Помощь студентам в учебе
Определение цветовых характеристик декоративных покрытий на основе металлов платиновой группы
|
Содержание 4
Введение 6
1 Общие сведения о платиновых металлах 9
1.1 Открытие платиновых металлов 9
1.2 Месторождения платиновых металлов 12
2 Химико-аналитическая характеристика элементов и их соединений 14
2.1 Положение в периодической системе Менделеева металлов
платиновой группы 14
2.2 Физические свойства металлов платиновой группы 15
2.3 Химические свойства металлов платиновой группы 16
2.4 Оптические свойства металлов платиновой группы 26
3 Декоративные покрытия металлами платиновой группы 28
3.1 История возникновения гальванотехники 28
3.2 Гальванические покрытия металлами платиновой группы 29
3.2.1 Палладирование 29
3.2.2 Родирование 31
3.2.2.1 Процесс родирования 31
3.2.2.2 Влияние компонентов электролита родирования на его цветовые
характеристики 32
3.2.3 Платинирование 36
3.2.4 Электролиты для осаждения рутения 36
3.2.5 Электролиты для осаждения иридия 37
3.3 Физико-химические свойства покрытий металлами платиновой
группы 38
3.4 Сравнительная характеристика покрытий из благородных металлов 40
4 Методы изучения покрытий 44
4.1 Определение механических свойств покрытий 44
4.1.1 Определение твердости 44
4.1.2 Испытание на растяжение 45
4.1.3 Вязкость разрушения покрытий 45
4.2 Определение эксплуатационных свойств покрытий 46
4.2.1 Испытания покрытий на адгезионную прочность с основой 46
4.3 Сравнительная характеристика покрытий благородных металлов 49
4.4 Выводы 58
5 Сравнительная характеристика сплавов на основе благородных металлов 60
5.1 Сплавы золота 585 пробы 60
5.1.1 Сплав на основе золота 585 пробы «Екатеринбургский завод по
обработке цветных металлов» 61
5.1.2 Сплав на основе золота 585 пробы «Красноярский завод цветных
металлов им. В. Н. Гулидова» 64
5.2 Сравнительный анализ сплавов на основе золота 67
5.3 Сплавы на основе платины 74
5.3.1 Сплав платины 585 пробы «Алмаз-Холдинг» 74
5.3.2 Сплав платины «Карат-платинум» 76
5.4 Сравнительный анализ сплавов на основе платины 77
5.5 Сравнительная характеристика сплавов белого золота и платины 85
5.6 Выводы 87
Заключение 92
Список использованных источников 95
Введение 6
1 Общие сведения о платиновых металлах 9
1.1 Открытие платиновых металлов 9
1.2 Месторождения платиновых металлов 12
2 Химико-аналитическая характеристика элементов и их соединений 14
2.1 Положение в периодической системе Менделеева металлов
платиновой группы 14
2.2 Физические свойства металлов платиновой группы 15
2.3 Химические свойства металлов платиновой группы 16
2.4 Оптические свойства металлов платиновой группы 26
3 Декоративные покрытия металлами платиновой группы 28
3.1 История возникновения гальванотехники 28
3.2 Гальванические покрытия металлами платиновой группы 29
3.2.1 Палладирование 29
3.2.2 Родирование 31
3.2.2.1 Процесс родирования 31
3.2.2.2 Влияние компонентов электролита родирования на его цветовые
характеристики 32
3.2.3 Платинирование 36
3.2.4 Электролиты для осаждения рутения 36
3.2.5 Электролиты для осаждения иридия 37
3.3 Физико-химические свойства покрытий металлами платиновой
группы 38
3.4 Сравнительная характеристика покрытий из благородных металлов 40
4 Методы изучения покрытий 44
4.1 Определение механических свойств покрытий 44
4.1.1 Определение твердости 44
4.1.2 Испытание на растяжение 45
4.1.3 Вязкость разрушения покрытий 45
4.2 Определение эксплуатационных свойств покрытий 46
4.2.1 Испытания покрытий на адгезионную прочность с основой 46
4.3 Сравнительная характеристика покрытий благородных металлов 49
4.4 Выводы 58
5 Сравнительная характеристика сплавов на основе благородных металлов 60
5.1 Сплавы золота 585 пробы 60
5.1.1 Сплав на основе золота 585 пробы «Екатеринбургский завод по
обработке цветных металлов» 61
5.1.2 Сплав на основе золота 585 пробы «Красноярский завод цветных
металлов им. В. Н. Гулидова» 64
5.2 Сравнительный анализ сплавов на основе золота 67
5.3 Сплавы на основе платины 74
5.3.1 Сплав платины 585 пробы «Алмаз-Холдинг» 74
5.3.2 Сплав платины «Карат-платинум» 76
5.4 Сравнительный анализ сплавов на основе платины 77
5.5 Сравнительная характеристика сплавов белого золота и платины 85
5.6 Выводы 87
Заключение 92
Список использованных источников 95
Спрос на серебряные украшения можно объяснить их существенно отличающейся стоимостью от готовых золотых изделий. Изделия из серебра на порядок меньше стоят, чем изделия из золота, это связано с различиями этих металлов.
