≤30 | ≤20 | ≤20 | ≤200 | - | - | - | - | - | 500 |
| IC - Au99. 50 | ≥99.50 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 5000 |
Κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας, μπορεί να αναμιχθούν ακαθαρσίες κατά τη διάρκεια της τήξης, της χύτευσης, της συγκόλλησης, της ψυχρής επεξεργασίας κ.λπ. Η χρήση κόλλησης με χαμηλότερο σημείο τήξης κατά τη συγκόλληση θα επηρεάσει την ποιότητα του χρυσού. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τα κοσμήματα Au999 (καθαρός χρυσός), τα οποία έχουν το μεγαλύτερο μερίδιο αγοράς στην αγορά, για τη διασφάλιση της ποιότητάς τους, εκτός από την ενίσχυση της διαδικασίας παραγωγής και του ελέγχου, οι αγοραζόμενες πρώτες ύλες χρυσού συνιστάται γενικά να είναι IC - Au99,99.
1.2 Θέματα σκουριάς
Ο Au999 έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, αλλά οι αναφορές για προβλήματα σκουριάς στις επιφάνειες χρυσών κοσμημάτων δεν είναι ασυνήθιστες. Στην Εικόνα 3-4 φαίνονται οι "κηλίδες σκουριάς" στην επιφάνεια χρυσών κοσμημάτων Au999 (Εικόνα 3-4). Στην επιφάνεια των χρυσών κοσμημάτων έχουν εμφανιστεί αρκετές σοβαρές περιοχές "σκουριάς". Η κατανομή των "κηλίδων σκουριάς" είναι ανομοιόμορφη, ποικίλλει σε μέγεθος, με τις περισσότερες κηλίδες να είναι ορατές με γυμνό μάτι ή με μικροσκόπιο χαμηλής μεγέθυνσης. Το χρώμα των "κηλίδων σκουριάς" ποικίλλει σε διάφορες περιοχές, περιλαμβάνοντας κυρίως τα εξής.
Το κόκκινο, το καφέ, το σκούρο καφέ και το μαύρο έρχονται σε αντίθεση με το καθαρό χρυσό φόντο Au999. Οι περισσότερες κηλίδες έχουν έναν ερυθροκάστανο χρωματικό δακτύλιο και οι πιο έντονα αποχρωματισμένες κηλίδες συνδέονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας σκουριασμένες κηλίδες που τείνουν να επεκτείνονται προς τα έξω.
Εικόνα 3-4 Οι "κηλίδες σκουριάς" στην επιφάνεια χρυσού κοσμήματος Au999
Με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, οι μικροοπές στην κεντρική περιοχή της "κηλίδας σκουριάς" ποικίλλουν σε αριθμό. Σε μεγαλύτερες περιοχές της "κηλίδας σκουριάς" υπάρχουν περισσότερες ή μεγαλύτερες μικροοπές, όπως φαίνεται στην εικόνα 3-5.
