https://en.wikipedia.org/wiki/Titanium_เสียงเรียก

แหวนไทเทเนียมคือแหวนหรือสายเครื่องประดับที่สร้างจากไทเทเนียมเป็นหลัก องค์ประกอบที่แท้จริงของไทเทเนียมอาจแตกต่างกันไป เช่น "บริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์" (ไทเทเนียม 99.2%) หรือ "เกรดอากาศยาน" (โดยหลักแล้วคือไทเทเนียม 90% อลูมิเนียม 6% วานาเดียม 4%) และแหวนไทเทเนียมมักถูกประดิษฐ์ขึ้นร่วมกับวัสดุอื่นๆ วัสดุเช่นอัญมณีและโลหะเครื่องประดับแบบดั้งเดิม

ประวัติศาสตร์

ไทเทเนียมถูกค้นพบในคอร์นวอลล์ ประเทศอังกฤษ ในปี พ.ศ. 2334 โดยวิลเลียม เกรเกอร์ มันถูกค้นพบในช่วงเวลาเดียวกันโดยนักแร่วิทยาชาวฮังการี Franz-Joseph Müller von Reichenstein และต่อมาในปี 1795 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน Martin Heinrich Klaproth ซึ่งเป็นผู้ตั้งชื่อไทเทเนียม โดยอ้างอิงถึงไททันส์ในเทพนิยายกรีก[2]

อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งหลังปี 1932 การใช้ไทเทเนียมในเชิงพาณิชย์จึงเป็นไปได้ เนื่องจากวิธีการที่ William Justin Kroll กำหนดขึ้น โครลล์คิดค้นวิธีการลดไทเทเนียมเตตระคลอไรด์ (TiCl4) ให้กลายเป็นโลหะ[3] กระบวนการของเขายังคงใช้อยู่ในปัจจุบันสำหรับไทเทเนียมที่ผลิตในเชิงพาณิชย์[4]

ราคาของแหวนไทเทเนียมอาจสูงมาก เห็นได้ชัดว่าเป็นเพราะกระบวนการสกัดไทเทเนียมจากแร่ต่างๆ ต้องใช้แรงงานมากและมีค่าใช้จ่ายสูง[2] แม้ว่าวัสดุทางวิศวกรรมจะมีราคาแพง แต่ก็มีราคาถูกกว่าโลหะมีค่าตามปกติของช่างอัญมณี แม้แต่เงินด้วยซ้ำ เมื่อต้นปี 2014 ไม่มีราคาไทเทเนียมบริสุทธิ์หรือโลหะผสมเชิงพาณิชย์ทั่วไปเกินกว่า 10 เหรียญสหรัฐต่อปอนด์ กระบวนการตัดเฉือนแหวนไทเทเนียมมีราคาแพงและจำเป็น เนื่องจากโลหะแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะประดิษฐ์โดยการรีดหรือบัดกรีด้วยวิธีการสร้างเงิน ทอง และแม้แต่แพลตตินัม

ไม่มีใครรู้ว่าใครเป็นผู้ประดิษฐ์ไทเทเนียมเป็นแหวนหรือเครื่องประดับชิ้นแรก แหวนแต่งงานไทเทเนียมถูกใช้เป็นประเด็นย่อยในภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์และนวนิยายเรื่อง The Abyss ปี 1989 ไทเทเนียมเริ่มปรากฏในตลาดเปิดประมาณทศวรรษ 1990 ตั้งแต่ปี 2000 เป็นต้นมา แหวนไทเทเนียมมีจำหน่ายเป็นจำนวนมาก โดยร้านขายเครื่องประดับออนไลน์และหน้าร้านจิวเวลรี่ส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะจำหน่ายแหวนที่ทำจากไทเทเนียมเป็นส่วนหนึ่งของสินค้าคงคลัง ปัจจุบัน ร้านค้าหลายแห่งเชี่ยวชาญเฉพาะด้านการออกแบบและจำหน่ายแหวนไทเทเนียม[5]

การก่อสร้าง

แหวนไทเทเนียมถูกสร้างขึ้นโดยใช้แท่งทึบ ท่อ หรือแผ่นไทเทเนียม ซึ่งถูกตัดให้เป็นรูปร่างและขนาดแหวนที่ต้องการ โลหะสามารถกลึงได้โดยใช้อุปกรณ์เดียวกันและผ่านกระบวนการทางวิศวกรรมเช่นเดียวกับเหล็กกล้าไร้สนิม[6] เทคนิคการทำเครื่องประดับโดยการรีดและการบัดกรีตามปกตินั้นใช้ไม่ได้กับไทเทเนียม แม้ว่าจะสามารถประดิษฐ์ได้โดยการเชื่อมในบรรยากาศเฉื่อยโดยใช้เครื่องเชื่อมเลเซอร์ก็ตาม

