Цинковые сплавы: описание, структура и свойства. Бижутерия из медицинского сплава

Из какого металла лучше выбрать бижутерию?

Чаще всего, для изготовления бижутерии высшего класса используют алюминий, медь, цинк, олово, латунь, сталь и никель. Причем изделия, изготовленные только из одного металла, встречаются крайне редко. Для создания колец, брошей, браслетов или подвесок, в основном, используют сплавы, которые состоят из двух и более металлов.

  • ТомпакСплав с высокой устойчивостью к коррозии и повышенной пластичностью. Состоит из меди и цинка в пропорции 1 к 9. Медь встречается в сплавах чаще других металлов, поскольку она дает эффект старины. Однако, она быстро окисляется и со временем украшения темнеют.
  • БрассПредставляет собой латунь, то есть, опять же, сплав цинка меди с примесью других металлов. Обладает приблизительно теми же свойствами, что и томпак. Не содержит никель, который хоть и отличается высокой коррозийной устойчивостью, но довольно часто вызывает аллергию и раздражение. Именно поэтому отсутствие никеля указывает на высокое качество бижутерии.
  • Нержавеющая стальПожалуй, самый практичный металл, который отличается высокой устойчивостью к коррозии, но ввиду этого готовые изделия имеют довольно высокую цену.

    Кроме того, чтобы защитить бижутерию от коррозии, на сплавы и металлы наносят защитное покрытие, которое имеет определенный цвет и матовость.

5 видов покрытий бижутерии

В современной индустрии бижутерии существуют множество разных покрытий, которые помимо защиты, служат в качестве красителя. Например, в результате их использования, украшения из одинаковых сплавов могут быть сделаны под серебро, золото, бронзу, платину или быть матового черного цвета.

  • Родий и палладийВ результате напыления украшения имеют серебряный цвет. Бижутерия с таким покрытием не темнеет со временем, но напыление может стираться.
  • ЗолотоНапыление из драгоценных металлов, в частности золота, могут сделать из бижутерии практически вечное украшение, которое никак не портится со временем. Однако, слишком тонкий слой может привести к появлению потертостей.
  • СереброМеталл, который очень легко и быстро окисляется, что приводит к образованию темного и тонкого слоя налета на поверхности металла. От него можно избавиться, ухаживая за изделием, но со временем он появится снова.
  • РутенийПозволяет сделать серебристые украшения с характерным белесым оттенком и невероятным блеском.
  • МедьТакое покрытие может позволить сделать кольца, подвески, браслеты под бронзу или античное золото. Кроме того, медь является гипоаллергенной, и не вызывает зуда и раздражения, как это могут сделать другие металлы.

Покрытия наносят разными способами. Это может быть фольгирование, покраска, простое и гальваническое напыление. Последний способ проходит на межатомном уровне и считается наиболее долговечным и износоустойчивым.

Очень часто люди задаются вопросом, вреден ли цинковый сплав для здоровья ? Современный цинковый ювелирный сплав не содержит никеля и свинца (очень часто производители указывают особо, что ювелирные украшения изготовлены без добавления никеля и свинца), а именно эти металлы вредны для человеческого организма и вызывают аллергию. Мы тщательно отбираем качественные украшения из современных и безопасных материалов, поэтому, покупая современные ювелирные украшения из цинкового сплава в нашем интернет-магазине, вы можете быть уверены, что они безопасны для вашего здоровья .

Давайте разберемся подробнее, какие сплавы используются в бижутерии. При изготовлении используется целый ряд сплавов различных металлов с добавлениями тех или иных компонентов, все такие сплавы, как правило, обозначаются производителями как «ювелирный сплав» . В современных ювелирных сплавах уже не используется никель - ведь именно его высокое содержание в сплаве, из которого изготовлено украшение, или покрытие из никеля вызывают аллергию. Рассмотрим же поподробнее, из чего именно сделаны прекрасные серьги, колье, браслеты, кольца, подвески, каффы и другие чудесные украшения и бижутерия, которые вы можете купить в нашем магазине.