Εικόνα 3-5 Μικρο-οπές στο κέντρο της περιοχής "σκουριάς"
Η χημική ανάλυση του χρυσού κοσμήματος δείχνει ότι η συνολική περιεκτικότητά του σε χρυσό πληροί το πρότυπο Au999. Με τη χρήση φασματοσκοπίας φωτοηλεκτρονίων XPS για την ανίχνευση της περιοχής της κηλίδας σκουριάς, διαπιστώθηκε ότι εκτός από Au, υπήρχαν επίσης Ag2S και NaCl, και ίχνη SiO2 οι ρύποι εμφανίστηκαν στα εσωτερικά τοιχώματα των μικροοπών. Επομένως, το ζήτημα της επιφανειακής σκουριάς των χρυσών κοσμημάτων οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην ανεπαρκή διαχείριση στο χώρο παραγωγής. Για παράδειγμα, η διάταξη του χώρου δεν είναι αρκετά λογική και δεν υπάρχει επαρκής διάκριση μεταξύ των χώρων παραγωγής και των διεργασιών για τα προϊόντα χρυσού και αργύρου- οι διεργασίες τήξης και όξινης επεξεργασίας δεν είναι απομονωμένες και χρησιμοποιούνται ακόμη και περιστρεφόμενα εργαλεία λείανσης υψηλής ταχύτητας για την επισκευή καλουπιών στην περιοχή πίεσης τελικού λαδιού- η υγιεινή του χώρου δεν είναι αρκετά καθαρή και οι εργαζόμενοι στην παραγωγή δεν ακολουθούν αυστηρά τις απαιτήσεις της διαδικασίας για τον καθαρισμό των ράβδων χρυσού και των επιφανειών των καλουπιών κατά τη λειτουργία. Δεδομένου ότι η διαδικασία παραγωγής χρυσών κοσμημάτων περιλαμβάνει πολλαπλές διεργασίες, όπως η τήξη, η έλαση, η κοπή, η πίεση λαδιού και η λείανση, και μερικές φορές στην ίδια εγκατάσταση παραγωγής παράγονται επίσης προϊόντα καθαρού αργύρου, είναι αναπόφευκτο ότι υπολείμματα ή σωματίδια αργύρου μπορεί να πιεστούν στην επιφάνεια των προϊόντων καθαρού χρυσού, προκαλώντας αποχρωματισμό. Κατά τη διάρκεια μιας μακράς περιόδου επεξεργασίας της παραγωγής, η σκόνη ή η βρωμιά συσσωρεύεται αναπόφευκτα στο χώρο παραγωγής. Κατά τη διάρκεια των διαδικασιών έλασης και σφράγισης, εάν ο χώρος εργασίας δεν καθαρίζεται σωστά, ειδικά όταν διεξάγονται εργασίες λείανσης σε κοντινή απόσταση, η σκόνη ή η βρωμιά μπορεί εύκολα να αναδευτεί και να πιεστεί στην επιφάνεια της ράβδου χρυσού, σχηματίζοντας ετερογενείς κηλίδες. Όταν το χρυσό κόσμημα υποβάλλεται σε επεξεργασία με οξύ, το οξύ θα διαβρώσει τις ετερογενείς κηλίδες σε μικροοπές. Εάν τα προϊόντα πλύσης με οξύ δεν μπορούν να απομακρυνθούν πλήρως κατά τον καθαρισμό του τεμαχίου, ή εάν υπάρχουν υπολείμματα οξέος στις μικροοπές, θα συνεχίσουν να διαβρώνουν τα ετερογενή σημεία. Οι μεταλλικές προσμίξεις που δεν απομακρύνονται με την πλύση με οξύ μπορούν εύκολα να σχηματίσουν μικρο-μπαταρίες με το υπόστρωμα χρυσού υπό ορισμένες συνθήκες, οδηγώντας σε ηλεκτροχημική διάβρωση, καθώς δρουν ως άνοδοι. Κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης των χρυσών κοσμημάτων, τα προϊόντα διάβρωσης θα μεταναστεύσουν αργά προς τα έξω, προκαλώντας τελικά "σκουριασμένα σημεία" και αποχρωματισμό.
1.3 Θέματα παραμόρφωσης
Η αντοχή του καθαρού χρυσού είναι πολύ χαμηλή. Τα κοσμήματα που κατασκευάζονται από καθαρό χρυσό με συμβατικές τεχνικές είναι επιρρεπή σε παραμορφώσεις κατά την παραγωγή και τη φθορά και είναι ακατάλληλα για την τοποθέτηση πολύτιμων λίθων. Για να βελτιωθεί η ικανότητα του κοσμήματος κατά της παραμόρφωσης, είναι συχνά απαραίτητο να αυξηθεί το πάχος του τοιχώματός του, γεγονός που αυξάνει το βάρος του χρυσού και καθιστά κάθε κομμάτι ακριβότερο.
1.4 Ζητήματα φθοράς
Η σκληρότητα του καθαρού χρυσού είναι πολύ χαμηλή. Τα κοσμήματα που κατασκευάζονται από καθαρό χρυσό με συμβατικές τεχνικές χτυπιούνται και γρατζουνίζονται εύκολα κατά τη διάρκεια της χρήσης, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται βαθουλώματα και γρατζουνιές στην επιφάνεια, με αποτέλεσμα το κόσμημα να χάνει σταδιακά τη λάμψη του.
