На основе серебра. Один из древнейших материалов. Чистое - мягкий пластичный металл (НВ = 30 кгс/мм2, σв = 15 кгс/мм2, δ = 48%, ψ = 90%),образующий со мн. металлами легкоплавкие эвтектики. Для повышения твердости легируют (рис.). С. с. отличаются высокой % электропроводностью, стойкостью к окислению, однако чувствительны к воздействию серы и ее соединений.

Стойкость к сере повышают добавками магния, индия, кадмия, цинка и др. Из С. с. наиболее широкое применение получили серебро-медные марок СрМ. Содержание меди в них 4÷50%. Увеличение содержания меди снижает т-ру плавления от 927 до 850° С, плотность - от 10,5 до 9,3 г/см3. Сплавы серебра с медью применяют для изготовления слаботочных контактов, ювелирных изделий, для чеканки монет и медалей. С. с, содержащие платиновой группы, отличаются значительной коррозионной стойкостью. Особое место занимают малолегированные (до 1%) внутриокисленные

С. с. с химически активными металлами - магнием, алюминием, кадмием, литием, бериллием и др. Эти сплавы отличаются близкой к серебру электропроводностью, повышенной эрозионной стойкостью и большей (в 1,5-2 раза) мех. прочностью по сравнению с серебром. Из них наиболее широко распространены сплавы серебра с окисью кадмия. Изготовляют эти сплавы литыми, с последующим окислением на воздухе (или в кислороде) и спеканием серебряного порошка с окисью легирующего металла. Применяют их в качестве разрывных и скользящих электр. контактов в слаботочных и средненагруженных электр. цепях (коммутирующих устройствах, радиоаппаратуре, телефонных аппаратах и т. д.).

Некоторые С. с. (марок ПСр) хорошо смачивают металлические поверхности, образуя легкоплавкие эвтектики и плотные паяные швы после затвердевания. Их используют в качестве высокопрочных и вакуум-плотных припоев. Содержание серебра в этих сплавах 15 ÷ 72%, их т-ра плавления 235 ч-ч- 780° С. Сплавы выпускают в виде полос и проволоки. В качестве легирующих элементов используют (16-30%), (1-37%), (1-5%), (8-96%), (5,5-30%), (63-97%), (3-8,2%) и (0,3-2%).

Лит.: Головин В. А., Ульянова Э. X. Свойства благородных металлов и сплавов. (Справочник).В. П. Полякова.

Вы читаете, статья на тему серебра сплавы

Серебро (CAS-номер: 7440-22-4) - пластичный благородный металл серебристо-белого цвета. Обозначается символом Ag (лат. Argentum). Серебро, также как и золото, считается редким драгоценным металлом . Однако из благородных металлов оно наиболее широко распространено в природе.

Согласно периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, серебро относится к 11 группе (по устаревшей классификации - побочной подгруппе первой группы), пятого периода, с атомным номером 47.

Свое название серебро ведет от санскритского слова "аргента", что значит "светлый". От слова аргента произошло и латинское "аргентум". Светлый блеск серебра несколько напоминает свет Луны, поэтому в алхимический период развития химии его часто связывали с Луной и обозначали знаком Луны.

Известны и документально подтверждены факты нахождения огромных самородков серебра. Так, например, в 1477 году на руднике «Святой Георгий» был обнаружен самородок серебра весом 20 тонн. В Дании, в музее Копенгагена, находится самородок весом 254 кг, обнаруженный в 1666 году на норвежском руднике Конгсберг. Жильно-самородное серебряное образование, обнаруженное в Канаде в 1892 году, представляло собой плиту длиной в 30 метров и весом 120-тонн. Однако следует отметить, что серебро химически более активно, чем золото, и поэтому реже встречается в самородном виде.

Месторождения серебра делятся на собственно серебряные руды (содержание серебра выше 50%) и комплексные полиметаллические руды цветных и тяжелых металлов (содержание серебра до 10-15%). Комплексные месторождения обеспечивают 80% его добычи. Основные месторождения таких руд сосредоточены в Мексике, Канаде, Австралии, Перу, США, Боливии и Японии.

Физические свойства серебра

Природное серебро состоит из двух стабильных изотопов 107Ag (51,839%) и 109Ag (48,161%); известно также более 35 радиоактивных изотопов и изомеров серебра, из которых практически важен 110Ag (Tполураспада = 253 суток).

Серебро необычайно пластичный металл. Оно хорошо полируется, придавая металлу особую яркость, режется, скручивается. Путем прокатки можно получить листы толщиной до 0,00025 мм. Из 30 граммов можно вытянуть проволоку длиной более 50 километров. Тонкая серебряная фольга в проходящем свете имеет фиолетовый цвет. По своей мягкости этот металл занимает промежуточное положение между золотом и медью.

Серебро - белый блестящий металл, с кубической гранецентрированной решеткой, a = 0,4086 нм.
Плотность 10,491 г/см3.
Температура плавления 961,93°C.
Температура кипения 2167°C.
Серебро обладает наивысшей среди металлов удельной электропроводностью 6297 сим/м (62,97 ом-1 см-1) при 25 °С.
Теплопроводностью 407,79 Вт/(м К.) при 18 °С.
Удельная теплоемкость 234,46 дж/(кг К) .
Удельное электросопротивление 15,9 ном м (1,59 мком см) при 20 °С.
Серебро диамагнитно с атомной магнитной восприимчивостью при комнатной температуре -21,56 10-6.
Модуль упругости 76480 Мн/м2 (7648 кгс/мм2).
Предел прочности 100 Мн/м2 (10 кгс/мм2).
Твердость по Бринеллю 250 Мн/м2(25 кгс/мм2).
Конфигурация внешних электронов атома Ag 4d105s1.
Степень отражения серебра в инфракрасном диапазоне 98%, a видимой области спектра - 95%.
Легко сплавляется со многими металлами; небольшие добавки меди делают его более твердым, годным для изготовления различных изделий.