Вторая часть нашего рассказа о ювелирных сплавах, которые используются для изготовления ювелирных украшений и бижутерии, которые можно купить в нашем магазине, посвящена сплавам на основе цинка. Чаще всего производители указывают в качестве материала «цинковый сплав». Один из самых распространенных сплавов подобного рода - латунь. Это сочетание цинка и меди с добавлением других металлов и компонентов. Иногда в качестве отдельного ювелирного сплава выделяют такую разновидность латуни, как томпак - этот сплав очень пластичен и не подвержен коррозии, благодаря чему очень популярен для изготовления .

Также термином «цинковый сплав» производители украшений и бижутерии обозначают сочетание цинка, алюминия и меди . Часто этот сплав своим внешним видом имитирует серебро, поэтому и находит такое широкое применение в изготовлении украшений и бижутерии, которые сочетают в себе прекрасный дизайн и доступную стоимость.

Металлы и сплавы так тесно вошли в нашу жизнь, что порой мы даже не задумываемся о них. Еще в 4-3 тысячелетиях до нашей эры произошло первое знакомство человека с самородками. С тех пор прошло много времени, и с каждым годом обработка металла только совершенствовалась.

Большую роль в этом сыграл такой металл, как цинк. Сплавы на его основе используются во многих отраслях. В данной статье мы рассмотрим и их роль в нашей жизни.

Переходный металл

Известно, что цинк - это голубовато-белый хрупкий Его добывают из полуметаллических руд. Процесс получения чистого цинка достаточно сложный и трудоемкий. В первую очередь руду, содержащую от 1-4% цинка, обогащают селективной флотацией. Благодаря этому процессу получают концентраты (55% Zn). Далее необходимо получить оксид цинка. Для этого в печах в кипящем слое обжигают полученные концентраты. Только из можно получить этот металл в чистом виде, и для этого существует два способа.

Получение цинка

Первый - электролитический, основывается на обработке оксида цинка серной кислотой. В результате этой реакции образовывается сульфатный раствор, который очищают от примесей и подвергают электролизу. На алюминиевых катодах осаживается цинк, который затем плавят в индукционных печах. Чистота цинка, полученного таким образом, составляет около 99,95%.

Второй способ, наиболее давний - дистилляционный. Концентраты нагревают до очень высокой температуры (около 1000°С), выделяются пары цинка, которые путем конденсации оседают на глиняных сосудах. Но этот способ не дает такой чистоты, как первый. В полученных парах содержится около 3% различных примесей, включая такой ценный элемент, как кадмий. Поэтому дальше Zn очищают ликвацией. При температуре 500°С его отстаивают некоторое время и получают чистоту 98%. Для дальнейшего изготовления сплавов этого достаточно, ведь потом цинк все равно легируют этими же элементами. Если этого недостаточно, применяют ректификацию и получают цинк с чистотой 99,995%. Таким образом, оба способа позволяют получить высокочистый цинк.

Неразлучная пара металлов

Как правило, свинец присутствует в составе цинковых сплавов в качестве примеси. В природе эта неразлучная пара металлов встречается достаточно часто. Но на самом деле, большое содержание свинца в цинковом сплаве ухудшает его физические свойства, создавая склонность к межкристаллитной коррозии, если его содержание превышает 0,007%. Чаще всего свинец и цинк встречаются вместе в оловянных бронзах и латуни.

Если говорить об эвтектике этих двух элементов, то важно заметить, что до температуры 800°С они не смешиваются между собой и представляют две разные жидкости. При быстром охлаждении происходит равномерное распределение Pb в виде округлых включений по границам зерен. Сплав цинк-свинец используется для изготовления типографского клише благодаря тому, что он очень быстро растворяется в кислоте. Чаще всего примеси свинца удаляют из цинка при помощи дистилляционного способа.

Сплав меди с цинком

Латунь - это сплав, известный еще до нашей эры. В те времена цинк еще не был открыт, но руда использовалась достаточно широко. Раньше получали латунь, сплавляя смитсонит (цинковую руду) и медь. Только в XVIII веке впервые изготовили этот сплав с использованием металлического цинка.

В наше время существует несколько разновидностей латуни: однофазные и двухфазные. Первые содержат в себе около 35% цинка, а вторые - 50% и 4% свинца. Однофазные латуни очень пластичны, в то время как вторая разновидность характеризуется хрупкостью и твердостью. Рассмотрев диаграмму состояния этих двух элементов, можно сделать вывод, что они образуют ряд фаз электронного вида: β, γ, ε. Интересная разновидность латуни - это томпак. Он содержит всего до 10% цинка и за счет этого отличается очень высокой пластичностью. Томпак с успехом применяется для плакирования стали и получения биметаллов. Раньше его использовали для изготовления монет и имитации золота.

