Tìm hiểu về đồng niken và đồng thau – trang sức mạ rhodium. Chắc hẳn rất nhiều người thắc mắc về lí do tại sao trang sức (đá quý) thường được mạ rhodium. Hãy cùng Nhandaquy tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé! Khi lựa chọn đồ trang sức, điều quan tâm đặc biệt là thành phần của kim loại mà đồ trang sức được tạo ra. May mắn thay, hầu hết mọi đồ trang sức hiện đại đều được làm từ hợp kim ít gây dị ứng, nhưng chính xác thì chúng là gì? Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các kim loại phổ biến như cupronickel ( Đồng niken ) và đồng thau, cũng như mạ rhodium.
Đồng niken là gì?
Đồng niken” hay cupronickel là một hợp kim bạc của niken và đồng, trong đó các kim loại như mangan và sắt đôi khi được thêm vào, cũng đôi khi là kẽm và bạc. Hợp kim này được biết đến sớm nhất là vào thế kỷ thứ 3 trước Công nguyên. được gọi là “đồng trắng”, nhưng trong một thời gian nó đã bị lãng quên và có một cuộc sống mới nhờ Mayo và Chorier của Pháp, những cái tên của họ đã tạo nên cơ sở cho tên gọi hiện đại của kim loại này.
Lịch sử của Niken
Niken đã được phát hiẹn từ rất lâu, Khoảng vào năm 3500 trước Công Nguyên. Đồng được lấy từ Syria có chứa niken khoảng 2%. Hơn nữa, có rất nhiều bản thảo trong lịch sử ở Trung Quốc nói rằng “đồng trắng” đã được dùng phổ biến tại phương Đông từ năm 1700 -> 1400 trước Công Nguyên. Loại đồng trắng “Paktong” này được xuất khẩu sang Anh vào khoảng đầu thế kỷ XVII, nhưng lượng nikel trong hợp kim này không được phát hiện cho đến năm 1822.
Trong thời kỳ Đức trung cổ, khoáng vật màu đỏ đã được tìm thấy trong Erzgebirge giống như là quặng đồng. Tuy nhiên, khi người thợ mỏ đã không thể tách ra được bất kỳ loại đồng nào từ chúng, họ đã đổ lỗi và huyền thoại nên một yêu tinh hay phá hoại trong thần thoại nước Đức. Họ gọi quặng này chính là Kupfernickel. Trong tiếng Đức “Kupfer” có nghĩa là “đồng”.
Quặng Kupfer này hiện tại gọi là niccolit – một loại Arsenide niken. Vào năm 1751, Baron Axel Frederik Cronstedt đã cố gắng tách đồng từ “kupfernickel”, nhưng họ chỉ thu được một kim loại màu trắng mà ông gọi đó là niken. Đồng tiền xu đầu tiên bằng niken nguyên chất đã được tạo ra vào năm 1881 ở Thụy Sĩ.
Sơ lược về Niken
Hằng năm có khoảng 65% niken tiêu thụ ở phương Tây được đem để làm thép không rỉ. Trong đó 12% dùng làm “siêu hợp kim”. Còn lại 23% dùng trong luyện thép, chất xúc tác, pin sạc và các hóa chất khác, sản phẩm đúc, đúc tiền, và các bảng kim loại. Đất nước tiêu thụ nikel lớn nhất là Nhật Bản, hằng năm, theo số liệu thống kê năm 2005, sản lượng tiêu thụ 169.600 tấn. Mức giá phế liệu niken này đang là khá cao so với những năm trước đó.
Niken có độc không?
Theo chứng minh, niken bình thường không hề gây độc. Đối với sức khỏe của con người, niken là một kim loại có 2 mặt khác nhau. Chúng ta biết rằng, trong một số thực phẩm hằng ngày mà chúng ta ăn có một lượng nhỏ niken, chúng đóng vai trò cần thiết trong cơ thể của ta. Chúng đã tham gia vào quá trình trao đổi chất dinh dưỡng, đặc biệt là thành phần của protein, góp phần tạo ra các lipid và hormone quan trọng. Niken hiện có thể được tìm thấy 1 lượng nhỏ trong các loại hạt, chocolate, đậu…Tuy nhiên, nếu chúng ta dung nạp hoặc tiếp xúc với 1 lượng niken quá lớn sẽ làm cho bạn dẫn đến ngộ độc niken. Triệu chứng bị dị ứng niken chúng ta thường thấy khi đeo đồ trang sức giả, nút quần áo, phụ kiện quần áo hoặc là tiếp xúc niken qua da. Thường triệu chứng này sẽ xuất hiện như viêm da tiếp xúc, ngứa, phát ban tại chỗ…
Việc ngộ độc niken nặng hơn sẽ có thể gây ra các tổn thương đến cả thận, cả gan và phổi.