Так же изменился и средний вес золотого ювелирно изделия в России, по итогам 2017 года он вновь упал до 1,9 грамма (в 2013 году он составлял 2,6 грамма). Это компенсация отсутствия финансовой возможности потребителя покупать более дорогие украшения.
Не смотря на все это ювелирное производство не будет искоренно, так как всегда есть те, кто хочет подчеркнуть свою индивидуальность с помощью качественных украшений.
Зарубежные страны уже давно перешли на производство ювелирных украшений, из таких металлов как: платина и палладий. Для того, чтобы в России внедрить эти металлы в качестве основных необходимо уменьшить их стоимость, т.к. сплавы платины 850 пробы являются дорогостоящими.
В данной работе был проведен сравнительный анализ декоративных покрытий из благородных металлов, а также были собраны последние данные по разработкам сплавов на основе благородных металлов.
Предметом исследования являются декоративные покрытия на основе платиновых металлов, а также сплавы на основе золота, платины. Так же в работе изучаются декоративные покрытия на основе благородных металлов.
Целью работы является изучение сплавов и покрытий в ювелирном производстве, сравнение их физических, механических, декоративных свойств. Так же одной из целей работы было: выявление наиболее перспективного материала, который можно внедрить в ювелирную промышленность.
Задачи исследования были поставлены следующие:
1. Изучение существующих сплавов на основе благородных металлов, их классификация по видам металлов.
2. Анализ известных методов изготовления новых сплавов, возможных для применения в ювелирной промышленности.
3. Выявление наиболее перспективного и усовершенствованного сплава, отвечающего всем механическим, эксплуатационным свойствам, а также обладающего высокими декоративными свойствами.
4. Изучение гальванических покрытий на основе благородных металлов, сравнение их физико-механических свойств, выявление перспективного покрытия, отвечающего необходимым защитно - декоративным свойствам.
Научная новизна работы.
1. Дан сравнительный анализ новейших разработанных сплавов на основе благородных металлов, проведен сравнительный анализ сплавов на основе белого золота и платины.
2. Проведено сравнение сплавов на основе белого золота и платины по следующим критериям: внешний вид изделий, блеск, вес, механическое воздействие, необходимость дополнительного покрытия, пластичность, химическое воздействие, температура плавления, воздействие на организм.
3. Выявлены наиболее перспективные сплавы в ювелирной промышленности.
4. Проведено сравнение покрытий (серебрение, золочение, родирование, палладирование) на основе следующих показателей: функциональность, физико-механические свойства, декоративные свойства.
5. Проведено общее сравнение сплавов на основе золота, серебра, платины по следующим данным: химический состав, физико-механические свойства, цветовые характеристики.
Практическая значимость работы.
1. Представлены наглядные сравнительные данные изучаемых металлов, согласно которым выделены перспективные сплавы, которые в дальнейшем могут использоваться в ювелирном производстве.
2. Даны обоснованные рекомендации по внедрению новых сплавов в ювелирное производство России.
Методы исследования.
При написании данной работы использовались общенаучные методы исследования.
Были изучены первичные сведения, согласно поставленным целям и задачам. Был проведен анализ современных официальных публикаций, патентов, согласно заявленной теме.
После проведения анализа был проведен синтез и классификация полученных данных, использовался метод систематизации и сравнения полученной информации, согласно которому были решены поставленные задачи.
Положения, выносимые на защиту.
1. Типология декоративных покрытий благородными металлами, сравнительный анализ следующих процессов: серебрение, родирование, золочение.
2. Анализ изученных сплавов на основе благородных металлов, так же сравнение сплавов на основе белого золота и платины по следующим характеристикам: внешний вид изделий, блеск, характер механического воздействия, необходимость дополнительного покрытия, пластичность, химическое воздействие, воздействие на организм.
3. Преимущества использования платиновых сплавов в ювелирной промышленности.
Актуальность данной работы заключается в том: что Российским ювелирным фабрикам необходимо внедрять современные материалы в производстве, при этом уменьшая их дороговизну, это можно сделать за счет разработки новых сплавов, отвечающих всем необходимым требованиям для производства украшений.