Цинк и сталь

Практически в каждом доме можно встретить оцинкованные вещи: ведра, кастрюли, выварки и пр. Все они надежно защищены от ржавчины именно благодаря цинку. Образно выражаясь, конечно, на сталь наносится напыление этого металла, и по логике вещей речь не идет о сплаве. С другой стороны, зная, как происходит оцинкование, можно утверждать обратное. Дело в том, что цинк плавится при очень низкой температуре (около 400°С), а когда он в жидком состоянии попадает на поверхность стали, то диффундирует в неё.

Атомы обоих веществ очень крепко связываются между собой, образуя железоцинковый сплав. По этой причине можно смело сказать, что Zn не «уложен» на изделие, а «внедрен» в него. Это можно наблюдать в обычной бытовой ситуации. К примеру, на оцинкованном ведре появляется царапина. Начинает ли оно в этом месте ржаветь? Ответ однозначный - нет. Это происходит потому, что при попадании влаги начинают разрушаться соединения цинка, но при этом они образуют некую защиту для стали. Так, в большинстве случаев такие цинковые сплавы предназначены для защиты изделий от коррозии. Конечно, для этих целей можно использовать и другие вещества, такие как хром или никель, но стоимость этих изделий будет в разы больше.

Олово и цинк

Данный сплав не менее популярен, чем другие, уже рассмотренные нами ранее. В 1917-1918-х годах в Болгарии он широко использовался для изготовления специальных сосудов, которые держали теплую жидкость долгое время (аналоги современных термосов). В наше время сплав цинк-олово очень широко используется в радио- и электропромышленности. Это связано с тем, что состав с содержанием Zn 20% очень хорошо паяется, и полировка осадка сохраняется продолжительное время.

Конечно же, как антикоррозионное покрытие данный сплав также может быть использован. По своим характеристикам он очень похож на кадмиевое покрытие, но при этом менее дорогостоящий.

Свойства цинковых сплавов

Конечно же, все составы с этим металлом отличаются между собой его процентным содержанием. В целом цинковые сплавы имеют хорошие литейные и механические свойства. Первое и самое главное - коррозионная стойкость. Больше всего она проявляется в атмосфере сухого чистого воздуха. Возможные проявления коррозии можно заметить в промышленных городах. Это обуславливается наличием в воздухе паров соляной кислоты, хлора и оксидов серы, которые, конденсируясь влагой, затрудняют образование защитной пленки. Медь-олово-цинк - сплав, который характеризуется высокими защитными свойствами. Именно такой состав наименее подвержен коррозии, особенно в условиях промышленной атмосферы. Если говорить о литейных свойствах цинка, то, конечно же, они зависят от легирующих элементов в его сплавах.

Так, например, алюминий делает их структуру однородной, мелкозернистой, облагораживает её, уменьшает отрицательное влияние железа. Еще один важный легирующий элемент - медь. Он увеличивает прочностные характеристики и уменьшает межкристаллическую коррозию. Медно-цинковый сплав обладает высокой ударной вязкостью, но при этом частично теряет свои литейные свойства.

Области применения цинка и его сплавов

На самом деле, детали из цинковых сплавов достаточно распространены и в наше время. Несмотря на то что пластик вытесняет металлические изделия, в некоторых случаях без них не обойтись. Например, автомобилестроение - отрасль, в которой не обойтись без цинковых сплавов. Фильтры, отстойники, корпуса карбюраторов и бензонасосов, надколесные кожухи, глушители - всё это и многое другое изготавливается при помощи соединений этого химического элемента.

Благодаря тому что цинковые сплавы имеют хорошие литейные свойства, из них отливают сложные детали различных форм с минимальной толщиной стенок. Строительство - еще одна область, в которой не обойтись без этих сплавов. Цинковый прокат используют для кровельных покрытий, изготовления труб и сточных желобов. Несмотря на то что существует тенденция снижения производства цинковых сплавов, отказаться от их изготовления не представляется возможным из-за относительной дешевизны и механических свойств материала.

