Томпак: склад сплаву, що імітує золото. Що це за метал? Щільність і колір матеріалу. Що він виділяє при нагріванні?

Гарний, як золото, але в рази дешевше. Різновид латуні, яка використовується повсюдно, але мало кому відома. Деякі можуть здогадатися, що мова йде про томпаке — дивовижний за своїм властивостям і характеристикам металі. Саме про нього, про його характеристики, сфери застосування і способи виробництва і піде мова в даній статті.

Томпак — це одна з численних різновидів латуні, в якій в певній пропорції поєднуються цинк і мідь. Порівняння цього металу з золотом засноване лише на зовнішній схожості, оскільки за хімічним складом, характеристиками та іншим особливостям ці два метали є абсолютно різними. Хоч латунь відома людству давно, але про томпаке вперше заговорили лише у вісімнадцятому столітті – після відкриття, зробленого Крістофером Пинчбеккером. У той час подібний сплав активно використовувався в Англії. І тільки через кілька пару десятків років його популярність поширилася на інші країни.

На схожості томпаку з ювелірним мінералом багато нечесні на руку люди змогли непогано заробити, видаючи монети та ювелірні вироби з латунного сплаву за справжні, зроблені із золота.

Для томпаку характерно чимало переваг:

• хороша стійкість до утворення корозійних пошкоджень;
• відмінні показники зносостійкості;
• добрі здібності зварюваності з іншими металами;
• пластичність є достатньою для застосування методів деформації та гравіювання;
• можливість емалювання і золочення;
• несприйнятливість до магнітів.

Окремої уваги заслуговує одна з різновидів металу, що отримала назву полутомпак. Його відмінність від томпаку полягає в процентному вмісті цинку, що може перебувати в межах 10-20%. Така особливість пояснює зміну основних властивостей металу:

• насичений жовтий колір;
• зниження пластичності;
• підвищення тугоплавкости.

Такі характеристики дозволяють використовувати полутомпак для виробництва деяких технічних деталей. Така різновид металу менш поширена порівняно з томпаком. Це пояснюється наявністю великого числа недоліків з-за високого вмісту цинку в ньому.

Томпак – це сплавом, в якому містяться цинк і мідь, а це дозволяє називати його різновидом латуні. Складу цього з’єднання може сильно відрізнятися:

• процентне співвідношення міді може варіюватися від 88 до 97%;
• відсоток цинку повинен становити не більше 10%.

Багато властивостей, включаючи міцність і колір, визначаються концентрацією цинку. При збільшенні вмісту останнього колір змінюється від червоного до ніжного відтінку жовтого, який максимально наближений до золота. Також у цьому випадку змінюється ряд характеристик металу:

• підвищення антифрикційних властивостей;
• поліпшення хімічних і технологічних особливостей;
• зниження вартості сплаву (у порівнянні з міддю).

Томпак володіє низкою відмінних рис:

• твердість складає близько 146 МПа;
• температура плавлення знаходиться на рівні 10450 градусів;
• коефіцієнт тертя у разі відсутності мастила становить 0,44, а з додаванням мастильних матеріалів цей показник зменшується до 0,074;
• межа міцності у разі розтягування знаходиться в діапазоні 445-525 МПа;
• відносне подовження після розриву – 3%;
• щільність – 8780 кг/м3.

Описані параметри томпаку можуть бути поліпшені за рахунок додавання різних компонентів у не дуже великих кількостях. Таким чином можна отримувати сплави з оптимальним поєднанням головних характеристик. Випускається цей метал у вигляді листів або брусків. На метал наноситься маркування, за якою можна визначити його хімічний склад. Наприклад, присутність літери «Л» свідчить про те, що це латунь. По цифрам можна визначити кількість міді.

Велике поширення отримав томпак в різних сферах діяльності людини. Наведемо найбільш затребувані області.