Химические свойства серебра

Чистое серебро при комнатной температуре устойчиво на воздухе, но только в том случае, если воздух чистый. Если же в воздухе содержится хотя бы небольшой процент сероводорода или других летучих соединений серы, то серебро темнеет.
4Ag + O2 + 2H2S = 2Ag2S + 2H2O

При нагреве до 170°C его поверхность покрывается пленкой Ag2O. Озон в присутствии влаги окисляет серебро до высших оксидов AgO или Ag2O3.

Серебро растворяется в концентрированных азотной и серной кислотах:
3Ag + 4HNO3 (30%-ная) = 3AgNO3 + NO­ + 2H2O.
2Ag + 2H2SO4 (конц.) = Ag2SO4 + SO2­ + 2H2O.
В царской водке серебро не растворяется из-за образования защитной пленки AgCl. В отсутствие окислителей при обычной температуре НCl, HBr, HI также не взаимодействуют с ним благодаря образованию на поверхности металла защитной пленки малорастворимых галогенидов.

Растворяется Ag в хлорном железе, что применяется для травления:
Ag + FeCl3 = AgCl + FeCl2
Также легко растворяется в ртути, образуя амальгаму (жидкий сплав ртути и серебра).
Свободные галогены легко окисляют Ag до галогенидов:
2Ag + I2 = 2AgI
Однако на свету эта реакция обращается, и галогениды серебра (кроме фторида) постепенно разлагаются.

При добавлении щелочи к растворам солей серебра в осадок выпадает оксид Ag2O, так как гидроксид AgOH неустойчив и разлагается на оксид и воду:
2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O + 2NaNO3 + H2O
При нагревании оксид Ag2O разлагается на простые вещества:
2Ag2O = 4Ag + O2-
С перекисью водорода Ag2O взаимодействует при комнатной температуре:
Ag2O + H2O2 = 2Ag + H2O + O2­.

С водородом, азотом и углеродом серебро непосредственно не взаимодействует. Фосфор действует на него лишь при температуре красного каления с образованием фосфидов. При нагревании с серой Ag легко образует сульфид Ag2S.

Биологические свойства серебра

Серебро поступает в организм человека с водой и пищей в ничтожно малых количествах - около 7 микрограммов в сутки. Такое явление, как дефицит серебра, пока нигде не описано. Ни один из серьёзных научных источников не относит серебро к жизненно важным биоэлементам. В организме человека общее содержание этого благородного металла составляет несколько десятых грамма. Физиологическая роль его неясна.

Считается, что малые количества серебра для организма человека полезны, большие – опасны. При многолетней работе с серебром и его солями, когда они поступают в организм длительно, но малыми дозами, может развиться необычное заболевание - аргирия. Поступающее в организм серебро, накапливаясь в коже и слизистых оболочках, придает им серо-зеленую или голубоватую окраску.

Развивается аргирия очень медленно, первые ее признаки появляются через 2-4 года непрерывной работы с серебром, а сильное потемнение кожи наблюдается лишь спустя десятки лет. Раз появившись, аргирия не исчезает, и вернуть коже ее прежний цвет не удается. Больной аргирией может не испытывать никаких болезненных ощущений или расстройств самочувствия. При аргирии не бывает инфекционных заболеваний: серебро убивает все болезнетворные бактерии, попадающие в организм.

Соединения серебра токсичны. При попадании в организм больших доз его растворимых солей наступает острое отравление, сопровождающееся некрозом слизистой желудочно-кишечного тракта. Первая помощь при отравлении - промывание желудка раствором хлорида натрия NaCl, при этом образуется нерастворимый хлорид AgCl, который и выводится из организма.

Серебро бактерицидно, при 40-200 мкг/л погибают неспоровые бактерии, а при более высоких концентрациях - споровые. Согласно действующим российским санитарным нормам серебро относится к высокоопасным веществам и предельно допустимая концентрация его в питьевой воде составляет 0,05 мг/л.

Магические свойства серебра

В средние века серебро наделяли мистическими чертами, способностью защищать от злых сил, в частности, от демонов и вампиров, излечивать от недугов. Если серебро темнело на человеке, то ему предсказывали болезни.

Считалось, что этот чистый «лунный» (серебро всегда связывали с Луной) металл обладает способностью лечить болезни, омолаживать, поглощать всё негативное.

Прогресс в науке доказал, что бактерицидные свойства серебра действительно улучшают состояние здоровья и ускоряют выздоровление, а потемнение этого металла указывает на сильное изменение кислотно-щелочного баланса в организме человека, которое является признаком нездоровья.

В общеевропейской традиции серебро - «женский» металл, в противоположность «мужскому» и энергичному, солнечному золоту. Золото - символ власти, серебро - мудрости.

История серебра

Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в те времена оно часто встречалось в самородном виде - его не приходилось выплавлять из руд.
Считается, что первые месторождения серебра находились в Сирии, откуда металл привозили в Египет.
В VI - V веках до н. э. центр добычи серебра переместился в Лаврийские рудники в Греции.
В IV - I веках до н. э. лидером по производству серебра были Испания и Карфаген.
Во II - XIII веках действовало множество рудников по всей Европе, которые постепенно истощались.

Освоение Америки привело к открытию богатейших месторождений серебра в Кордильерах. Главным его источником становится Мексика.

В России первое серебро было выплавлено в июле 1687 года российским рудознатцем Лаврентием Нейгартом из руд Аргунского месторождения. В 1701 году в Забайкалье был построен первый сереброплавильный завод, который на постоянной основе стал выплавлять серебро 3 года спустя.

Добыча серебра

Сегодня в России ежегодно добывается 550 - 600 тонн серебра. Это немного: в 50 раз больше драгоценного металла добывается в Перу; недалеко от Перу ушли Мексика, Чили и Китай. В масштабе планеты годовая добыча серебра исчисляется двадцатью тысячами тонн. Разведанные запасы серебра не превышают 600 тысяч тонн.