Бижутерный сплав - макроскопически однородный металлический материал, состоящий из смеси двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов. Как правило это олово, никель, латунь, медь и др. металлы.

Из каких сплавов делают бижутерию?

Чем выше качество сплава, тем дороже будет изделие. Обычно в используют сплавы, на основе никеля, олова, латуни и меди, цинка, алюминия.

Более дорогая бижутерия может быть изготовлена из стали: хирургической (медицинской), нержавеющей и других видов.

Какая бижутерия не темнеет?

Любая бижутерия может потемнеть, так как бижутерные сплавы легко вступают в

Реакцию с кислородом и человеческим кожным жиром. При соприкосновении с телом человека металл начинает менять цвет и терять некоторые свойства. Исключения могут составлять сплавы со стойким гальваническим покрытием.

Как определить из чего сделана бижутерия без проведения химических исследований?

Матовый, тускло-серый цвет изделия говорит о преобладании олова в сплаве. Украшение легкое, ломкое.

Эффект состаривания (потускневший, красноватый или бронзовый цвет) говорит о присутствии меди в сплаве. В этом случае процесс изменеия цвета неизбежен, но практически незаметен, потому что сплав итак выглядит старинным и потемневшим в своей изначальной задумке.

Если украшение сделано "под бронзу" имеет желто-зеленый или желто-серый оттенок - скорее всего, основа сплава - латунь .

Сталь широко используется при производстве бижутерии. Такие украшения имеют серый цвет, металлик или хромированные поверхности "под серебро". Как правило такие изделия служат дольше своих "золотистых" аналогов.

Темный, почти черный цвет металла говорит о высоком содержании никеля , именно такие сплавы часто вызывают аллергию.

Титановые сплавы (в основном серебристые) - это стойкие и твердые материалы, которые не вызывают аллергию. Но стоимость их гораздо выше, чем у обычной бижутерии.

Чем покрыты сплавы?

Сплавы, которые требуют покрытия (под золото или серебро), могут иметь тонкое напыление золота или серебра, либо же просто покрашены. Также часто применяется фольгирование. Дорогостоящие изделия имеют гальваническое напыление - это более сложный процесс нанесения одного металла на другой, результат получается качественным, изделие - износотойким.

Также бижутерные покрытия бывают родиевые, осмиевые, паладиевые - более дорогие.

Менее дорогие - никелевые, рутениевые, медные, бронзовые и латунные.

От каких сплавов может быть аллергия?


На самом деле, аллергия достаточно индивидуальное явление, поэтому у разных людей проявляется при разных обстоятельствах, но все же, есть меньшая вероятность заработать сыпь, если не носить украшения с высоким содержанием никеля . Отдавать предпочтение стали, титановым сплавам или украшениям с гальваническим золотым и серебряным покрытием.

Сколько стоит качественная бижутерия, не вызывающая аллергию?

Наверное самый простой способ отличить "элитные" сплавы от маитериалов широкого потребелния - это посмотреть на их цену.

Так, украшения из медицинских сплавов, стали и бижутерия с гальваническими покрытиями из золота, серебра, родия - стоит в десятки раз дороже обычной бижутерии. Например, подвеска сделанная из бижутерного сплава на сонове алюминия или латуни в среднем стоит 4 - 5$. В то время, как ее аналог из стали будет стоить порядка 20-30$.

Как дольше сохранить превоначальный вид бижутерии?

Если мы говорим о недорогой бижутерии китайских и корейских производителей - то, ее лучше не мочить водой, держать украшения отдельно друг от друга, а лучше, каждое в отдельном мешочке/пакете максимально не допускать попадение воздуха.Перед тем, как надеть украшение - не наносите парфюм и крем для рук/тела. Ни в коем случае не распыляйте косметические средства на украшение.

Желаем удачных покупок!

P.S.: читайте в следующем "ТОП-10 потделок - материалов, которыми злоупотребляют продавцы бижутерии".