Так же изменился и средний вес золотого ювелирно изделия в России, по итогам 2017 года он вновь упал до 1,9 грамма (в 2013 году он составлял 2,6 грамма). Это компенсация отсутствия финансовой возможности потребителя покупать более дорогие украшения.
Не смотря на все это ювелирное производство не будет искоренно, так как всегда есть те, кто хочет подчеркнуть свою индивидуальность с помощью качественных украшений.
Зарубежные страны уже давно перешли на производство ювелирных украшений, из таких металлов как: платина и палладий. Для того, чтобы в России внедрить эти металлы в качестве основных необходимо уменьшить их стоимость, т.к. сплавы платины 850 пробы являются дорогостоящими.
В данной работе был проведен сравнительный анализ декоративных покрытий из благородных металлов, а также были собраны последние данные по разработкам сплавов на основе благородных металлов.
Предметом исследования являются декоративные покрытия на основе платиновых металлов, а также сплавы на основе золота, платины. Так же в работе изучаются декоративные покрытия на основе благородных металлов.
Целью работы является изучение сплавов и покрытий в ювелирном производстве, сравнение их физических, механических, декоративных свойств. Так же одной из целей работы было: выявление наиболее перспективного материала, который можно внедрить в ювелирную промышленность.
Задачи исследования были поставлены следующие:
1. Изучение существующих сплавов на основе благородных металлов, их классификация по видам металлов.
2. Анализ известных методов изготовления новых сплавов, возможных для применения в ювелирной промышленности.
3. Выявление наиболее перспективного и усовершенствованного сплава, отвечающего всем механическим, эксплуатационным свойствам, а также обладающего высокими декоративными свойствами.
4. Изучение гальванических покрытий на основе благородных металлов, сравнение их физико-механических свойств, выявление перспективного покрытия, отвечающего необходимым защитно - декоративным свойствам.
Научная новизна работы.
1. Дан сравнительный анализ новейших разработанных сплавов на основе благородных металлов, проведен сравнительный анализ сплавов на основе белого золота и платины.
2. Проведено сравнение сплавов на основе белого золота и платины по следующим критериям: внешний вид изделий, блеск, вес, механическое воздействие, необходимость дополнительного покрытия, пластичность, химическое воздействие, температура плавления, воздействие на организм.
3. Выявлены наиболее перспективные сплавы в ювелирной промышленности.
4. Проведено сравнение покрытий (серебрение, золочение, родирование, палладирование) на основе следующих показателей: функциональность, физико-механические свойства, декоративные свойства.
5. Проведено общее сравнение сплавов на основе золота, серебра, платины по следующим данным: химический состав, физико-механические свойства, цветовые характеристики.
Практическая значимость работы.
1. Представлены наглядные сравнительные данные изучаемых металлов, согласно которым выделены перспективные сплавы, которые в дальнейшем могут использоваться в ювелирном производстве.
2. Даны обоснованные рекомендации по внедрению новых сплавов в ювелирное производство России.
Методы исследования.
При написании данной работы использовались общенаучные методы исследования.
Были изучены первичные сведения, согласно поставленным целям и задачам. Был проведен анализ современных официальных публикаций, патентов, согласно заявленной теме.
После проведения анализа был проведен синтез и классификация полученных данных, использовался метод систематизации и сравнения полученной информации, согласно которому были решены поставленные задачи.
Положения, выносимые на защиту.
1. Типология декоративных покрытий благородными металлами, сравнительный анализ следующих процессов: серебрение, родирование, золочение.
2. Анализ изученных сплавов на основе благородных металлов, так же сравнение сплавов на основе белого золота и платины по следующим характеристикам: внешний вид изделий, блеск, характер механического воздействия, необходимость дополнительного покрытия, пластичность, химическое воздействие, воздействие на организм.
3. Преимущества использования платиновых сплавов в ювелирной промышленности.
Актуальность данной работы заключается в том: что Российским ювелирным фабрикам необходимо внедрять современные материалы в производстве, при этом уменьшая их дороговизну, это можно сделать за счет разработки новых сплавов, отвечающих всем необходимым требованиям для производства украшений.
В результате изучения научно-технической литературы по защитно-декоративным покрытиям, были сделаны следующие выводы:
Все покрытия в ювелирной промышленности необходимы для улучшения потребительских свойств изделий (свойства: социальные, функциональные, эргономические, гигиенические, надежность, безопасность, эстетические) украшения с покрытиями должны удовлетворять определенные потребности в процессе эксплуатации.
