Мутылина И.Н. - Художественное материаловедение. Ювелирные сплавы (1093327), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Иридий используется как легирующий элемент сплавов, применяемыхдля термопар (пара иридий и его сплав с рутением позволяют измерять температуру до 2200°С), тиглей и электродов для запальных свечей в авиационных двигателях.Иридий применяют главным образом в виде сплава Pt + 10% Ir. Из такого сплава сделаны международные эталоны метра и килограмма. Из него изготовляют тигли, в которых выращивают кристаллы для лазеров, контакты для особо ответственных узлов в технике слабыхтоков.
Острия опор для стрелок контрольных компасов, некоторые ответственные инструменты также иногда делают из сплава иридия с платиной.Сплав иридия с платиной в отношении 1:9 применяется для изготовления химическойпосуды (в чашках из этого сплава можно растворять золото в царской водке) и точных мерительных инструментов.Сплавы иридия с осмием, отличающиеся большой твердостью и нестираемостью притрении, употребляются для выделки осей точнейших часовых механизмов и приборов. Изсплава Ir с Os делают опоры для стрелок компасов и других приборов.Иридий применяется для хирургических инструментов и иногда в ювелирном деле. В качестве ювелирного металла иридий начали использовать совсем недавно.
Первые попыткиизготовления ювелирных украшений из иридия были предприняты в 1999 г. на Екатеринбургском заводе по обработке цветных металлов. Были выпущены кольца из иридия, а такжеукрашения из золота, инкрустированные иридием.ОсмийОсмий был открыт Теннантом в 1804 г. при исследовании нерастворимой в царской водке части сырой платины, являющейся, как это было выяснено позднее, сплавом осмия с иридием – осмиридием (Osmiridium). Теннант разделил осмиридий на два металла – осмий(Osmium) и иридий (Iridium). Название осмий дано в связи с тем, что растворение щелочногосплава осмиридия в воде или кислоте сопровождается стойким запахом, похожим на запаххлора или редьки, раздражающим горло (греч.
осмий – запах). В русской литературе началаXIX в. встречаются названия осма (Захаров, 1810), осмь (Страхов, 1825) и осмий (Двигубский, 1823).В природе встречается как составная часть самородной платины, а также как самостоятельный минерал в виде осмистого иридия. При аффинаже в процессе растворения платиновых металлов осмий в царской водке остается нерастворенным. Большую часть осмия извлекают из руд металлов платиновой группы, и только небольшое число компаний производятчистый осмий, его оксиды и прочие химические соединения. Некоторые производители, такие как немецкая фирма «Heraeus», извлекают осмий из отходов, образующихся при рафинировании других металлов.98Мировой спрос на осмий ограничивается примерно 150 кг в год, а цены на него характеризуются устойчивой стабильностью: на протяжении нескольких лет они находятся на уровне примерно 400 долларов за унцию.Осмий, являющийся наименее распространенным металлом платиновой группы, имеетвесьма ограниченное число сфер потребления ввиду трудности его обработки, связанной сочень высокой твердостью и хрупкостью.Одной из немногих сфер его применения является изготовление перьев для авторучек,где осмий используется в сплаве с иридием.
Раствор оксида осмия используется судебнымиэкспертами для обнаружения отпечатков пальцев. Следует, однако, отметить, что оксид осмия обладает высокой токсичностью.В коммерческих масштабах осмий используется в изготовлении такой продукции, какстержни для специальных инструментов, твердые электрические контакты, катализаторы дляпроизводства высококачественных химикатов и парфюмерии, а также применяется дляукрепления биологических образцов перед их исследованием на электронном микроскопе,поскольку высокая плотность осмия способствует повышению контрастности изображения.Осмий – серовато-белый металл с голубым оттенком, тяжелый, тугоплавкий, твердый ихрупкий.
Хрупкость осмия так велика, что его можно истолочь в порошок в железной ступке,причем порошок имеет сине-черный цвет, а не серовато-светлый, как у большинства металлов. Механической обработке осмий не поддается.Температура плавления осмия составляет 3047°С, твердость по Моосу 7,0.
Особенностью осмия является его вес – это самый тяжелый металл на Земле. Плотность осмия составляет 22,5 г/см3, т.е. он в 2 раза тяжелее Pb и почти в 3 раза тяжелее Fe.Химическими свойствами Os не отличается от Ru. Этот металл является наиболее стойким в химическом отношении металлом. Ни одна из кислот и царская водка на него не действуют.Сплавление с другими металлами платиновой группы придает еще большую твердостьосмию. Сплав платины с осмием иногда используется для изготовления некоторых медицинских имплантантов. Высокая температура плавления осмия затрудняет производство егосплавов.В ювелирном производстве осмий не применяется.Вопросы для самоконтроля1.
Что изготавливали из платины в древние времена?2. Как были открыты металлы платиновой группы?3. Что изготавливали из платины в России в начале XIX в.?4. С какой целью платину вводили в сталь?5. Какова роль русских ученых в освоении металлов платиновой группы?6. Перечислите основные минералы платиновых металлов и опишите их.7. Что представляет собой самородная платина?8. Что является основным источником получения платиновых металлов?9.