Получение серебра

В настоящее время для получения серебра применяется цианидное выщелачивание. При этом образуются растворимые в воде его комплексные цианиды:
Ag2S + 4NaCN = 2Na +Na2S.
Чтобы сместить равновесие вправо, через него пропускают воздух. Сульфид-ионы при этом окисляются до тиосульфат-ионов (ионов S2O32–) и сульфат-ионов (ионов SO42–).
Из цианидного раствора Ag выделяют цинковой пылью:
2Na + Zn = Na2 + 2Ag.
Для получения серебра очень высокой чистоты (99,999%) его подвергают электрохимическому рафинированию в азотной кислоте или растворению в концентрированной серной кислоте. При этом серебро переходит в раствор в виде сульфата Ag2SO4. Добавление меди или железа вызывает осаждение металлического серебра:
Ag2SO4 + Cu = 2Ag + CuSO4.

СПЛАВЫ СЕРЕБРА

Согласно постановлению Правительства РФ "О порядке апробирования и клеймения изделий из драгоценных металлов" были приняты следующие пробы серебряных сплавов: 999, 960, 925, 916, 875, 800 и 720.

Проба серебра означает соотношение драгоценного металла и лигатуры. Лигатурой называют металлы, которые добавляют в сплав серебра для улучшения его физических свойств. В качестве такой лигатуры чаще всего используют медь, но так же могут применять и другие металлы: никель, кадмий, алюминий и цинк.

Для определения соотношения серебра и лигатуры в России и ряде европейских государств принята метрическая система, которая определяет соотношение серебра к 1000 единиц сплава. По этой системе 925 проба серебра означает, что на 1000 единиц сплава приходиться 925 единиц этого благородного металла или другими словами в 1 кг сплава будет 925 грамм чистого серебра.
Пример маркировки серебряного изделия: СрМ 925 (сплав из 92,5% серебра и 7,5% меди).

Самое чистое серебро 999 пробы используют только для изготовления слитков и серебряных коллекционных монет, так как в чистом виде серебро крайне мягкий металл, который непригоден даже для изготовления ювелирных изделий.

Сплав серебра 960 пробы. По качеству и механическим свойствам практически не отличается от чистого серебра. Используется в ювелирном деле для изготовления тонких, высокохудожественных изделий.

Сплав серебра 925 пробы называется также "стандартное серебро". Имеет благородный серебристо - белый цвет и высокие антикоррозийные и механические свойства. Широко применяется в ювелирном искусстве для изготовления различных украшений.

Сплав 916-й пробы заслуженно считается хорошим столовым серебром. Именно этот сплав используется для изготовления наборов, украшенных эмалевым покрытием или позолотой.

Сплав серебра 875 пробы используется при промышленном изготовлении ювелирных изделий. Из-за высокой твердости труднее, чем предыдущие сплавы, поддается механической обработке.

Сплав серебра 830 пробы отличается от предыдущей только процентом содержания серебра - не менее 83%. По техническим, механическим качествам и сфере применения незначительно отличается от 875 пробы.

Сплав серебра 800 пробы. Дешевле описанных сплавов, имеет заметную желтоватую окраску и малую стойкость на воздухе. Пластичность этого сплава значительно ниже, чем у выше приведенных. Из положительных качеств следует отметить высокие литейные свойства, что дает возможность использовать его для изготовления столовых приборов.

Сплав серебра 720 пробы. Имеет множество отрицательных свойств: тугоплавкость, яркая желтоватая окраска, низкая пластичность, твердость. Используется только в промышленности.

ПРИМЕНЕНИЕ СЕРЕБРА

Благодаря своим уникальным свойствам: высоким степеням электро- и теплопроводности, отражательной способности, светочувствительности и т. д. - серебро имеет очень широкий диапазон применения. Его применяют в электронике, электротехнике, ювелирном деле, фотографии, точном приборостроении, ракетостроении, медицине, для защитных и декоративных покрытий, для изготовления монет, медалей и других памятных изделий. Области применения серебра постоянно расширяются, и его применение - это не только сплавы, но и химические соединения.

В настоящее время коло 35% всего производимого серебра расходуется на производство кино и фотоматериалов.
20% виде сплавов используется для изготовления контактов, припоев, проводящих слоев в электротехнике и электронике.
20 - 25% произведенного серебра служит для производства серебряно-цинковых аккумуляторов.
Остальная часть благородного металла используется в ювелирной и других отраслях промышленности.

Применение серебра в промышленности

Серебро обладает наибольшей электропроводностью, теплопроводностью и стойкостью к окислению кислородом при обычных условиях. Поэтому оно широко применяется для контактов электротехнических изделий, например, контакты реле, ламели, а также для многослойных керамических конденсаторов, в СВЧ технике как покрытие внутренней поверхности волноводов.

Медносеребряные припои ПСр-72, ПСр-45 и другие, применяются для пайки разнообразных ответственных соединений, в том числе, разнородных металлов.

Большое количество серебра постоянно расходуется для производства серебряно-цинковых и серебряно-кадмиевых аккумуляторных батарей, обладающих очень высокой энергоплотностью и массовой энергоёмкостью и способных при малом внутреннем сопротивлении выдавать в нагрузку очень большие токи.

Галогениды серебра и нитрат серебра применяются в фотографии, так как обладают высокой светочувствительностью.
Иодистое серебро применяется для управления климатом («разгон облаков»).

Используется как покрытие для зеркал с высокой отражающей способностью (в обычных зеркалах используется алюминий).

Серебро применяется в качестве добавки (0,1-0,4 %) к свинцу для отливки токоотводов положительных пластин специальных свинцовых аккумуляторов (очень большой срок службы (до 10-12 лет) и малое внутреннее сопротивление).

Как катализатор в реакциях окисления, например при производстве формальдегида из метанола, а также эпоксида из этилена.

Хлорид серебра применяется в хлор-серебряно-цинковых батареях, а также для покрытий некоторых радарных поверхностей. Кроме того, хлорид серебра, прозрачный в инфракрасной области спектра, используется в инфракрасной оптике.