1.5 Ζητήματα στυλ
Λόγω της χαμηλής αντοχής και σκληρότητας του καθαρού χρυσού, δεν είναι εύκολο να δημιουργηθούν κοσμήματα με πολύπλοκα σχήματα, περίπλοκα μοτίβα, υψηλή ακρίβεια επεξεργασίας και τοποθετήσεις πολύτιμων λίθων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα παραδοσιακά κοσμήματα από καθαρό χρυσό να βρίσκονται σε δύσκολη θέση, να είναι ακατέργαστα και να μην έχουν καλλιτεχνική αξία, γεγονός που επιβάλλει ορισμένους περιορισμούς στην ανάπτυξη και την επέκταση των κοσμημάτων, περιορίζοντας την καλλιτεχνική τους αξία ως καταναλωτικό προϊόν υψηλής ποιότητας.
2. Τροποποιημένα υλικά καθαρού χρυσού και διαδικασίες παραγωγής
2.1 Electroformed σκληρό καθαρό χρυσό κοσμήματα
Στο πλαίσιο των όλο και πιο σημαντικών λειτουργιών διακοσμητικών κοσμημάτων και της συνεχούς αύξησης των διεθνών τιμών του χρυσού, τα κοίλα, λεπτότοιχα κοσμήματα από καθαρό χρυσό έχουν σημαντική ανταγωνιστικότητα στην αγορά λόγω της μεγάλης μορφής, του ελαφρού βάρους και της χαμηλής τιμής ανά τεμάχιο. Οι συμβατικές διαδικασίες διαμόρφωσης κοσμημάτων, όπως η χύτευση και η σφράγιση, χρειάζονται βοήθεια για να ικανοποιήσουν αυτή τη ζήτηση. Ως εκ τούτου, η ηλεκτροδιαμόρφωση έχει γίνει η κύρια διαδικασία διαμόρφωσης για κοίλα χρυσά κοσμήματα. Ωστόσο, τα κοσμήματα από καθαρό χρυσό που κατασκευάζονται με τις παραδοσιακές διαδικασίες ηλεκτροδιαμόρφωσης είναι πολύ επιρρεπή στην παραμόρφωση και την κατάρρευση, καθιστώντας τα κατάλληλα μόνο ως αντικείμενα επίδειξης παρά ως φορέσιμα κοσμήματα. Πάνω από μια δεκαετία πριν, ο κλάδος άρχισε να υιοθετεί τη διαδικασία ηλεκτροδιαμόρφωσης σκληρού καθαρού χρυσού, η οποία χρησιμοποιεί την αρχή της ηλεκτροαπόθεση. Με την προσαρμογή της σύνθεσης του διαλύματος ηλεκτροδιαμόρφωσης και τη βελτίωση των συνθηκών της διαδικασίας ηλεκτροδιαμόρφωσης, τα ιόντα χρυσού μεταναστεύουν στο αγώγιμο καλούπι καθόδου υπό την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου. Μετά την αφαίρεση του πυρήνα, παράγονται κοίλα, σκληρά, καθαρά κομμάτια χρυσού με λεπτό τοίχωμα, όπως φαίνεται στο σχήμα 3-6.
Εικόνα 3-6 Τυπικά κοσμήματα από σκληρό χρυσό με ηλεκτροδιαμόρφωση
2.1.1 Χαρακτηριστικά των ηλεκτροδιαμορφωμένων σκληρών κοσμήματος από καθαρό χρυσό
Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά κοσμήματα από καθαρό χρυσό, τα κοσμήματα από σκληρό καθαρό χρυσό με ηλεκτροδιαμόρφωση έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
(1) Υψηλή καθαρότητα.
Η περιεκτικότητα σε χρυσό υπερβαίνει το 99,9％, συμμορφούμενη συνήθως πλήρως με τα σχετικά διεθνή πρότυπα για την καθαρότητα του χρυσού, ενώ παράλληλα ικανοποιεί τη ζήτηση της αγοράς για καθαρότητα χρυσού που φτάνει το Au999. Τρία δείγματα σκληρών χρυσών κοσμημάτων ηλεκτροδιαμόρφωσης επιλέχθηκαν τυχαία για δοκιμές χημικής σύνθεσης και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον πίνακα 3-6.