1. Виробництво ювелірних виробів, прикрас, предметів інтер’єру і кухонного начиння. Томпак цінується в цій сфері в першу чергу як матеріал, що імітує золото. Благородний колір, податливість і висока декоративність роблять його відмінним рішенням для таких цілей.
2. Виробництво посуду особливо актуально в країнах Центральної Азії, оскільки тут такі предмети побуту цінуються і знаходяться у великій пошані. Латунь не переносить контакту з рідинами, тому посуд з розглянутого сировини обов’язково піддається лужению – технологія, в процесі якої на річ наноситься тонкий шар олова.
3. Сучасна промисловість також активно використовує томпак. З нього роблять дріт для різних цілей.
4. Створення технічних деталей здійснюється різними способами. Найчастіше застосовується метод, в основі якого лежить принцип механічного зняття матеріалу з поверхні. Для обробки використовуються спеціальні токарні та фрезерувальні верстати. З-за високої актуальності такої технології стало з’являтися багато заготовок з томпаку.
5. Існує велика кількість організацій, виробнича діяльність яких спрямована на виготовлення прокатної продукції. Метал в такому вигляді проходить обробку на токарному обладнанні. Для прокатного томпаку характерний різний діаметр, чого не скажеш про довжину і основні властивості, які є стандартизованими характеристиками. Такі особливості дозволяють легко підібрати необхідну заготовку для майбутнього виробництва.

Методи отримання томпаку істотно розширилися з моменту його відкриття, але суть кожного з них зводиться до єдиної схемою.

1. Склад нагрівається в електричній печі до 1300-1400 градусів. При такому нагріванні виділяється силікат, спливаючий на поверхню сплаву, що дозволяє без зайвих складнощів видалити його звідти.
2. Отриманий метал зливається в контейнер і продувається киснем. Цей етап вимагає використання спеціального устаткування. Така обробка провокує виділення теплової енергії у великих кількостях і запускає хімічну реакцію.
3. На цьому етапі відбувається утворення міді, в якій міститься багато сторонніх домішок, що знижує її властивості.
4. Склад піддається електричної очищення з використанням підкисленого мідного купоросу.
5. В мідь розплавленого виду вводиться цинк, що дозволяє отримати міцний сплав з високою корозійною стійкістю.

Процес отримання томпаку складний, трудомісткий і енерговитратний. Це пояснює високу вартість металу, яка є набагато нижчою від ціни на золото.

Томпак не піддається впливу корозії, що є його важливою перевагою. Але одним з основних недоліків виступає схильність до появи окисної плівки. Результатом такої реакції є потемніння поверхні виробів.

На швидкість утворення шару окису впливає частота контакту з водою. Поверхня з шаром окису виглядає не надто привабливо, тому періодично треба прибирати потемніння. Для цього є кілька простих і ефективних способів.

Але перед їх застосуванням необхідно перевірити виріб на справжність, для цього потрібно скористатися звичайним магнітом: томпак, як вже стало відомо, не притягнеться до нього.

1. Милом можна цілком ефективно повернути латунним предметів побуту і прикрас колишній блиск і красу. Для цього потрібно зробити розчин з натертого мила і води. Ще знадобиться ацетон, в ньому змочується вата/ватний диск, після чого їм протирається виріб. Потім воно промивається в суміші з мила. Такі дії дозволять відновити красу благородного металу.
2. За допомогою оцту і солі можна також повернути колишню красу коханому виробу. У трилітровій ємності потрібно розчинити 25 г солі і приблизно 250 мл оцту, вони є на кожній кухні. В отриманому складі кип’ятимо виріб з розглянутого металу до тих пір, поки воно не заблищить, як раніше. Результат не змусить себе чекати.
3. Щавлева кислота також допомагає у видаленні потемніння з виробів, виготовлених з томпаку. Для цього способу потрібно використовувати засоби індивідуального захисту (респіратор і рукавички), оскільки щавлева кислота в концентрованому вигляді є небезпечною для людини. В десяти літрах води потрібно розвести 170-220 мл кислоти. В одержаний розчин опускається потемніле виріб і залишається там на пару годин.
4. Лимон і кухонна сіль — це менш небезпечний спосіб, але для його реалізації потрібно докласти деяких зусиль і витратити час. Суть методу полягає в наступному: половинку лимона мачає в солі і натираємо потемнілу поверхню.

У наступному відео вас чекає додаткова інформація про це дивовижному металі.