Используется в качестве катализатора в фильтрах противогазов.

Фосфат серебра применяется для варки специального стекла, используемого для дозиметрии излучений. Примерный состав такого стекла: фосфат алюминия - 42 %, фосфат бария - 25 %, фосфат калия - 25 %, фосфат серебра - 8 %.

Монокристаллы фторида серебра применяются для генерации лазерного излучения с длиной волны 0,193 мкм (ультрафиолетовое излучение).

Ацетиленид серебра (карбид) изредка применяется как мощное инициирующее взрывчатое вещество (детонаторы).

Перманганат серебра, кристаллический тёмно-фиолетовый порошок, растворимый в воде; применяется в противогазах. В некоторых специальных случаях серебро так же используется в сухих гальванических элементах следующих систем: хлор-серебряный элемент, бром-серебряный элемент, йод-серебряный элемент.

Применение серебра в медицине

Используется как дезинфицирующее вещество, в основном для обеззараживания воды. Ограниченно применяется в виде солей (нитрат серебра) и коллоидных растворов (протаргол и колларгол) как вяжущее средство.
Серебро зарегистрировано в качестве пищевой добавки Е174.
При небольших ранах, ссадинах и ожогах применяют бактерицидную бумагу, пропитанную нитратом и хлоридом серебра.
Серебро способствует рассасыванию опухолей, активизирует процесс восстановления органов после болезни.
Пластинки серебра, наложенные на область толстого кишечника, активизируют его работу и улучшают перистальтику.

Применение серебра в ювелирной промышленности

В качестве ювелирного материала серебро известно более шести тысячелетий. Аргентум - самый белый из драгоценных металлов, и это его качество активно используется при создании украшений. Нейтральный цвет этого металла отлично сочетается с черным, естественным для него - при окислении серебро темнеет, а комбинация белого и черненого серебра очень эффектна. Это и материал для тонких, нежных классических украшений, и для традиционных филигранных предметов, для крупных этнических браслетов и колец и для суперсовременных дизайнерских новинок. Серебро наилучшим образом сохраняет формы традиционного искусства, при этом служа материалом и испытательной площадкой для смелых творческих экспериментов. Серебро - материал, в котором крупные украшения в национальном стиле выглядят наиболее эффектно.

Украшения из серебра - признак вкуса, идеальное дополнение к любому костюму, как официальному, так и неформальному. Они прекрасно смотрятся как самостоятельно, так и в сплаве с золотом или платиной. Сдержанное благородство, которое отличает ювелирные украшения из серебра, как нельзя лучше подчеркивают вкрапления драгоценных камней, будь то бирюза, топаз или сапфир.

ИНВЕСТИРОВАНИЕ В СЕРЕБРО

Этот драгоценный металл часто применяется, как способ инвестирования средств. Инвесторы используют серебро для диверсификации рисков, однако торговля контрактами на него требует немалых вложений.

Серебро можно купить в банке в виде драгоценных слитков различного веса. Лучше всего слитки хранить в банке, арендовав отдельную ячейку. Таким образом вы не будете переплачивать налог. Инвестиции в серебро через покупку слитков привлекательны в том плане, что вы сможете почувствовать себя реальным владельцем драгоценного металла. Именно такой способ инвестирования в серебро рекомендуют уверенные в активном росте цен на этот металл инвесторы.

Инвестиционные монеты также можно купить в банках. Не путайте обычные коллекционные монеты с инвестиционными. Коллекционные монеты имеют сильно завышенную цену, которая далека от реальной цены на металл. Инвестиционные монеты создаются специально с целью инвестиций в драгоценные металлы. Их тоже лучше не забирать из банка, а положить в ячейку.

ОМС – обезличенный металлический счет, относительно издержек, наиболее привлекательный способ инвестирования в серебро. Здесь придется заплатить лишь налоги на прибыль после продажи. Главный недостаток в том, что такие счета не всегда обеспечены реальным металлом, и банки могут устанавливать любые цены, далекие от реального положения дел на рынке драгоценных металлов, особенно если цена на серебро подскочит резко вверх (что возможно, по мнению некоторых аналитиков).

Еще один привлекательный способ выгодного вложения - покупка акций предприятий, добывающих серебро.

Не нужно вкладывать деньги в ювелирные изделия из серебра, если это не произведения искусства. Цена этих украшений очень завышена, а продать их вы сможете только по цене лома.

В ювелирной промышленности используются сплавы системы серебро-медь. Диаграмма состояния данной системы приведена на рис. 94

Эта система затвердевает с образованием твердых растворов с ограниченной растворимостью. При затвердевании ее образуются следующие фазы, легко различаемые под микроскопом: обогащенный серебром α-твердый раствор с наибольшим содержанием меди 8,8%; обогащенный медью β-твердый раствор с наибольшим содержанием серебра 9%. Только в сплаве состава 71,5%Ag и 28,5%Сu образуются одновременно α и β фазы. Температура затвердевания этого сплава от начала процесса до конца остается постоянной и равной 779 о С. Кривая охлаждения его подобна кривой охлаждения чистого металла. Структура сплава данного состава является мелкозернистой и равномерной. Такую структуру принято называть эвтектической. Если содержание серебра в сплаве меньше 71,5%, то такой сплав принято называть заэвтектическим. К этой области сплавов принадлежит, например, сплав, содержание серебра в котором составляет 50%. Он начинает затвердевать при такой же температуре, как и сплав 875 пробы, но в отличие от последнего при затвердевании из расплава выделяются кристаллы β-фазы. С их ростом содержание меди в расплаве уменьшается, а содержание серебра увеличивается. Когда содержание серебра достигнет

71,5%, а температура упадет до 779°С, остаточная жидкая фаза кристаллизуется вокруг кристаллов β-фазы в виде эвтектики, т.е. происходит одновременное образование α- и β-фаз.

