Самий пластичний метал - золото

Золото - це найпопулярніший метал в історії, культурі, економіці. За володіння ним проливалися ріки крові, спалахували сімейні чвари і навіть велися війни. Його значення для всієї людської цивілізації засновано на його унікальних хімічних і фізичних властивостях, на особливості внутрішньої будови.

Золото – це самий пластичний метал. Ця якість робить його популярним всюди: від ювелірної справи до мікроелектроніки.

"металевий" метал

В золоті зосереджені всі найбільш явні властивості, які вчені називають металевими. По електропровідності воно поступається тільки сріблу, міді й чистого паладію. По теплопровідності - того ж сріблу, міді та кобальту. По здатності поглинати теплову енергію золото поступається лише екзотичному висмуту, випереджаючи ртуть і срібло. За іншим «металевим» властивостям - ковкості і відбиття світла - воно є чемпіоном. Золото - це самий пластичний метал у світі, а блиск його – поняття легендарне.

Молекулярне будова золота теж дуже «металеве». Воно являє собою геометрично правильну кристалічну решітку з позитивними іонами у вузлах і щільне по концентрації хмара «електронного» газу між ними. Цю частину атома складають вільні електрони, розташовані на зовнішньому енергетичному рівні. Вони створюють силу тяжіння між вузлами решітки, що забезпечує здатність металу деформуватися без порушення загальної цілісності. Так влаштований самий пластичний метал.

Визначення пластичності

Від грецького Πλαστική ("ліпка", "ліплення") походить слово «пластика», що дало корінь іншим, пов'язаним зі зміною форми твердого тіла. Пластичність – властивість твердого тіла змінювати форму і розміри і зберігати залишкову деформацію після припинення дії зовнішніх сил без зміни обсягу і порушення цілісності.

Для металів це одна з найважливіших характеристик, що дозволяє використовувати їх у практиці. Без можливості надавати заготовок з металу потрібну форму було б неможливе створення навіть найпростіших побутових предметів. Золото – самий пластичний метал та вироби з нього - приклад того, яку форму можна надати досить податливим матеріалом куванням, тиском, прокаткою, витяжкою, волочінням і т. д. Протилежним за змістом властивістю матеріалу є крихкість.

Випробування на пластичність

Характеристики пластичності металів зазвичай визначаються при статичних випробуваннях. Найпоказовішим є випробування на розтяг. Щоб з'ясувати, який метал самий пластичний, необхідно піддати такому впливу зразки однакового розміру при відповідних температурних умовах. Величина деформації, яку здатний витримати зразок металу перед руйнуванням, – об'єктивний показник пластичності.

Числовим виразом результату випробувань на розтяг є два основних коефіцієнта. Відносне подовження – процентне відношення збільшеної довжини зразка після розриву, викликаного деформацією, до первісної. Самий пластичний метал – золото – має показник – 65%. Для порівняння: у заліза – 40-50, в алюмінію – 30-40.

Другий показник пластичності – відносне звуження поперечного перерізу зразка. У золота первісне переріз зразка на 90% більше того, яку він має перед розривом. У алюмінію ця цифра – 80%, у міді – 75%.

М'яке, в'язке і міцне

За шкалою твердості Мооса золота показник - 2,5–3,7. У чистому вигляді цей метал значно м'якше багатьох широко розповсюджених матеріалів і дряпається ножем або навіть нігтем. Тому, щоб уникнути швидкого зносу золотих виробів, метал для їх виготовлення додають спеціальні зміцнюючі лігатурні елементи, зазвичай срібло або мідь. Існують золота і шкідливі домішки. Самий пластичний метал в таблиці Менделєєва в присутності свинцю, платини, кадмію або сірки стає крихким.

М'якість золота особливого характеру, вона доповнюється його в'язкістю і тягучістю. Зручність формування та технологічної обробки деталей доповнюється високими показниками міцності на розтяг – 3300 кг/см². Таке унікальне поєднання фізико-механічних характеристик золота використовується з давніх часів. Приклад – сусальне золото.

Купола в Росії криють чистим золотом…

Незважаючи на багатовікову історію золотодобування, цейметал завжди ставився до рідкісних і дорогоцінним. Це самий пластичний метал. Це якість робить застосування золотої фольги для декоративного оздоблення елементів інтер'єру або навіть для покриття церковних куполів рентабельним. Для покриття великої площі потрібно дуже небагато дорогоцінного металу: 1 грам пластинки може бути розкутий у лист площею 1 м².

Навіть ручний спосіб отримання листів для золочення дає можливість досягти товщини в тисячну частку міліметра. Така товщина дозволяє золотим пластинок триматися на поверхні за рахунок молекулярного тяжіння. Технологія отримання сусали значно удосконалилася. Тепер для розплющення золотих листів застосовуються роботизовані лінії, але в основі процесу – висока пластичність вихідного матеріалу.

Золота нитка

Здатність золота витримувати розтягуюче зусилля без розриву відомо з самого початку його комерційного використання. Виготовлення такої дроту для ювелірних виробів було налагоджено ще в античні часи - стародавні майстри вже знали, який метал самий пластичний. У середині XX століття виробляли микропровод з золотим осердям, який навіть з пластиковою ізоляцією був у 7 разів тонше людського волосся. З 1 грама металу витягували безперервну золоту нитку довжиною близько 3,5 км.

Сьогоднішні технології довели товщину золотий дріт до декількох мікрон, подальше освоєння технологічних переваг металу триває.