Все изученные покрытия применяются для улучшения защитных свойств изделий, таких как: повышение коррозионной стойкости, жаростойкости и химической устойчивости ювелирных изделий к агрессивным средам.
Согласно изученным материалам о защитно-декоративных покрытиях, самым долговечным, износостойким является - родирование. Благодаря его физическим, механическим и химическим свойствам он занимает лидирующую позицию. Покрытие родием позволяет увеличить прочность и износостойкость, а также позволяет улучшить эстетические свойства изделий - придать блеск.
Благодаря разнообразию гальванических покрытий: серебрение, золочение, родирование, и широкому спектру цветов покрытий, изделия можно дополнять различными новыми акцентами, с помощью цвета можно изменить символику того или иного украшения.
Из обзора литературы видно, что платиновые металлы обладают высокими потребительскими свойствами: высокой декоративностью, повышенными механическими свойствами и коррозионной стойкостью, что делает их востребованными в ювелирной промышленности.
Наиболее часто их применяют для гальванических покрытий, сравнение которых было изложено. В результате чего сделан вывод, что предпочтительнее является родирование.
Такие свойства, как отражательная способность и цветовые характеристики, в совокупности влияют на потребительские свойства ювелирных изделий. Главная их особенность - это продолжительный срок службы, а также эстетический вид.
Нами были изучены декоративные характеристики родиевых покрытий, в результате чего установлено, что наибольшую декоративность им предают отражательная способность и цветовые характеристики.
В ходе изучения современных сплавов на основе благородных металлов, применяемых в ювелирной промышленности, были рассмотрены сплавы на основе белого золота и платины. Сплавы белого золота сейчас находятся на пике популярности, его используют в ювелирных украшениях в чистом виде и в сочетании со сплавами красного золота.
При визуальном сравнении изделий из этих двух сплавов наиболее привлекательным является изделие из платины, в случае если изделия не покрыты родием. Платина обладает красивым белым цветом, в то время как белое золото имеет не настолько холодный оттенок, однако визуально это можно исправить с помощью покрытия родием.
Однако, стоимость изделий из платины существенно выше, нежели из белого золота. Даже изученные современные сплавы на основе платины 585 пробы в стоимости будут превышать изделия из сплавов другого благородного металла.
Теоретические исследования, направленные на изучение декоративных покрытий благородными металлами, а также направленные на изучение современных сплавов из благородных металлов, позволили сделать следующие выводы:
1. Закономерный увеличенный спрос на серебро, а также на легковесные золотые изделия обусловлен нестабильным экономическим состоянием граждан. Увеличивается ассортимент и разнообразие серебряных украшений, что связано со снижением покупательской способности. По данным Пробирной палаты России динамика производства золотых украшений отрицательная: в 2015 году было использовано 57,03 тонны золота в ювелирных изделиях, в лигатуре, в 2016 году этот показатель снизился до 50,51 тонны. Использование серебра в промышленности так же демонстрирует снижение показателей: в 2015 году - 163,75 тонны, в 2016 году - 148,07. Однако очевидно, что спрос на серебряные украшения намного превышает спрос на изделия из золота.
2. Западные веяния доходят и до Российского рынка, ювелирные изделия белого цвета (сплавы белого золота и сплавы платины), которые так востребованы и популярны на Европейском и Японском рынке, становятся все больше интересны российским потребителям. Однако, их высокая стоимость не позволяет вырастить к ним высокого спроса.
3. Рынок драгоценных металлов нуждается в совершенствовании механизма использования драгоценных металлов. Внедрение новых технологий, создание новых перспективных сплавов, таких как, платина 585 пробы позволит увеличить интерес к украшениям из данных металлов, благодаря снижению их стоимости.
4. Увеличение спроса к украшениям с гальваническими покрытиями так же обусловлен невысокой покупательной способностью. Защитно- декоративные покрытия позволяют снизить стоимость изделия, при этом сохраняя их красивый внешний вид.
Экономическая ситуация в Российской Федерации и в мире такова, что наибольшим спросом пользуются изделия с наименьшей ценой. Для того, чтобы снизить себестоимость продукции, не ухудшая ее потребительских свойств, разрабатываются новые сплавы с уменьшенным количеством благородных металлов. Наиболее ярким примером является платина 585 пробы, о которой рассказывалось ранее.
Проведенный анализ дает право утверждать, что данные сплавы обладают всеми потребительскими свойствами для изготовления ювелирных изделий.