Πίνακας 3-6 Χημική σύνθεση του ηλεκτροδιαμορφωμένου σκληρού χρυσού (2012)
| Χημικά στοιχεία | Περιεχόμενο /％ | Χημικό στοιχείο | Περιεχόμενο /％ |
|---|---|---|---|
| Ag | 0.001 ~ 0.0036 | Pd | < 0.0003 |
| Cu | 0.0025 ~ 0.0046 | Mg | < 0.0003 |
| Fe | 0.0003 ~ 0.0012 | Όπως | < 0.0003 |
| Pb | 0.0003 ~ 0.0004 | Sn | < 0.0003 |
| Bi | < 0.0005 | Cr | < 0.0003 |
| Sb | < 0.0003 | Ni | < 0.0003 |
| Si | < 0.0020 | Mn | < 0.0003 |
(2) Υψηλή σκληρότητα.
Ανάλογα με τη σύνθεση του διαλύματος ηλεκτροδιαμόρφωσης, τη διαδικασία ηλεκτροδιαμόρφωσης και το πάχος της επικάλυψης, η σκληρότητα σε κατάσταση χύτευσης μπορεί γενικά να φτάσει πάνω από HV80, ενώ μερικές φτάνουν ακόμη και HV140-160, που είναι ισοδύναμη με τη σκληρότητα του χρυσού 18Κ, περισσότερο από τέσσερις φορές μεγαλύτερη από εκείνη του παραδοσιακού καθαρού χρυσού.
(3) Φορετό.
Καθώς η σκληρότητα αυξάνεται σημαντικά, βελτιώνεται η αντίσταση των κοσμημάτων στην παραμόρφωση, επιτρέποντάς τους να φοριούνται ως αξεσουάρ, λύνοντας το πρόβλημα ότι τα παραδοσιακά κοίλα χρυσά κοσμήματα μπορούν να χρησιμεύσουν μόνο ως στολίδια.
(4) Ανθεκτικό στη φθορά.
Ξεπερνά τον περιορισμό της απαλότητας των παραδοσιακών κοσμημάτων από καθαρό χρυσό, με αντοχή στη φθορά πολύ ανώτερη από εκείνη των παραδοσιακών αντικειμένων από καθαρό χρυσό.
(5) Ελαφρύ βάρος.
Χρησιμοποιώντας μια κοίλη διαδικασία ηλεκτροδιαμόρφωσης, το πάχος του τοιχώματος είναι γενικά εντός 220μm, μειώνοντας σημαντικά το βάρος σε σύγκριση με τα παραδοσιακά κοσμήματα από καθαρό χρυσό της ίδιας εμφάνισης και όγκου.
Ωστόσο, παρόλο που ο σκληρός χρυσός που μορφοποιείται με ηλεκτρόλυση έχει σχετικά υψηλή σκληρότητα, είναι από τη φύση του σχετικά εύθραυστος. Δεδομένου ότι είναι κοίλος, πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για την αποφυγή συγκρούσεων με αιχμηρά αντικείμενα κατά τη διάρκεια της φθοράς. Επιπλέον, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί όσον αφορά το στυλ και τη δομή του προϊόντος για τον ηλεκτροδιαμορφωμένο σκληρό χρυσό.