Đồng thau là gì?
Đồng thau là hợp kim của đồng và kẽm. Tỷ lệ pha chế giữa đồng và kẽm cho ta một loạt các đồng thau đa dạng khác nhau có tính chất cơ học và điện khác nhau. Nó là một hợp kim thay thế:các nguyên tử của hai thành phần có thể thay thế nhau trong cùng một cấu trúc tinh thể Ngược lại, đồng là hợp kim của đồng và thiếc.
Đồng thau được người tiền sử biết đến khá sớm, trước rất lâu khi con người tìm ra kẽm. Đồng thau là sản phẩm đồng hành trong quặng calamin, là một khoáng vật chứa kẽm và đồng. Trong quá trình nấu chảy quặng calamin, kẽm được tách ra và hòa lẫn vào đồng tạo thành đồng thau tự nhiên. Kẽm trong đồng thau đã giúp cho điểm nóng chảy của đồng thau thấp xuống đáng kể, tăng tính đúc vì vậy đã cho ra những sản phẩm có vẻ đẹp sắc sảo, cũng như giữ được màu sắc trường tồn.
Ngày nay, kim loại nguyên chất hầu như không được sử dụng trong đồ trang sức có độ tinh tế cao, vì những người thợ thủ công cần phải điều chỉnh các đặc tính của kim loại như độ bền, độ cứng, tính dễ uốn và màu sắc. Ngay cả trong thời cổ đại, người ta đã biết rằng sự kết hợp nhất định của các kim loại giúp tạo ra các sản phẩm chất lượng tốt hơn, và trong thế giới hiện đại, kiến thức này đã trở thành một nghệ thuật tạo ra nhiều loại hợp kim trang sức.
Đặc tính của đồng thau
Đôi khi, đồng thau có màu sắc khá giống màu của kim loại vàng, nó có thể tự duy trì được độ sáng bóng trong điều kiện môi trường tự nhiên bình thường. Đồng thau có màu vàng nhưng tùy theo hàm lượng kẽm trong đồng mà chúng có thể có những màu sắc khác, cụ thể một số trường hợp như sau:
- Nếu hàm lượng kẽm là từ 18-20% thì đồng thau có màu đỏ.
- Nếu hàm lượng kẽm là 20-30% thì đồng thau có màu vàng nâu.
- Nếu hàn lượng kẽm là 30-42% thì đồng thau có màu vàng nhạt.
- Nếu hàm lượng kẽm là 50-60% thì đồng thau có màu vàng bạch.
Nhờ sự kết hợp của nhiều nguyên tố khác nhau nên đồng thau có độ dẻo cao hơn đồng và kẽm khá nhiều. Bên cạnh đó, đồng thau vẫn có một số mặt hạn chế đó chính là điểm nóng chảy của nó khá thấp (khoảng 900-940 độ C tương đương 1650-1720 độ F).
Dẫu vậy, điểm nóng chảy thấp lại giúp đồng thau trở thành nguyên liệu dễ đúc hơn. Và chúng ta cũng có thể khắc phục hạn chế này của đồng thau bằng cách thay đổi tỷ lệ pha trộn giữa kẽm và đồng để chúng cứng hơn hoặc mềm hơn như ý muốn.
Ứng dụng của đồng thau
Trong lịch sử, đồng thau đã được ông bà ta sử dụng như một hợp chất đa năng. Một số ứng dụng của đồng thau mang lại giá trị trong cuộc sống có thể kể đến như:
- Vật liệu đúc phổ biến: từ xa xưa, đồng thau đã được dùng để đúc các loại vật dụng như: vũ khí sử dụng trong chiến tranh, trống đồng, các dụng cụ nhạc khí và những công cụ được dùng phổ biến trong nông nghiệp của người dân…
- Đồng thau được ứng dụng nhiều trong trang trí nhờ vào vẻ ngoài sáng bóng như vàng của hợp chất này, chúng sẽ giúp tôn lên tính thẩm mỹ trong sản phẩm.