Назовите основные свойства платины.10. Какие сплавы платины применяют в ювелирной промышленности?11. Опишите влияние примесей на свойства сплавов на основе платины.12. Объясните понятие «платина шлиховая».13. Как маркируют изделия из платины в разных странах?14. Какими основными свойствами обладает палладий?15. Какие сплавы на основе палладия применяют для изготовления ювелирных изделий?16. В чем особенность палладия как металла, применяемого для изготовления ювелирных изделий?17.
Какими основными свойствами обладает рутений?9918. Какие сплавы на основе рутения применяют для изготовления ювелирных изделий?19. С какой целью рутений вводят в состав сплавов?20. Какими основными свойствами обладает родий?21. Перечислите области применения родия и его сплавов.22. Какими основными свойствами обладает иридий?23. Назовите области применения иридия и его сплавов.24. В чем заключаются перспективы использования иридия?25.
Какими основными свойствами обладает осмий?100Глава 5. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ СПЛАВЫАлхимия попыталась выстроить эволюционную лестницу металлов, в самом низу которой находилось железо, затем шли медь, свинец, олово, серебро, на самом верху – золото. Втрадиционных народных представлениях разные металлы, прежде всего железо, серебро изолото, наделялись магической силой, также как различные предметы, сделанные из этих материалов: амулеты, украшения, оружие, зеркала, монеты и т.п.С историей металлов и их сплавов неразрывно связана история цивилизации ДревнегоЕгипта, Древней Греции, Вавилона и других государств.
Установлено, что египтяне занесколько тысячелетий до н. э. умели изготавливать изделия из золота, серебра, олова имеди. В египетских гробницах, сооруженных за 1500 лет до н.э., найдена ртуть, а самыедревние предметы из железа имеют возраст, исчисляемый 3,5 тыс. лет. Из серебра, золота имеди издавна чеканили монеты. Древние римляне начали чеканить серебряные монеты с 269г.
до н.э. – на полстолетия раньше, чем золотые. Родиной золотых монет стала Лидия, расположенная в западной части Малой Азии и торговавшая с Грецией и другими странами посредством таких монет.Первым металлом, которым начали пользоваться люди, была медь. В поэме «О природевещей» древнегреческий поэт Лукреция Кара писал: «…Все-таки в употребление вошлараньше медь, чем железо, так как была она мягче, причем изобильней гораздо…».5.1. Медь и сплавы на основе медиСамородная медь нередко встречается в природе, она легко обрабатывается, поэтомупредметы из меди пришли на смену каменным орудиям. Одно из чудес света – пирамидаХеопса, сложенная из 2 миллионов 300 тысяч каменных глыб массой по 2,5 т каждая, быласооружена с помощью инструмента, изготовленного из камня и меди.В старину медными листами покрывались купола многих московских храмов. Одно извеличайших сооружений мировой архитектуры XVI в.– колокольня Ивана Великого, находящаяся в центре Московского Кремля, увенчана луковичной формы главой, покрытой позолоченными листами из чистой меди.
Расположенная под главой трехстрочная надпись славянской вязью также выполнена на медных листах – по синему фону медными позолоченнымибуквами.Медными листами покрыта и южная дверь Успенского собора – главного храма ДревнейРуси. После того как во второй половине XVI в. француз Христофор Планети – крупнейшийиздатель и владелец типографии в Антверпене и Лейдене – ввел для воспроизведения иллюстраций гравюру на меди, этот металл стал в больших количествах расходоваться в книгопечатании.Медь хорошо шлифуется и полируется, но быстро теряет блеск; ее затруднительно точить, сверлить, фрезеровать. Медь хорошо сваривается, паяется оловом и твердым припоем,пластична, поддается выколотке. Одно из достоинств меди – красивый цвет, который обогащает колорит изделия, особенно если оттонировать и придать разные оттенки.На воздухе медь постепенно тускнеет, так как сначала на ее поверхности образуетсяслой окиси красного цвета (Cu2O), который затем под действием сернистых, хлористых и углекислых соединений темнеет и может, наконец, превратиться в патину зеленого цвета.
Патину зеленого цвета можно увидеть только на шпилях церквей, на памятниках: из-за обилиячастиц различной грязи патина обычно бывает темно-коричневого цвета. При отжиге медиобразуется темный слой окиси меди CuO, который вместе с Cu2O создает хрупкую отслаивающуюся окалину.101Медь растворима в азотной и соляной кислоте, а при взаимодействии с уксусной кислотой образует ядовитую ярь-медянку. Ярь-медянка найдена в живописи терм (бань) римскогоимператора Тита и в стенных фресках Помпеи. В списках товаров, вывозившихся из древнейАлександрии, значится «медная зелень» (ярь-медянка), представлявшая собой в то времяпредмет роскоши.В художественной промышленности чистая, или красная, медь применяется довольночасто, однако все же не так широко, как ее сплавы – бронза и латунь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