2.1.2 Μηχανισμός ενίσχυσης του υλικού του σκληρού χρυσού με ηλεκτροδιαμόρφωση
Η διαδικασία ηλεκτρομόρφωσης σκληρού χρυσού χρησιμοποιεί καθαρό χρυσό IC - Au9,99 ως πρώτη ύλη, προετοιμάζοντάς τον σε διάλυμα ηλεκτρομόρφωσης που περιέχει ιόντα σύνθετου κράματος. Βελτιώνοντας τα πρόσθετα στο διάλυμα ηλεκτροδιαμόρφωσης και τις συνθήκες της διαδικασίας ηλεκτροδιαμόρφωσης, ενισχύεται η μέθοδος κρυστάλλωσης του στρώματος χρυσού, με αποτέλεσμα μια χυτή δομή με λεπτούς κόκκους και πυκνή δομή. Η κρυσταλλική δομή του ηλεκτροδιαμορφωμένου σκληρού χρυσού διαφέρει επίσης από εκείνη του συνηθισμένου χρυσού (Σχήμα 3-7). Αυτή η λεπτή και πυκνή δομή είναι ο θεμελιώδης λόγος για την υψηλή σκληρότητα του ηλεκτροδιαμορφωμένου σκληρού χρυσού.
Σχήμα 3-7 Σύγκριση της περίθλασης ακτίνων-Χ μεταξύ του σκληρού χρυσού 24Κ που έχει υποστεί ηλεκτροδιαμόρφωση και του συνηθισμένου χρυσού 24Κ
2.2 Χρυσός 24Κ υψηλής αντοχής από μικρο-κραμάτωση
Λόγω της χαμηλής αντοχής και σκληρότητας των υλικών από χρυσό 24Κ, δεν είναι εύκολο να δημιουργηθούν κοσμήματα με πολύπλοκα σχήματα, περίπλοκα σχέδια, υψηλή ακρίβεια επεξεργασίας και ενσωματωμένους πολύτιμους λίθους. Επιπλέον, τα κοσμήματα είναι επιρρεπή στην παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της χρήσης και μπορούν εύκολα να φθαρούν και να χάσουν τη λάμψη τους. Με τη βελτίωση του υλικού και πολιτιστικού βιοτικού επιπέδου, οι καταναλωτές έχουν υψηλότερες προσδοκίες για τα κοσμήματα από χρυσό 24Κ από ό,τι στο παρελθόν, απαιτώντας υψηλή καθαρότητα και υψηλότερες προσδοκίες για τη δομή, το στυλ και την απόδοση των κοσμημάτων. Ως εκ τούτου, η έρευνα και η ανάπτυξη μικρο-κραματωμένων υλικών και διαδικασιών παραγωγής χρυσού 24Κ υψηλής αντοχής έχουν γίνει ένα καυτό θέμα στον κλάδο.
2.2.1 Μέθοδοι ενίσχυσης για μικροκραματωμένο χρυσό 24Κ
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι μέθοδοι ενίσχυσης των υλικών πολύτιμων μετάλλων περιλαμβάνουν την ενίσχυση με στερεό διάλυμα, την ενίσχυση με λεπτόκοκκο υλικό, την ενίσχυση με παραμόρφωση, την ενίσχυση με κατακρήμνιση, την ενίσχυση με διασπορά και την ενίσχυση με μετασχηματισμό φάσης. Κατά την ανάπτυξη του μικροκραματωμένου χρυσού, είναι επίσης απαραίτητο να επιλεγούν οι κατάλληλες μέθοδοι από τις παραπάνω μεθόδους ενίσχυσης, και λόγω της πολύ μικρής ποσότητας κραματικών στοιχείων που προστίθενται, απαιτείται μια συνολική επίδραση πολλαπλών οδών ενίσχυσης για την επίτευξη καλών αποτελεσμάτων ενίσχυσης.
Από την άποψη των μεταλλουργικών αρχών, τα στοιχεία μικροκραμάτων είναι αρκετά ευρεία. Εκτός από τα αλκαλικά μέταλλα, ορισμένα πυρίμαχα μέταλλα και μέταλλα χαμηλού σημείου τήξης, τα απλά μέταλλα, τα μέταλλα μετάπτωσης, τα ελαφρά μέταλλα και τα μεταλλοειδή μπορούν όλα να χρησιμεύσουν ως στοιχεία μικροκραμάτωσης για την Au, και ακόμη και τα στοιχεία που θεωρούνται επιβλαβή σε συμβατικές συγκεντρώσεις μπορούν επίσης να χρησιμεύσουν ως κύρια στοιχεία μικροκραμάτωσης. Κατά την επιλογή των στοιχείων κράματος, λαμβάνονται γενικά υπόψη οι ακόλουθοι παράγοντες.