Все покрытия в ювелирной промышленности необходимы для улучшения потребительских свойств изделий (свойства: социальные, функциональные, эргономические, гигиенические, надежность, безопасность, эстетические) украшения с покрытиями должны удовлетворять определенные потребности в процессе эксплуатации.
Все изученные покрытия применяются для улучшения защитных свойств изделий, таких как: повышение коррозионной стойкости, жаростойкости и химической устойчивости ювелирных изделий к агрессивным средам.
Согласно изученным материалам о защитно-декоративных покрытиях, самым долговечным, износостойким является - родирование. Благодаря его физическим, механическим и химическим свойствам он занимает лидирующую позицию. Покрытие родием позволяет увеличить прочность и износостойкость, а также позволяет улучшить эстетические свойства изделий - придать блеск.
Благодаря разнообразию гальванических покрытий: серебрение, золочение, родирование, и широкому спектру цветов покрытий, изделия можно дополнять различными новыми акцентами, с помощью цвета можно изменить символику того или иного украшения.
Из обзора литературы видно, что платиновые металлы обладают высокими потребительскими свойствами: высокой декоративностью, повышенными механическими свойствами и коррозионной стойкостью, что делает их востребованными в ювелирной промышленности.
Наиболее часто их применяют для гальванических покрытий, сравнение которых было изложено. В результате чего сделан вывод, что предпочтительнее является родирование.
Такие свойства, как отражательная способность и цветовые характеристики, в совокупности влияют на потребительские свойства ювелирных изделий. Главная их особенность - это продолжительный срок службы, а также эстетический вид.
Нами были изучены декоративные характеристики родиевых покрытий, в результате чего установлено, что наибольшую декоративность им предают отражательная способность и цветовые характеристики.
В ходе изучения современных сплавов на основе благородных металлов, применяемых в ювелирной промышленности, были рассмотрены сплавы на основе белого золота и платины. Сплавы белого золота сейчас находятся на пике популярности, его используют в ювелирных украшениях в чистом виде и в сочетании со сплавами красного золота.
При визуальном сравнении изделий из этих двух сплавов наиболее привлекательным является изделие из платины, в случае если изделия не покрыты родием. Платина обладает красивым белым цветом, в то время как белое золото имеет не настолько холодный оттенок, однако визуально это можно исправить с помощью покрытия родием.
Однако, стоимость изделий из платины существенно выше, нежели из белого золота. Даже изученные современные сплавы на основе платины 585 пробы в стоимости будут превышать изделия из сплавов другого благородного металла.
Теоретические исследования, направленные на изучение декоративных покрытий благородными металлами, а также направленные на изучение современных сплавов из благородных металлов, позволили сделать следующие выводы:
1. Закономерный увеличенный спрос на серебро, а также на легковесные золотые изделия обусловлен нестабильным экономическим состоянием граждан. Увеличивается ассортимент и разнообразие серебряных украшений, что связано со снижением покупательской способности. По данным Пробирной палаты России динамика производства золотых украшений отрицательная: в 2015 году было использовано 57,03 тонны золота в ювелирных изделиях, в лигатуре, в 2016 году этот показатель снизился до 50,51 тонны. Использование серебра в промышленности так же демонстрирует снижение показателей: в 2015 году - 163,75 тонны, в 2016 году - 148,07. Однако очевидно, что спрос на серебряные украшения намного превышает спрос на изделия из золота.
2. Западные веяния доходят и до Российского рынка, ювелирные изделия белого цвета (сплавы белого золота и сплавы платины), которые так востребованы и популярны на Европейском и Японском рынке, становятся все больше интересны российским потребителям. Однако, их высокая стоимость не позволяет вырастить к ним высокого спроса.
3. Рынок драгоценных металлов нуждается в совершенствовании механизма использования драгоценных металлов. Внедрение новых технологий, создание новых перспективных сплавов, таких как, платина 585 пробы позволит увеличить интерес к украшениям из данных металлов, благодаря снижению их стоимости.
4. Увеличение спроса к украшениям с гальваническими покрытиями так же обусловлен невысокой покупательной способностью. Защитно- декоративные покрытия позволяют снизить стоимость изделия, при этом сохраняя их красивый внешний вид.
Экономическая ситуация в Российской Федерации и в мире такова, что наибольшим спросом пользуются изделия с наименьшей ценой. Для того, чтобы снизить себестоимость продукции, не ухудшая ее потребительских свойств, разрабатываются новые сплавы с уменьшенным количеством благородных металлов. Наиболее ярким примером является платина 585 пробы, о которой рассказывалось ранее.
Проведенный анализ дает право утверждать, что данные сплавы обладают всеми потребительскими свойствами для изготовления ювелирных изделий.