Если содержание серебра в сплаве выше 71,5%, то такие сплавы называют доэвтектическими как, например, сплав серебра 875 пробы. При затвердевании его при температуре 840°С из расплава выделяются обогащенные серебром кристаллы α-фазы. Содержание серебра в расплаве уменьшается и при температуре 779°С остаток расплава достигает эвтектического состава, который затвердевает в виде эвтектики, располагаясь по границам зерен.

Если содержание меди в сплаве соответствует составу α-фазы или еще меньше, то образуется гомогенный твердый раствор. Такие сплавы называются твердыми растворами. К ним относятся все сплавы с содержанием серебра выше 91,2%. В качестве примера может служить сплав серебра 925 пробы. Он начинает затвердевать при температуре 900°С и имеющаяся в сплаве медь полностью растворяется в серебре. Так как в сплаве находится 7,5% меди, то предел насыщения серебра медью, равный 8,8%, не достигается и при 810°С сплав застывает с образованием гомогенного твердого раствора.

Подобные твердые растворы образуются и со стороны меди, но в производстве ювелирных изделий эти сплавы не применяются.

С понижением температуры растворимость металлов в твердом состоянии уменьшается и избыточный металл начинает выделяться из сплава по кривой, идущей вниз от точки, соответствующей пределу насыщения. Практически почти во всех случаях используются сплавы, в которых содержание серебра выше 71,5%, т. е. доэвтектические сплавы.

Белый цвет серебра с увеличением содержания меди становится все более и более желтоватым. Если медь составляет 50% сплава, то сплав становится красноватым и сплав с 70% Сu имеет уже красный цвет.

Процессы выделения в твердом состоянии способствуют повышению твердости, особенно в сплавах, лежащих в пограничных областях твердых растворов и доэвтектических сплавов, как, например, у сплава 925 пробы. Если этот сплав после литья или отжига необходимо получить мягким, то его следует подвергать закалке; с другой стороны, нагревом до определенной температуры можно достигнуть существенного повышения его твердости.

Как видно из таблиц и диаграмм, у сплавов серебро-медь с повышением содержания мели твердость и прочность повышаются, а пластичность понижается. Это означает, что высокопробные сплавы серебра хорошо поддаются обработке давлением.

Стойкость сплавов системы серебро-медь к кислотам почти одинакова, так как оба исходных металла одинаково устойчивы против важнейших кислот. Сплавы серебра легко растворяются в азотной и концентрированной серной кислотах, в то время как к разбавленной серной кислоте, наиболее распространенном травителе, они не растворяются. Однако даже чистое серебро неустойчиво на воздухе. Из-за образования черного сульфида серебра сплав становится тусклым. С увеличением содержании меди в сплаве, стойкость его на воздухе уменьшается, ввиду того, что серные и аммиачные соединения приводят к потемнению меди.

Данных диаграмм и таблиц вполне достаточно для того, чтобы иметь полное представление о свойствах сплавов. Однако следует указать на некоторые свойства основных сплавов серебра, применяемых в ювелирном деле

Серебро 950 пробы. Цвет этого сплава соответствует цвету чистого серебра. При отжиге на воздухе на поверхности сплава образуется тонкая внешняя окисная пленка, под которой находится гетерогенный внутренний окислый слой. Благодаря высокой температуре плавления и цвету этот сплав следует использовать для эмалирования и чернения, так как краски эмали и черни на этой основе имеют интенсивный блеск. Этот сплав в очень хорошо поддается обработке давлением. Его следует применять при глубокой вытяжке, чеканке, а также для изготовления очень тонкой проволоки. При температуре 600 о С начинается старение сплава. После разливки или отжига следует сразу же приступать к обработке сплава, так как в противном случае может произойти естественное старение и пластичность сплава сильно понизится. К недостаткам сплава серебра 950 пробы следует отнести невысокие механические свойства. Изделия, изготовленные из этого сплава, при эксплуатации деформируются. Старением можно увеличить прочность сплава от 50 кгс/мм 2 до 100 кгс/мм 2 , но это приводит к усложнению и удорожанию технологического процесса обработки сплава.

Серебро 925 пробы. Этот сплав иначе еще называется «стерлинговое серебро» или «стандартное серебро». Из-за высокого содержания «серебра в сплаве и высоких механических свойств оно нашло широкое распространение во многих странах. Цвет сплава такой же, как у серебра 950 пробы, однако механические свойства выше. Сплав пригоден для эмалирования и чернения, но краски эмали и черни не должны иметь высокую температуру плавления. Для получения высокой пластичности после отжига этот сплав следует подвергать закалке. Благодаря старению при температуре 300°С прочность сплава повышается с 60 до 160 кгс/мм 2 .

Серебро 900 пробы. Этот сплав применяется, главным образом, для филигранных работ. Цвет его несколько отличается от цвета чистого серебра. Зачастую после окончания обработки изделие из этого сплава подвергают многократному травлению для того, чтобы удалить медь с поверхности изделия. Этот сплав менее стойкий на воздухе, чем сплавы 950 — 925 проб. Однако он имеет хорошие литейные свойства, хорошо обрабатывается давлением, но для глубокой чеканки он является слишком прочным. В качестве основы для нанесении эмали и черни сплав 900 пробы непригоден, поскольку у него при температуре 779°С начинается оплавление границ зерен.

Серебро 875 пробы. Это сплав применяется дли изготовления декоративных украшений. Цвет сплава и стойкость к потускнению почти такая же, как и у сплава серебра 900 пробы. Механические свойства его более высокие, а, следовательно, обрабатываемость давлением хуже, чем у сплавов серебра 900 пробы.