- Bên cạnh việc là một vật liệu đúc, đồng thau còn được sử dụng cho việc điêu khắc, trạm trổ vì đồng thau có độ cứng không cao và có độ dẻo vô cùng phù hợp.
- Đồng thau còn được sử dụng khi sản xuất những vật cần độ ma sát như: ổ khóa, bánh răng, vòng bi, tay nắm cửa, đạn vỏ và van…
- Là một chất dẫn điện, nhiệt tốt nên đồng thau được ứng dụng vô cùng phổ biến trong ngành công nghiệp điện và nhiệt.
- Cùng với tính chống ăn mòn cao ngay cả với nước muối, đồng thau được sử dụng trong việc sản xuất ống nước, miếng cắt kiến trúc, đinh vít, bộ tản nhiệt, dụng cụ âm nhạc, và vỏ hộp mực cho vũ khí (là những phụ kiện và dụng cụ gần với những vật liệu dễ cháy nổ).
Sự Phổ biến của Đồng niken
Sự phổ biến của cupronickel ngày nay rất khó để đánh giá : dao kéo, tiền xu và tất nhiên, nhiều đồ trang trí khác nhau được làm từ nó.Bởi vì các vật phẩm làm bằng cupronickel hầu như không thể phân biệt được với bạc và bạc có độ bền kém hơn cupronickel vài lần. Đồ trang sức Cupronickel không chỉ bền mà còn rất thanh lịch, vì hợp kim này có khả năng gia công và rèn rất tốt, đồng thời cũng có tính ăn mòn nhẹ, nhờ đó các thợ kim hoàn có thể tạo ra những kiệt tác tuyệt vời từ cupronickel. Cupronickel không sợ nước biển mặn, vì vậy chắc chắn những món đồ trang sức bằng hợp kim này sẽ phục vụ bạn trong một thời gian dài!
Đôi khi bạn có thể bắt gặp ý kiến rằng các sản phẩm cupronickel có thể gây hại cho sức khỏe, nhưng may mắn thay, đây chỉ là một sự ảo tưởng. Hợp kim Cupronickel không chứa kim loại nặng và bất kỳ thành phần độc hại nào khác, vì vậy việc đeo trang sức bằng cupronickel là tuyệt đối an toàn. Hơn nữa, cupronickel có một chất lượng đặc biệt để tăng cường các thuộc tính của đá tự nhiên, điều chỉnh sức mạnh của chúng: nó làm dịu những kẻ quá hung hăng và hồi sinh sự bình tĩnh. Thật khó để tưởng tượng một bối cảnh phù hợp cho đá hơn cupronickel.
Một hợp kim phổ biến khác được sử dụng để tạo ra đồ trang sức là đồng thau, một sự kết hợp của đồng và kẽm. Đồng thau là đồ giả lâu đời nhất của vàng, được đặc biệt yêu thích ở La Mã cổ đại, Trung Á và Nga. Màu của nó phụ thuộc vào lượng kẽm: càng nhiều thì kim loại càng nhẹ và vàng hơn, càng ít thì càng đỏ.
Sự khác biệt giữ đồng niken và đồng thau
Khác với đồng niken, đồng thau được gọi là “kim loại vĩnh cửu”: các sản phẩm được làm từ nó phục vụ hàng chục năm mà không mất đi vẻ ngoài ban đầu. Đối với đặc tính này, nó đã nhận được sự công nhận trên toàn thế giới và lan rộng khắp thế giới: ví dụ, đồ dùng nhà thờ, khung cho sách, thánh giá … và huy chương được đúc từ đồng thau sáng bóng. Điều duy nhất mà đồng thau sợ là nước, nhưng ngay cả sau khi tiếp xúc với nước, nó sẽ không khó để khôi phục vẻ đẹp cho đồ trangsức. Các sản phẩm bằng đồng thau rất đẹp, sang trọng và bền.
Để làm cho đồ trang sức bền lâu hơn, người ta thường mạ rhodium. Lớp mạ Rhodium bền nhất và giữ được vẻ đẹp của trang sức trong thời gian dài. Là một kim loại nhóm bạch kim, rhodi cứng gần gấp năm lần vàng, cứng gấp hai lần bạch kim và chỉ đứng sau thép. Nhưng không có loại thép nào sẽ mang lại cho đồ trang sức sự sáng bóng và rạng rỡ phi thường như rhodium sở hữu.
