Basic HTML Version
15
Keramický zpravodaj 29 (3-4) (2013)
Abstrakt
V příspěvku je popsána příprava keramických a kovokera-
mických materiálů, vyznačujících se typickou zlatou barvou
a současně vysokou tvrdostí, otěruvzdorností a korozní
odolností. Mohou sloužit ve šperkařském a bižuterním
průmyslu ke zhotovení užitných předmětů, ve všech ohle-
dech převyšujících vlastnosti samotného zlata, nebo jeho
dosavadních imitací.
Klíčová slova
nitrid titanu, nitrid zirkonia, imitace zlata, korozivzdornost,
otěruvzdornost, barevnost
Abstract
In the paper there is described the preparation of ceramic
and metal-ceramic materials which possess typical gold
color and simultaneously high hardness, wear resistance
and resistance to corrosion. Thanks to these properties
these materials are available for manufacturing of usable
articles in jewel-making and costume jewellery industries
in all regards surpassing the lonely gold or present gold-
imitations.
KERAMIKY ZLATÝCH BAREV
(Ceramics with golden color)
VLASTIMIL BROŽEK
1
, VLADIMÍR DUFEK, LIBOR MASTNÝ
2
, MIROSLAV MATUŠEK
1
Ústav fyziky plazmatu v.v.i. Praha, za Slovankou 3, 182 00 Praha 8
2
Vysoká škola chemicko-technologická, Technická 5, 166 28 Praha 6
Keywords
titanium nitride, zirconium nitride, gold imitation, corrosion
resistance, wear resistance, coloring
Úvod
Lidstvo je zlatem odjakživa fascinováno. Touha zejména
jeho něžnější poloviny zdobit se šperky zlaté barvy nejen že
neutuchá, ale naopak stále roste. Stačí se jen rozhlédnout
všude kolem sebe. I ta nejskromnější žena má na sobě něja-
ké zlatavé náušnice, prsten či náhrdelník. V naší práci jsme
sledovali typy materiálů zařazované obvykle mezi neoxi-
dovou keramiku, kam patří také karbidy, boridy a jejich
kompozity. Experimentální práce probíhaly na VŠCHT Praha
a v ÚFP AV ČR Praha, proto u externích spolupracovníků
(v důchodovém věku), kteří posuzovali výsledky rovněž na
ústavech VŠCHT, nejsou uvedena jejich pracoviště.
Ceny zlata již mnoho let neustále rostou, jak je patrno
z tabulky 1, v níž jsou uvedeny ceny 24karátového zlata
v USD za 1 unci (1 oz = 28,3495 g). Ceny byly určeny
z křivky proložené grafem vývoje cen, který byl publikován
v roce 2011. Nejnovější údaje k datu uzávěrky této publika-
ce uvádějí hodnotu 1899 USD/oz.
Je patrné, že za posledních 11 let ceny zlata vzrostly více
než šestinásobně a v posledních pěti letech rostou ročně
asi o 24 %. Žádný prvek ani chemická sloučenina nenašel
v dějinách šperkařství tak významné postavení jako zlato,
i když existují mnohé sloučeniny, které z hlediska své barev-
nosti se mohou zlatu vyrovnat a v mnohých jiných ohledech
ho i předčí. Proto lze u šperkařského a bižuterního průmyslu
očekávat v nejbližších letech rostoucí zájem o levné nekovo-
vé imitace zlata. Ty by měly mít s přihlédnutím ke šperkař-
ským účelům tyto tři vlastnosti: 1) barvu zlata, 2) odolnost
proti korozi, 3) otěruvzdornost.
V těchto třech základních šperkařských vlastnostech se
mohou zlatu vyrovnat jen šperky zhotovené z keramik zla-
tých barev, protože všechny ostatní materiály zlaté barvy,
jako např. mosaz, „musivní“ zlato, či štukatérská sádra ze
sulfidu cíničitého, nebo „zlatý déšť“ představovaný jodidem
olovnatým, nesplňují ne jednu, ale hned dvě z požadova-
Tab. 1
Růst ceny zlata od roku 2000
rok
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
USD/ oz
258
303
340
422
451
526
672
832
993
1256
1549
Roční
nárůst v %
17,4
12,2
24,1
6,9
17,1
27,8
23,8
19,4
26,5
23,3
ných vlastností, a to korozivzdornost a vysokou otěruvzdor-
nost. Cílem práce bylo porovnat různé varianty složení
a výroby polotovarů a povlaků zlatých keramik z hlediska
jejich složení i výrobních postupů a některých vlastností,
především barevnosti, tvrdosti a otěruvzdornosti. Zvoleny
byly metody plazmových technologií, SPS (spark plasma
sintering), plasma spraying a metoda HP-BELT.
Jako jedna z prvních přišla již před časem na trh firma
Kyocera s hodinkami a bižuterními výrobky na bázi zlatých
keramik [1], které si nechala patentovat v USA. V americ-
kých patentech No.4,511,665 (z roku 1985), 4,5898,917
(1986), 4,639,426 (1987) a 5,591,686 (z roku 1997)
s názvy zahrnujícími slova:
decorative, hard, golden imita-
tion, ceramic articles
. Hlavními složkami jsou zde TiN a ZrN
(obě sloučeniny zlaté barvy s body tání nad 3000 °C), které
z práškového stavu jsou konsolidovány pomocí keramické
pojivové složky s mnohem nižším bodem tání, např. s Al
2
O
3
,