Серебро 800 пробы. Этот сплав применяется, в основном, для изготовления корпусов и столовых приборов. Его преимущество состоит, главным образом, в том, что он дешевле описанных выше сплавов. Главным недостатком является желтоватый цвет и малая химическая стойкость на воздухе. Для устранения этих недостатков многократным нагреванием и последующим травлением увеличивают содержание серебра в поверхностном слое. В связи с высоким содержанием меди в сплаве, в кислых продуктах происходит образование ядовитого ацетата меди. Примером может служить появление зеленого налета ацетата меди на столовых приборах при соприкосновении их с уксусом. Механические свойства сплава 800 пробы незначительно отличаются от свойств сплава 875 пробы, однако при обработке давлением его следует чаще подвергать промежуточному отжигу, чем вышеописанные сплавы. Литейные свойства его лучше, чем у сплавов с более высоким содержанием серебра. Точка ликвидуса находится при температуре 800°С. Это позволяет производить разливку при температуре 900°С, что соответствует температуре солидуса сплава 925 пробы.

Серебро 720 пробы. Этот эвтектический сплав из-за своих механических свойств и желтой окраски почти не находит применения. Правда, сплав серебра 750 пробы нашел довольно широкое применение в качестве припоя в 19 столетии. Твердость и прочность эвтектических сплавов — наибольшая, а пластичность — наименьшая из всех сплавов системы Ag-Cu. Кроме того, этот сплав обладает хорошей упругостью и в некоторых случаях из него изготавливают пружины, иглы и подобные им изделия. Иногда сплав 720 пробы применяют в качестве припоя. Свойства сплавов серебра даны в табл. 30.

Таблица 30. Свойства сплавов серебра

Влияние примесей на свойства сплавов системы серебро — медь. Если сплав системы серебро-медь содержит какой-либо другой сопутствующий элемент, то он превращается в сплав трех или более компонентов и его свойства изменяются более или менее сильно. В этом случае необходимо делать различие между вредными примесями и легирующими элементами.

В сплавах серебра, применяемых в производстве ювелирных изделий, содержание никеля до 1% препятствует росту зерна и тем самым улучшает механические свойства сплавов. С увеличением содержания никеля до 2,5% ухудшается обрабатываемость сплава. При еще большем содержании никеля он не растворяется в сплаве и становится вредной примесью.

Железо всегда является вредной примесью в сплавах серебра. Оно не растворяется в серебро и присутствует в его сплавах в виде чужеродных частиц, ухудшающих обрабатываемость сплава.

Сплавы серебра, содержащие свинец, всегда становятся хрупкими при нагреве, т.е. красноломкими. Свинец и серебро образуют эвтектику, которая плавится при температуре 304°С. В связи с этим ни в коем случае нельзя допускать присутствие свинца в сплаве.

Незначительное количество олова, присутствующее в сплаве, снижает температуру плавления сплава. Чистое серебро может растворить в себе до 19% однако сплав получается более тусклый, мягкий и пластичный, чем сплав Ag—Сu. Если в сплаве Ag—Cu содержание олова превысит 9%, то образуется хрупкое соединение Cu 4 Sn. Так как олово при плавлении окисляется, то хрупкость сплава возрастает из-за образования SnO 2 .

До 5% алюминия растворяются в твердом сплаве и почти не влияют на структуру и свойства сплава. Однако при более высоком содержании алюминия в сплаве образуется хрупкое соединение Ag 3 Al. При отжиге и плавке образуется также соединение Al 2 O 3 , которое, располагаясь по границам зерен, делает сплав хрупким и ломким.

Несмотря на то, что кремний в серебре не растворяется, он образует с серебром твердые и хрупкие кремнисто-серебряные соединения, которые, располагаясь по границам зерен, сильно затрудняют обработку сплава. Кремний может попасть в сплав, будучи восстановлен из материала тигля.

Сера образует с серебром и медью твердые соединения Ag 2 S и Cu 2 S. Которые могут располагаться как по границам, так и внутри зерен. Источниками попадания серы в сплавы могут быть содержащий серу исходный материал, горючие материалы, горючий газ, травители.

Незначительных следов фосфора уже достаточно для того, чтобы образовались хрупкие интерметаллические соединения Ag 2 P или Cu 3 P, которые в виде эвтектики располагаются по границам зерен. Сплавы от этого становятся хрупкими, быстро тускнеют, на них плохо ложатся гальванические покрытия. Фосфор может попасть в сплав при раскислении расплава фосфористой медью.

Серебро при температуре, несколько большей точки плавления, может растворить в себе кислорода в 20 раз больше своего объема, т.е. 1 часть расплавленного серебра может поглотить 20 частей кислорода. При температуре несколько ниже точки затвердевания растворимость кислорода в серебре составляет половину объема серебра, и кислород выделяется из металла. Кислород, не успевший выделиться из металла при его затвердевании, образует в краевой зоне слитка раковины, которые уменьшают прочность сплава и ухудшают обработку металла давлением. При вальцовке и вытяжке металл дает трещины. При нагреве такого металла газ расширяется, и на поверхности металла образуются вспучивания, так называемое «дутое серебро». Если серебро находится в сплаве с медью, то образуется закись меди Сu 2 О. В зависимости от месторасположения частичек закиси меди, они могут оказывать различное действие на свойства сплавов серебра. Если они располагаются тонким слоем по границам зерен, то влияние их на обрабатываемость сплава давлением незначительное. Если частицы закиси меди прижаты к твердым инородным телам, то при полировке они не вырываются и выступают над поверхностью. При прокатке металла они выкрашиваются и оставляют на поверхности следы в виде штрихов, образуя так называемое «штриховое серебро».

Двуокись серы содержится в горючих газах и оказывает вредное действие на сплавы серебра тем, что подобно кислороду поглощается расплавленным металлом. И при затвердевании его улетучивается и, как кислород, образует в металле раковины. Кроме того, образуются химические соединения в виде Сu 2 S и Ag 2 S, которые, располагаясь по границам зерен, ослабляют сцепление их в слитке.

Процесс литья по выплавляемым моделям сплавов на основе серебра и производство слитков изучены в настоящее время слабо . Показано, что при многократных переплавах сплава СрМ875 в слитках появляется газовая пористость, увеличивается содержание неметаллических включений и ухудшается пластичность металла. Плавка сплава СрМ 875 в вакууме 0,3 — 0,8мм.рт.ст. позволила уменьшить содержание примесей в металле и повысить его плотность. Использование вакуумированного металла при литье по выплавляемым моделям ювелирных изделий позволило ликвидировать такой дефект, как газовую пористость, а также улучшить чистоту поверхности отливок.