Mạ rhodium chính là sự lắng đọng của một lớp rhodium mỏng (0,1-25 micron) trên một món đồ trang sức. Sau quy trình này, đồ trang sức thực tế không bị trầy xước và các dấu vết khác của việc sử dụng hàng ngày, và độ sáng bóng của bạch kim lạnh chỉ đơn giản là nhấn mạnh vẻ đẹp của viên đá
Rhodium là một kim loại quý, giá trị của nó vượt xa giá trị của vàng nhiều lần, nhưng đồ trang sức làm bằng rhodium nguyên chất không tồn tại do sự quý hiếm của kim loại và sự phức tạp của quá trình chế tác đồ trang sức. Rhodium là một kim loại tuyệt đối không gây dị ứng, do đó, các sản phẩm mạ rhodium không chỉ được bảo vệ tối đa khỏi bị hư hại mà còn không gây ra bất kỳ cảm giác tiêu cực nào khi đeo chúng.
Vai trò của Niken đối với thép không gỉ
Niken được coi là thành phần rất quan trọng trong việc sản xuất, chế tạo ra thép không gỉ, điển hình là loại thép Austenitic.
niken là thành phần chủ yếu để tạo nên các đặc điểm nổi bật của những loại thép không gỉ
Dựa vào đặc tính trơ của niken với oxy nên niken (Ni) là yếu tố để nâng cao khả năng chống oxy hóa thép không gỉ.
Tùy theo loại mác thép mà tỉ lệ thành phần niken có trong nó khác nhau, tỉ lệ % của niken và độ bền cao thì chúng tỉ lệ thuận với nhau.
Trong các ngành công nghiệp thì niken có vai trò to lớn để sản xuất ra thép không gỉ. từ đó cho thấy thép không gỉ mang lại lợi ích rất nhiều, phục vụ nhu cầu cần thiếc cho đời sống con người hiện nay.
Ứng dụng của niken
- Đa số niken ( Ni) dùng trong việc chế tạo hợp kim:
- Hợp kim Alnico dùng để làm nam châm.
- Hợp kim NiFe _ Permalloy dùng để làm vật liệu từ mềm.
- Hợp kim đồng bạch – niken có khả năng chống ăn mòn tốt nên dùng để làm chân vịt cho tàu; thuyền và các loại máy bơm trong lĩnh vực công nghiệp hóa chất.
- Sản xuất tiền xu.
- Dùng làm điện cực.
- Chế tạo các loại bình ắc quy, pin niken
- Dùng trong phòng thí nghiệm như nồi nấu hóa chất
- Dùng niken để làm chất xúc tác hydro hóa dầu thực vật
- Để có thể chống sự ăn mòn, có thể sử dụng niken mạ lên kim loại
- Trong hóa học thì dùng niken làm chất xúc tác.
Ngoài ra, niken còn được sử dụng để tạo ra các đồ trang sức đeo tay, đeo cổ rất đẹp, sáng bóng, và có giá thành rẻ hơn bạc niken rất nhiều. Các công ty thu mua phế liệu niken còn mua chúng về để tái chế và tham gia vào các quá trình pha trộn để nấu inox hay đồng.
Ứng dụng của đồng thau là gì?
Đồng thau là một hợp kim thay thế, được ứng dụng nhiều vào các lĩnh vực như:
- Chế tạo chi tiết máy
- Làm thiết bị đồ chứa thực phẩm
- Ứng dụng để đúc tiền xu
- Làm đồ trang trí
- Ứng dụng làm vật liệu hàn
- Làm thiết bị điện
- Làm các loại đầu đạn súng cá nhân
- Và dùng để làm rất nhiều các nhạc cụ hơi…
Đến đây các bạn đã có thể trả lời câu hỏi đồng thau là gì rồi đúng không? Đồng thau là vật liệu có tính dẻo hơn so với các loại vật liệu khác nên thường dễ gia công hơn. Hơn nữa, chi phí gia công, chế tạo và tinh luyện đồng thau cũng hợp lý không quá cao như các loại vật liệu khác. Chính vì thế mà đồng thau được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống.
Để tạo ra được những sản phẩm làm từ đồng thau chất lượng, đường nét hoa văn hoàn hảo, nét cắt tinh xảo thì chúng ta cần chọn được phương pháp gia công phù hợp.