(1) Η επίδραση της ενίσχυσης του στερεού διαλύματος.
Η ενισχυτική επίδραση των κραματικών στοιχείων στο στερεό διάλυμα σε καθαρό χρυσό σχετίζεται με παράγοντες όπως η διαφορά ατομικού μεγέθους, η διαφορά ηλεκτραρνητικότητας, οι διαφορές κρυσταλλικής δομής μεταξύ τους και η περιεκτικότητα των κραματικών στοιχείων. Η επίδραση ενίσχυσης του στερεού διαλύματος των κραματικών στοιχείων στον Au μπορεί να μετρηθεί με τη χρήση παραμέτρων ενίσχυσης του στερεού διαλύματος- όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της παραμέτρου, τόσο καλύτερη είναι η επίδραση ενίσχυσης του στερεού διαλύματος. Σε γενικές γραμμές, τα στοιχεία ελαφρών μετάλλων με μικρότερο ατομικό βάρος, όπως Li, Be, Na, K, Mg, Ca και Sr, καθώς και τα στοιχεία σπάνιων γαιών με μεγαλύτερο ατομικό μέγεθος, έχουν υψηλότερες τιμές παραμέτρου ενίσχυσης στερεού διαλύματος.
(2) Λεπτόκοκκο αποτέλεσμα ενίσχυσης.
Ο εξευγενισμός των κόκκων του καθαρού χρυσού περιλαμβάνει τόσο τον πρωτογενή εξευγενισμό των κόκκων κατά τη διαδικασία κρυστάλλωσης στερεοποίησης του λιωμένου μετάλλου όσο και την καταστολή της ανακρυστάλλωσης και της αύξησης των κόκκων κατά τη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας. Ορισμένα κραματικά στοιχεία, όπως τα στοιχεία σπάνιων γαιών και ορισμένα κραματικά στοιχεία υψηλού σημείου τήξης, μπορούν να δράσουν ως αποτελεσματικοί βελτιωτές ή τροποποιητές κόκκων κατά τη διάρκεια της κρυστάλλωσης στερεοποίησης. Τα στοιχεία σπάνιων γαιών, τα οποία έχουν ισχυρή συγγένεια με το οξυγόνο, μπορούν να καθαρίσουν το λιωμένο μέταλλο και να χρησιμεύσουν επίσης ως αποτελεσματικοί βελτιωτές κόκκων κατά τη διάρκεια της κρυστάλλωσης στερεοποίησης- το κοβάλτιο μπορεί να αυξήσει τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης των κραμάτων χρυσού και να καταστείλει την εμφάνιση ανακρυστάλλωσης.
(3) Είναι αποτελέσματα ενίσχυσης της γήρανσης.
Εάν η διαλυτότητα των κραματικών στοιχείων στο Au μειώνεται με τη μείωση της θερμοκρασίας, τότε μέσω της επεξεργασίας γήρανσης με στερεό διάλυμα, μπορούν να κατακρημνιστούν μετασταθής ή σταθερές δεύτερες φάσεις, με αποτέλεσμα την ενίσχυση του κράματος με κατακρήμνιση. Πολλά στοιχεία μπορούν να προκαλέσουν αποτελεσματική καταβύθιση στον Au, όπως μικρές ποσότητες Ti, REE, Co, Sb, Ca, κ.λπ., τα οποία μπορούν όλα να οδηγήσουν σε φαινόμενα γήρανσης με καταβύθιση-ενίσχυση του χρυσού.
(4) Ο ρόλος της σκλήρυνσης λόγω παραμόρφωσης.
Αυτός είναι ένας απαραίτητος τρόπος για να επιτύχει ο μικροκραματωμένος χρυσός σημαντικά αποτελέσματα ενίσχυσης. Οι ρυθμοί σκλήρυνσης επεξεργασίας των διαφόρων κραματικών στοιχείων στον χρυσό ποικίλλουν, βασικά λόγω των διαφορών στην παρεμπόδιση της ολίσθησης των εξαρθρώσεων, η οποία εξαρτάται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ορίων των κόκκων και των εξαρθρώσεων, των διαλυμένων ατόμων και των εξαρθρώσεων, των σωματιδίων δεύτερης φάσης και των εξαρθρώσεων και των εξαρθρώσεων μεταξύ τους.
