Содержание раздела

Ювелирные материалы

Ювелирные материалы >> Флюсы

Флюсы

Флюсами являются вещества, добавляемые для очистки расплавленной массы от присутствующих окислов или для создания защитной пленки, предотвращающей от окисления кислородом, находящегося в воздухе. (тетраборат натрия) – Na2B4O7 10H2O. Бура является важнейшим флюсом, облегчающим процесс плавки. Расплавленная бура образует при охлаждении на стенках тигля глазурь, предохраняет расплав от доступа кислорода и растворяет окислы металлов.

ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ФЛЮСЫ

Бура

При 741°С бура плавится и распадается при 1 575°С на метаборат натрия и трехокись бора: , соединяясь с окислами металлов, образует метабораты так же, как борная кислота. Метаборат натрия легко смешивается со вновь образованными метаборатами и быстро уводит их из зоны расплавленного металла, а на их место вступают новые активные молекулы окиси бора. (карбонат натрия) – Na2CO3. Кальцинированная, свободная от воды сода, в виде белого порошка применяется в ювелирном деле как флюс при восстановительной плавке. При температуре 850°С она плавится и образует с окислами металлов карбонаты, которые поднимаются на поверхность в виде шлаков, (карбонат калия) – K2CO3. По внешнему виду и применению поташ сходен с содой; он плавится при температуре 897°C

NaB2O7 = 2NaBO2 + B2O3

Na2CO3 + CuO = CuCO3 + NaO.

ФЛЮСУЮЩИЕ СМЕСИ

Смеси флюсов применяются для повышения эффективности действия отдельных компонентов, а так же для снижения температуры плавления флюсов.

При отсутствии буры можно использовать смесь борной кислоты и соды

H2B4O4 + NaC2O3 = Na2B4O7 + H2CO3

Известно, что бура имеет относительно высокую температуру плавления (около 740°С), то есть лежащую всего на 40°С ниже температуры эвтектического сплава серебро-медь. Это означает, что сплав может окислиться раньше, чем бура проявит свои защитные свойства. Такие восстановительные флюсы, как поташ, сода имеют еще более высокую температуру действия. смесь поташа и соды имеет температуру плавления 690°С. Добавка поташа и соды снижает температуру действия буры, улучшает шлакообразование и очищение металла, например:

K2CO3 + Na2B4O7 = 2KBO2 + 2NaBO2 + CO2

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ ФЛЮСЫ

К группе окислительных флюсов относятся, нитрат калия (калиевая селитра) KNO3 с температурой плавления 339°С и нитрат натрия NaNO3 с температурой плавления 316°С, извлекающие совсем небольшие загрязнения из чистого золота, окисляя неблагородные металлы:

KNO3 + Pb = KNO2 + PbO

Однако, нитраты не рекомендуются для промышленного применения по экологическим мотивам, так как выделяют в атмосферу пары.

Другая группа включает в себя мягкий уголь, древесные опилки, цинк, кадмий, фосфор (обычно добавляемый в виде сплава с медью – так называемой фосфористой медью), кремний, кальций, бор, литий. Их роль до сих пор не выяснена полностью. Эти добавки служат для защиты металла от кислорода, который проникает, прежде всего, в серебро.

Фосфористая медь имеет серый цвет, хрупка и в горячем виде разлагается, освобождая фосфор в виде дыма или шлака. Железо и сера в серебре, взаимодействуя друг с другом самоуничтожаются. Отрицательное свойство серы – выделение ядовитого газа, содержащего биоксид, поэтому при работе с ней необходимо использовать вытяжной шкаф. Эффективность добавок, кроме прочих факторов, зависит от количества и качества обрабатываемых металлов и от времени выдержки до литья. Цинк и кадмий, например, добавляются в количестве 3 тысячных. Перечисленные добавки и очистители больше используются при рекуперации, экстракции, но не при обычной плавке. При плавке чистых благородных металлов флюсы являются бесполезными и мешают литью. Для защиты золотых и серебряных сплавов всегда используется борная кислота, бура или их смесь.

Одно время рекомендовалась небольшая добавка кадмия (0,5%), производимая непосредственно перед литьем в виде раскислителя, однако пары кадмия очень токсичны.

Все флюсы и добавки должны вноситься в сплав в минимально необходимых количествах, например, слишком большое содержание фосфора в сплаве вызывает повышенную хрупкость металла.

Реклама