Полезно знать:-)

Самый распространённый материал, который используется в бижутерии, - это бижутерный сплав с гальваническим покрытием. Из него сделано большинство колечек, швенз для серег, замочков и т.д. цвета «античная бронза», «античная медь», «античное серебро». Для придания таких разнообразных оттенков используют гальванические покрытия: посеребрение, позолоту медное, бронзовое, латунное, хромовое и др. Я встречала несколько основных ювелирных сплава:

1. Ювелирный сплав на основе олова , который может включать в себя медь, алюминий, сурьму или любой другой гипоаллергенный металл, который не окисляется при длительном соприкосновении с кожей человека. Обозначают его просто - Metal Alloy.

2. Сплав на основе цинка , - такие изделия отличаются от оловянных, так как сам сплав более твердый, менее гибкий и немного тусклый. Обозначается он - Zink (Metal) Alloy.

3. Сплав на основе латуни, - сплав опять же цинка и меди, с примесью других металлов. Обозначается - Brass (сплав на основе меди и цинка или латуни и меди).

4. Нержавеющая сталь. Этот материал является неядовитым, жестким и устойчивым к высокой температуре. Блеск нержавеющей стали близок к платиновому блеску, а его поверхность не меняется под влиянием изменений окружающей среды, сохраняя блеск и глянец, несмотря на длительное время ношения. Кроме этого, нержавеющая сталь легко очищается. Нет необходимости в проведении специальной очистки, если украшения из нержавеющей стали не используются в сильной кислой среде. Обозначают часто - Платина, Сталь, Никель.

5. Хирургическая сталь (гипоаллергенная). Современное ювелирное искусство предлагает украшения из хирургической стали с позолотой, титановым и карбоновым покрытием в строгом классическом, хай-тек, неформальном и даже готическом стиле. Оттенок обозначают часто - Платина, Сталь, Никель.

Данные сплавы достойны внимания, работать с ними - в удовольствие. Цветовые решения - богатые и интересные. Эффект состаренного материала придает архаичность, древность. Это дает возможность мастерам творить украшения в античном, византийском стиле, с кельтскими или скифскими мотивами, украшения по мотивам средневековых вещей или так обожаемый многими этнический, бохо и фолк!

Отрицательные же стороны бижутерного сплава прежде всего в том, что он (не смотря на гипоаллергенность) может доставлять дискомфорт при ношении (исключение - хирургическая сталь). Аллергию в основном вызывают кобальт, никель, хром и молибден, реже - медь. Эти металлы добавляются не только в бижутерный сплав, но и в низкопробные сплавы золота и серебра. Здесь все очень индивидуально и предсказать то, как именно ваши ушки среагируют на сплав и будут ли болеть, - невозможно. На данный момент у меня пока нет жалоб клиенток на сплав и сама я ношу такие серьги без проблем. Во-вторых, сплав может сломаться при частом сгибании, а покрытие подвержено износу и не выносит агрессивную среду, такую как морская вода, кислота, спиртные напитки и т.д.

Вот список некоторых обозначений сплава с покрытиями, который помогает сориентироваться:

· Copper - медь

· Iron - железо

· Steel - сталь

· Nickel - никель

· Alloy - сплав

· Silver - серебро (иногда так обозначают просто покрытие, а не сам металл)

· Sterling Silver - серебро 925 пробы (это значит, что в сплве содержится 92,5% чистого серебра и 7,5% ещё другого металла, обычно меди)

· Plated - дословно "покрыто", гальваническое покрытие.

· Gold - золото (иногда так обозначают просто покрытие, а не сам металл)

· 14/18/24 Gold - золото с разной пробой (металл, а не цвет)

· Zink (Metal) Alloy

· Brass - сплав на основе меди и цинка / латуни и меди

· Lead free - без свинца

· Nickel free - без никеля

Благородна и невероятно красива в использовании высококачественная ювелирная фурнитура с родиевым покрытием, производства Южной Кореи . Она широко известна мастерам и покупателям именно благодаря своим высоким качеством и гипоаллергенным стойким покрытием. Изделия бывают с покрытием «золото» и «родий», может быть глянцевым или матовым. Вся фурнитура гипоаллергенна, переносится очень хорошо. В основе сплава - латунь, покрытая напылением из драгоценного металлародия или позолотой с пробой (обозначается, например, позолота 14К). Часто фурнитура Южной Кореи инкрустирована кубическим цирконием, что придает дополнительный блеск и роскошь ювелирным изделиям.