2.2.2 Η ποιότητα του μικρο-κραματωμένου χρυσού υψηλής αντοχής
lΗ ποιότητα του χρυσού Au999 διατηρείται πάνω από 99,9％, ικανοποιώντας την αποδοχή της αγοράς για την ποιότητα του χρυσού. Με την προσθήκη ιχνοστοιχείων κράματος και το συνδυασμό τους με την επεξεργασία ψυχρής παραμόρφωσης, επιτυγχάνεται σημαντικά υψηλότερη αντοχή και σκληρότητα από τον παραδοσιακό χρυσό 24Κ. Ο λεγόμενος "σκληρός χρυσός 5G" της αγοράς ανήκει στον μικροκραματωμένο χρυσό 24Κ. Το Σχήμα 3-8 δείχνει ένα κοίλο βραχιόλι από σκληρό χρυσό 24Κ "5G" με πάχος τοιχώματος μόλις 0,2 mm, το οποίο διαμορφώνεται μέσω έλξης σωλήνων, κάμψης και συγκόλλησης και χαρακτηρίζεται από ελαφρύ βάρος, υψηλή σκληρότητα και καλή ελαστικότητα.
Εικόνα 3-8 Κούφιο βραχιόλι από σκληρό χρυσό 24Κ "5G"
Λόγω της ανεπαρκούς εισαγωγής κραματικών στοιχείων 0,1％, ανάλογα με τα προστιθέμενα κραματικά στοιχεία, η σκληρότητα κατά τη χύτευση κυμαίνεται γενικά από HV40 έως HV60. Μετά την επεξεργασία ψυχρής παραμόρφωσης, όπως η έλαση και το τράβηγμα, η σκληρότητα κυμαίνεται γενικά από HV80 έως HV120. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η σκληρότητα ορισμένων κραμάτων είναι ακόμη καλύτερη. Οι ξένες χώρες έχουν επίσης αναπτύξει και εμπορευματοποιήσει το μικρο-κραματωμένο Au999, το οποίο βελτιώνει σημαντικά τη σκληρότητα και την αντοχή σε σύγκριση με το συνηθισμένο Au999, όπως φαίνεται στον Πίνακα 3-7.
Πίνακας 3-7 Ιδιότητες του μικροκραματωμένου Au999 υψηλής αντοχής (μερικό απόσπασμα από Christopher W. Corti, 1999)
| Υλικά | Κατασκευαστής | Καθαρότητα | Σκληρότητα χύτευσης HV/(N/mm)2) | Ανόπτηση Σκληρότητα HV/(N/mm)2) | Επεξεργασία Σκληρότητα HV/(N/mm)2) | Αντοχή σε εφελκυσμό / MPa | Κατάλληλη χειροτεχνία |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Σκληρός χρυσός 5G | Κίνα | 99.9％ | 40 ~ 60 | - | 80 ~ 110 | - | Castable |
| Καθαρός χρυσός υψηλής έντασης | Ιαπωνία Mitsubishi | 99.9％ | - | 55 | 123 | 500 | Castable |
| TH Gold | Ιαπωνία Tokuriki Honten | 99.9％ | - | 35 ~ 40 | 90 ~ 100 | - | Castable |
| Συνήθης καθαρός χρυσός | - | 99.9％ | - | 30 | 50 | 190 ~ 380 |
2.2.3 Μικροκραματωμένο υψηλής αντοχής Au995
Δεδομένου ότι η περιεκτικότητα σε στοιχεία κράματος του Au995 είναι ελαφρώς υψηλότερη από εκείνη του Au999, υπάρχουν περισσότερα στοιχεία κράματος για να επιλέξετε. Με τη χρήση ενός συνδυασμού διαφόρων μηχανισμών ενίσχυσης, μπορεί να επιτευχθεί ένα σημαντικό αποτέλεσμα ενίσχυσης. Στον πίνακα 3-8 παρατίθενται ορισμένες ιδιότητες του μικροκραματωμένου Au995 και η σκληρότητα ορισμένων κραμάτων μετά από ολοκληρωμένη επεξεργασία μπορεί να φτάσει τον χρυσό 22Κ ή ακόμη και τον χρυσό 18Κ.
