Титановое кольцо - Titanium ring

Титановое кольцо

Титановые кольца - это ювелирные кольца или кольца, которые в основном изготовлены из титана. Фактический состав титана может варьироваться, например, «технически чистый» (99,2% титана) или «авиационный» (в основном, 90% титана , 6% алюминия , 4% ванадия ), а титановые кольца часто изготавливаются в сочетании с другими материалы, такие как драгоценные камни и традиционные ювелирные металлы. Даже с такими вариациями в составе и материалах титановые кольца обычно называют таковыми, если они содержат какое-либо количество титана.

Кольца из титана - это современное явление, которое становится широко доступным на рынке примерно в 1990-х годах. Титановые кольца обладают рядом уникальных свойств: они биосовместимы ( гипоаллергенны ), легки, устойчивы к коррозии и имеют самое высокое отношение прочности к весу среди всех кристаллических металлов.

История

Титан был обнаружен в Корнуолле , Англия, в 1791 году Уильямом Грегором . Примерно в то же время он был обнаружен венгерским минералогом Францем-Йозефом Мюллером фон Райхенштейном , а позже, в 1795 году, немецким химиком Мартином Генрихом Клапротом, который дал название титану, отсылка к титанам из греческой мифологии.

Однако коммерческое использование титана стало возможным только после 1932 года благодаря методам, установленным Уильямом Джастином Кроллом . Кролл разработал способы восстановления тетрахлорида титана (TiCl 4 ) до его металлической формы. Его процесс до сих пор используется для промышленного производства титана.

Стоимость титановых колец может быть очень высокой. Якобы это связано с тем, что процесс извлечения титана из различных руд трудоемкий и дорогостоящий. Хотя это действительно дорого как инженерный материал, он намного дешевле обычных драгоценных металлов ювелиров, даже серебра . В начале 2014 года цены на чистый титан или его обычные коммерческие сплавы не превышали 10 долларов США за фунт. Процесс обработки титановых колец является дорогостоящим, и необходимо , так как металл практически невозможно судов путем прокатки или пайки в том , как серебро, золото, платина и даже образуются.

Неизвестно, кто первым сделал из титана кольцо или другое украшение. Титановое обручальное кольцо используется в качестве второстепенного сюжета в фантастическом фильме 1989 года и романе «Бездна» . Титан начал появляться на открытом рынке примерно в 1990-х годах. С 2000 года доступность титановых колец стала масштабной, и большинство интернет -магазинов и обычных ювелирных магазинов, вероятно, будут иметь кольца на основе титана как часть своего инвентаря. Многие торговые точки теперь специализируются исключительно на дизайне и продаже титановых колец.

Строительство

Титановые кольца изготавливаются из массивных прутков, трубок или листов титана, нарезанных кольцом желаемой формы и размера. Металл можно обрабатывать на том же оборудовании и с помощью тех же технологических процессов, что и нержавеющую сталь . Обычные методы изготовления ювелирных изделий - прокатка и пайка - непрактичны для титана, хотя они могут быть изготовлены путем сварки в инертной атмосфере с использованием, например, лазерного сварочного аппарата.

Характеристики

Титан стал популярным в качестве ювелирного материала благодаря своим уникальным свойствам. Титан биосовместим (часто называют гипоаллергенным ) или нетоксичен для человеческого организма. Точно так же титановые кольца не будут реагировать на людей, которые страдают аллергией на другие ювелирные материалы.

Он очень устойчив к большинству причин коррозии, включая морскую воду, царскую водку , хлор (в воде) и некоторые кислоты. Однако он растворим в концентрированных кислотах. Поэтому титановые кольца являются практичным украшением для тех, кто регулярно плавает в океане или хлорированных бассейнах. Это контрастирует с некоторыми традиционными ювелирными материалами, такими как серебро, латунь и бронза , которые склонны к потускнению или другому износу.

Титановые кольца обычно имеют более высокое сопротивление усталости и отношение прочности к весу, чем большинство других металлов.

Титановые кольца сложны, но их размер можно изменить. Количество уменьшения и увеличения ограничено.

Их лишь немного сложнее отрезать в случае опасности, чем золотые кольца; титан сравним со сталью по устойчивости к распиливанию.

Анодирование

Анодирование титановых колец - это процесс, при котором оксидная пленка формируется на поверхности титана посредством электролитического процесса для создания цвета. В случае титановых колец этот процесс выполняется после придания им формы. Окисление изменяет обычный цвет титана (обычно серебряный, в зависимости от состава и обработки) и увеличивает коррозионную стойкость. Процесс анодирования чрезвычайно прост: деталь погружается в электролит , обычно используется кола и прикладывается постоянное напряжение около 100 В. Напряжение контролирует толщину и, следовательно, цвет анодирования.

Цвета достигаются за счет анодирования титана .

Для окрашивания анодированного титана красители не нужны. Цвет титанового кольца зависит от толщины оксидного покрытия, которая определяется напряжением анодирования. Изображение слева показывает диапазон цветового спектра, который может быть получен при анодировании. Цвета, которые представляют собой просто разные длины волн света, возникают из-за конструктивного интерференции между светом, отраженным от поверхности оксидного слоя, и светом, отраженным от металлической поверхности ниже.

Титановые композиции

Титан можно сплавить со многими другими металлами для улучшения или изменения свойств титана. Наиболее распространенными партнерами из сплавов для титана являются алюминий, ванадий, железо, молибден и медь. Каждый из них изменяет свойства титана для различных целей - например, медь может использоваться для упрочнения титана.

Один из наиболее распространенных составов для титановых колец известен как титан авиационного качества (также называемый 6AL-4V или 6-4), потому что этот состав известен тем, что его используют в авиастроении (однако он также используется для в медицинских, морских и химических целях). Он представляет собой смесь 6% алюминия, 4% ванадия и 90% титана (а также следовых количеств железа и кислорода; максимум 0,25% и 0,2% соответственно) и является одним из самых прочных и легких из других известных составов. Титан авиационного качества часто используется в производстве титановых колец из-за его выгодных и подходящих свойств (по сравнению с другими титановыми композициями), а также его широкой коммерческой доступности.

Инкрустации

Инкрустации - это результат объединения двух или более металлов в одно кольцо. Не следует путать с легированием . Процесс инкрустации включает раздавливание металлов в каналы, которые затем удерживаются под давлением. На кольце это обычно приводит к тому, что металлы располагаются бок о бок на поверхности - например, полоска золота проходит через середину титанового кольца.

Инкрустации предназначены для того, чтобы различные металлы внутри титанового кольца были визуально различимы.

Стили

Титановые кольца создавались в различных стилях за короткую историю их развития как ювелирных изделий. Вот некоторые из этих стилей:

Классический

Стили титановых колец, которые называются «классическими», обычно имеют простой овал или круг с гладкой блестящей поверхностью. Помимо обычной механической обработки, при его производстве не используются никакие внешние технологии или оборудование.

Мокуме-гане

Мокуме-гане придает титановым кольцам вид древесины. Это японская (также раннесредневековая европейская) техника ковки, которая применялась для самурайских мечей в 17 веке. Это требовало большого мастерства от кузнеца; хотя современные технологии сегодня, такие как контролируемая атмосфера и печи с регулируемой температурой, упрощают реализацию этой технологии.

Соболь

Соболь придает вид мягкого шелка.

Мороз

Титановые кольца Frost выглядят как замороженные - в частности, замороженный конденсат, который появляется на предмете, помещенном в морозильную камеру.

Смотрите также


использованная литература