Л.А. Гутов Литье по выплавляемым моделям сплавов золота и серебра

Cтраница 1

Замена серебра диэлектрическими покрытиями дает возможность получить светофильтры с коэффициентом пропускания в максимуме до 80 - 90 % при небольшой ширине полосы пропускания.  

Для замены серебра надо брать тугоплавкие металлы, причем неокисляющиеся, так как широко применяемые керамические массы требуют обжига в окислительной среде. Такими металлами являются платина и палладий; оба они дефицитны и дороги, что повышает стоимость монолитных конденсаторов и ограничивает развитие их производства.  

Для замены серебра разработаны окисные катализаторы окислительного дегидрирования метанола. Наиболее эффективными из них являются окислы молибдена и титана. Для повышения активности к окислам молибдена добавляют до 37 % окиси железа. Смешанные катализаторы более активны и селективны, процесс на них протекает при более низких температурах (350 - 400 С) и при большом избытке воздуха в реакционной смеси. Эти катализаторы постепенно вытесняют ранее принятые в промышленности серебряные.  

Медь считают одним из самых перспективных материалов для замены серебра в плавких элементах быстродействующих предохранителей. Медь дешевле серебра по меньшей мере в 300 раз и близка к нему по своим электрофизическим свойствам. Удельное электрическое сопротивление меди на 5 - 6 % выше, чем у серебра, что легко компенсируется увеличением сечения плавких элементов. Модуль упругости меди в 1 3 раза выше, чем у серебра, что неблагоприятно для циклического режима работы предохранителя. Теплопроводность меди примерно на 6 % меньше, чем у серебра, а температура плавления более чем на 120 С выше.  

Наметившиеся в настоящее время тенденции все более широкого внедрения керамических материалов вместо неф-тесодержащих пластмасс для изготовления изолирующих деталей электроустановочных устройств и замена серебра и серебросодержащих металлокерамических композиций на полноценные контактные материалы (сплавы), не имеющие в своем составе драгоценных металлов, для изготовления размыкающих контактов выключателей и переключателей получат в будущем наибольшее развитие.  

Ныне нейзильбер и родственный ему мельхиор (в мельхиоре нет цинка, но присутствует около 1 % марганца) применяются не только и не столько для замены столового серебра, сколько в инженерных целях: мельхиор наиболее стоек (из всех известных сплавов. Это отличный материал для кранов, клапанов и особенно конденсаторных трубок.  

Пыие нейзильбер п родственный ему мельхиор (в мельхиоре нет цинка, но присутствует около 1 % марганца) применяются не только н не столько для замены столового серебра, сколько в инженерных целях: мельхиор наиболее стоек (из всех известных сплавов.  

S-электроны легирующего металла заполняют вакансии cf - полосы палладия, снижая % А, причем действие добавки увеличивается по мере перехода от Ag к Sb и особенно резко при замене серебра на кадмий.  

Тонирование позитивных изображений в разные цвета, например коричневые, синие, зеленые и другие, основано на превращении металлического серебра в эмульсионном слое в какое-либо окрашенное соединение, а также путем замены серебра другим металлом или красителем. При тонировании окрашивается только само изображение, причем изображение в процессе тонирования может несколько усилиться или ослабиться. Состав тонирующих растворов и их количество определяются применяемым способом.  

В огромных количествах серебро расходуется для производства фото - и киноматериалов. Несмотря на настойчивые попытки замены серебра в данных материалах на другие металлы или вещества, проблема пока остается нерешенной.  

Усиление применяют для повышения визуальной или копировальной плотности изображения, а также исправления его контраста. Усиление кожет быть осуществлено путем наращивания на металлическое серебро, имеющееся в слое какого-либо вещества, образованием окрашенной соли серебра и заменой серебра другим веществом. Процесс усиления выполняется в одном или нескольких растворах.  

В случае же фосфоров КС1 - Ag кривая состоит из двух максимумов при 575 и 450 ту. Последний совпадает с К-полосой в спектре фосфора КС1 - Ag и несомненно обусловлен серебром, а не основанием, так как при замене серебра таллием этот пик не наблюдается. Кривая а рис. 70 изображает спектр поглощения рентгенизован-ного фосфора NaCl - - Ag с малой концентрацией активатора.  

Покрытие сплавом медь-оло-по, или бронзирование, применяют как для защиты от коррозии, так и для декоративной отделки поверхности изделий. Покрытие малооловянистым сплавом (10 - 20 % олова) золотисто-желтого цвета используют также в качестве подслои взамен медного и никелевого покрытий перед хромированием, Высоко-оловянистый сплав (40 - 45 % олова), так называемая белая бронза, в некоторых случаях может служить заменой серебра. Несмотря на то, что значение удельного электрического сопротивления сплава Си-Sn значительно выше, чем у серебра, в промышленной атмосфере, где есть примеси сернистых соединений, оно остается стабильным, п то время, как у серебра, возрастает в десятки рал. По этой причине покрытия белой бронзой рекомендуют для нанесения на электрические контакты.  

Обработку проявителем можно заменить обработкой аммиаком или сернистым натрием, которые осаждают одну лишь ртуть в виде черных окиси или сульфида. При действии аммиака происходит одновременное растворение хлористого серебра. Замена серебра упомянутыми соединениями ртути усиливает интенсивность почернения. Часто применяется усиление смесью из нитрата урана и железоцианистого калия. Реагируя с серебром, эта смесь отлагает на его зернах темный осадок из смеси железистоцианистых солей урана и серебра.  