Πίνακας 3-8 Επιδόσεις του μικροκραματωμένου Au995 (σύμφωνα με τον Christopher W. Corti, 1999)
| Υλικά | Κατασκευαστής | Καθαρότητα | Σκληρότητα χύτευσης HV/(N/mm)2) | Ανόπτηση Σκληρότητα HV/(N/mm)2) | Επεξεργασία Σκληρότητα HV/(N/mm)2) | Κατάσταση γήρανσης Σκληρότητα HV/(N/mm)2) | Κατάλληλη χειροτεχνία |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Σκληρός χρυσός 24Κ | Αφρική Mintek | 99.5％ | - | 32 | 100 | 131 ~ 142 | Μπορεί να παλαιωθεί |
| Καθαρός χρυσός | Ιαπωνία Three O Co. | 99.7％ | - | 63 | 106 | 145 ~ 176 | Μπορεί να παλαιωθεί & να χυτευτεί |
| Uno-A- Erre 24K Gold | Uno-A- Erre Ιταλία | 99.6％ | - | 33 | 87 | - | Ψυχρή επεξεργασία |
| Uno-A- Erre Χρυσός 24Κ | Uno-A- Erre Ιταλία | 99.8％ | - | 62 | 118 | - | Ψυχρή επεξεργασία |
| DiAurum 24 | Βρετανικός Τιτάνας | 99.7％ | 60 | - | 95 | - | Castable |
2.2.4 99％Au - 1％ Ti Σκληρός χρυσός
Στη δεκαετία του 1980, το Παγκόσμιο Συμβούλιο Χρυσού χρηματοδότησε την έρευνα σχετικά με τον σκληρό χρυσό, αναπτύσσοντας με επιτυχία τον σκληρό χρυσό Au990, ο οποίος χρησιμοποιεί 1％ Ti ως στοιχείο κράματος, αξιοποιώντας την επίδραση ενίσχυσης των λεπτών κόκκων του Ti, καθώς και την επίδραση ενίσχυσης της γήρανσης της κατακρήμνισης του Ti που διαχέεται από το υπερκορεσμένο στερεό διάλυμα σε Au για να σχηματίσει τη δεύτερη φάση, βελτιώνοντας σημαντικά την αντοχή και τη σκληρότητα του κράματος, όπως φαίνεται στον Πίνακα 3-9.
Πίνακας 3-9 Απόδοση 99％Au - 1％Ti του σκληρού χρυσού σύμφωνα με τον Christopher W. Corti, 1999
| Επιδόσεις | Κατάσταση στερεού διαλύματος (800 ℃, 1 ώρα, απόσβεση) | Κατάσταση ψυχρής εργασίας (ρυθμός επεξεργασίας 23％) | Κατάσταση γήρανσης (500℃, 1h , απόσβεση) |
|---|---|---|---|
| Σκληρότητα HV/N/mm2 | 70 | 120 | 170- ~ 40 |
| Αντοχή σε διαρροή /MPa | 90 | 300 | 360 ~ 660 |
| Αντοχή σε εφελκυσμό /MPa | 280 | 340 | 500 ~ 700 |
| Ρυθμός επιμήκυνσης /％ | 40 | 2 ~ 8 | 2 ~ 20 |
Το 99％Au - 1％ Ti είναι ένα πολλά υποσχόμενο μικρο-κραματωμένο υλικό χρυσού υψηλής αντοχής. Ωστόσο, λόγω της παρουσίας του Ti, αυτό το σύστημα κράματος πρέπει να λιώνει σε κενό, γεγονός που καθιστά τη διαδικασία πιο δύσκολη, και το χρώμα διαφέρει ελαφρώς από τον παραδοσιακό χρυσό, περιορίζοντας τις εφαρμογές του.