Тантал может заменить также платину при изготовлении различной химической посуды. В промышленности искусственного шелка тантал применяется для производства мундштуков, в химической промышленности для облицовки аппаратуры и частей насосов, подвергающихся наибольшей коррозии. Тантал рекомендован для замены серебра в наконечниках искровых контактов и в качестве катода при анализе металлических солей. Высокая прочность, теплопроводность и сопротивление действию кислот делают возможным применение тантала в качестве материала электронагревателей для соляной и серной кислот.  

Серебро принадлежит к группе благородных металлов, весьма устойчивых на воздухе и во влажной атмосфере при обычной температуре. Серебро - пластичный металл, хорошо поддается ковке, легко прокатывается (можно прокатать серебряную фольгу толщиной 0,00001 мм), обладает очень высокой тепло- и электропроводностью.
Товарное серебро выпускается в виде слитков весом от 1 до 40 кг или гранул. Наиболее чистый металл, получаемый в промышленном производстве, содержит 99,99% серебра.
Примеси в серебре сильно влияют на его свойства.
Серебро в расплавленном состоянии сильно поглощает кислород, который выделяется при затвердевании металла, отчего отливки становятся пористыми.
Мышьяк, сурьма, висмут, свинец, олово и магний придают серебру хрупкость; висмут, кроме того, придает серебру серый цвет и вызывает расширение сплава при охлаждении.
Железо резко понижает температуру рекристаллизации серебра, поэтому является вредной примесью: наличие в сплаве 0,05% железа делает серебро настолько хрупким, что его становится невозможно прокатывать.
В чистом виде серебро применяется редко, чаще оно используется в сплавах.
Один из основных компонентов серебряных сплавов - медь; с увеличением содержания ее в серебре возрастает твердость сплава и изменяется цвет от белого до красновато-желтого. Вследствие большой твердости серебряномедные сплавы полируются лучше, чем чистое серебро. Ho недостаток этих сплавов - сильная ликвация при охлаждении. Сплавы меди с серебром (от 20 до 60% серебра) при 600-700° очень хрупкие.
Наряду с медносеребряными применяются сплавы серебра с цинком, кадмием, никелем, алюминием, магнием и оловом. Серебро с цинком легко сплавляется, дает однородный ковкий и вязкий сплав, хорошо поддающийся прокатке и волочению.
Наибольшее применение получило серебро для изготовления припоев и ляписа. Серебро, используемое для изготовления ляписа, должно содержать меди не более 0,002% и сумму свинца и висмута не более 0,1%. При наличии этих примесей в больших количествах ухудшается качество ляписа.
Серебряные припои стандартных марок содержат от 10 до 70% серебра, остальное медь и цинк. Добавка в обычный оловянносвинцовый припой до 3% серебра увеличивает его сопротивление усталости и ползучести.
Серебро, содержащее селен и теллур, не пригодно в качестве анодов для серебрения, так как эти примеси образуют шламы, препятствующие серебрению.
Серебро применяется также в химической промышленности в качестве предохранительного покрытия и в электротехнической промышленности; для контактов и в сплаве с другими металлами - в качестве материала сопротивления.
В серебросодержащих сплавах электросопротивления 10, 13 и 17% марганца: 3, 8 и 9% олова, остальное серебро. Эти сплавы обладают относительно высоким отрицательным температурным коэффициентом и электросопротивлением в холоднокатаном состоянии.
Добавка от 1 до 5% серебра в свинцовые бронзы, используемые для заливки вкладышей подшипников, работающих при высоких скоростях и больших нагрузках, намного удлиняет срок работы подшипников и лучше сохраняет смазку.
Сплавы серебра с оловом (7-10%), кадмием (5-18%)и сплавы серебра с оловом (до 25%), медью (до 6%) и цинком (до 2%) широко применяются в зубоврачебном деле.
Большое распространение в производстве ювелирных изделий и в промышленности получило покрытие серебром. Серебряные покрытия можно наносить сваркой, распылением, плакированием, горячим погружением, электроосаждением, химическим восстановлением, конденсацией и катодным распылением. Наиболее часто применяется плакирование и электроосаждение.
Добавка в нержавеющую хромоникелевую сталь (18% хрома и 8% никеля) 0,2-0,25% серебра повышает сопротивление ее коррозии, особенно в морской воде, улучшает механическую обрабатываемость и уменьшает склонность к наклепу.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:

Добавить

21.02.2019

Благодаря гравировке на ручках стандартную канцелярскую принадлежность можно превратить в уникальный и солидный предмет. Дело в том, что шикарная ручка их металла с...

21.02.2019

Уютный дом – мечта каждого. Особенно, если он построен своими руками. Сколько труда и души вкладывается в строительство, и какая это огромная ответственность, ведь все...

19.02.2019

Одна из самых крупных компаний в Объединённых Арабских Эмиратах, специализирующаяся на обработке металла и его последующей продаже, Dana Group сделала заявление по...

19.02.2019

По мере увеличения стоимости энергоносителей и иных ресурсов, в том числе и трудовых, увеличивается также цена любой изготавливаемой продукции во всех рыночных сферах,...

18.02.2019

При выборе новостройки казахстанцы пользуются не совсем верными критериями: ищут объект в желаемом районе и подешевле. В результате таких поисков процент обманутых...

18.02.2019

Остров Раб расположен на северном побережье страны и привлекает любителей природы своими многочисленными лесами. Это один из самых зеленых островов, который...

18.02.2019

При продаже квартиры в силу ряда причин возникают различные рисковые ситуации. Большая часть продавцов старается продать квартиру подороже и как можно быстрее найти...

18.02.2019

Фирма Blanco трудится на рынке с середины 1920-х годов, производят керамические мойки высочайшего качества, а также продукцию из иных материалов. Главной специализацией...

17.02.2019

Сегодня лучшими ограждающими конструкциями с возможностью передвижения являются автоматические ворота DoorHan. Ими легко управлять, они обладают высокой прочностью и...

14.02.2019

Фирма Bangladesh Steel Re-Rolling Mills, считающаяся самым крупным изготовителем стальных товаров на территории Бангладеш, рассказала о том, что она собирается вложить...