คุณสมบัติ

ไทเทเนียมได้รับความนิยมในฐานะวัสดุเครื่องประดับเนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษมากมาย ไทเทเนียมสามารถเข้ากันได้ทางชีวภาพ (มักเรียกว่าไฮโปอัลเลอร์เจนิก) หรือไม่เป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์ ในทำนองเดียวกัน แหวนไทเทเนียมจะไม่ทำปฏิกิริยากับผู้สวมใส่ที่แพ้วัสดุเครื่องประดับอื่นๆ[2]

มีความทนทานต่อสาเหตุการกัดกร่อนส่วนใหญ่ รวมถึงน้ำทะเล น้ำกัดกร่อน คลอรีน (ในน้ำ) และกรดบางชนิด อย่างไรก็ตามมันสามารถละลายได้ในกรดเข้มข้น[7] แหวนไทเทเนียมจึงเป็นเครื่องประดับที่ใช้งานได้จริงสำหรับผู้ที่ว่ายน้ำในมหาสมุทรหรือสระคลอรีนเป็นประจำ ซึ่งตรงกันข้ามกับวัสดุเครื่องประดับแบบดั้งเดิมบางชนิด เช่น เงิน ทองเหลือง และทองแดง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเสื่อมเสียหรือเสื่อมสภาพอื่นๆ

โดยทั่วไปแล้ว แหวนไทเทเนียมจะมีความต้านทานต่อความล้าและอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักได้สูงกว่าโลหะอื่นๆ ส่วนใหญ่[1]

แหวนไทเทเนียมเป็นเรื่องยากแต่สามารถปรับขนาดได้ จำนวนการลดและเพิ่มมีจำนวนจำกัด

ในกรณีฉุกเฉินจะตัดยากกว่าแหวนทองเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ไทเทเนียมเทียบได้กับเหล็กในเรื่องความต้านทานต่อการเลื่อย[8]

อโนไดซ์

การชุบอะโนไดซ์ของวงแหวนไทเทเนียมเป็นกระบวนการที่สร้างฟิล์มออกไซด์ขึ้นบนพื้นผิวของไทเทเนียมผ่านกระบวนการอิเล็กโทรไลต์เพื่อสร้างสี ในกรณีของแหวนไทเทเนียม กระบวนการนี้จะดำเนินการหลังจากกลึงให้เป็นรูปทรงแล้ว[9] ออกซิเดชั่นจะเปลี่ยนสีไทเทเนียมธรรมดา (โดยทั่วไปคือสีเงิน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและการประมวลผล) และเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน กระบวนการชุบอโนไดซ์ทำได้ง่ายมาก โดยจุ่มชิ้นงานลงในอิเล็กโทรไลต์ โคล่าเป็นที่นิยมใช้ และใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงประมาณ 100 โวลต์ แรงดันไฟฟ้าจะควบคุมความหนาและสีของอโนไดซ์[10]

สีที่สามารถทำได้ผ่านการชุบอโนไดซ์ของไททาเนียม

ไม่จำเป็นต้องใช้สีย้อมในการทำสีไทเทเนียมแบบอะโนไดซ์ สีที่เกิดขึ้นกับวงแหวนไทเทเนียมนั้นขึ้นอยู่กับความหนาของการเคลือบออกไซด์ซึ่งถูกกำหนดโดยแรงดันไฟฟ้าของอโนไดซ์ ภาพด้านซ้ายแสดงช่วงสเปกตรัมสีที่สามารถทำได้โดยการอโนไดซ์ สีซึ่งเป็นเพียงความยาวคลื่นของแสงที่แตกต่างกัน เกิดจากการรบกวนเชิงสร้างสรรค์ระหว่างแสงที่สะท้อนจากพื้นผิวของชั้นออกไซด์กับแสงที่สะท้อนจากพื้นผิวโลหะด้านล่าง

องค์ประกอบของไทเทเนียม

ไทเทเนียมสามารถผสมกับโลหะอื่นๆ ได้หลายชนิดเพื่อเพิ่มหรือเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของไทเทเนียม โลหะผสมที่พบมากที่สุดสำหรับไทเทเนียม ได้แก่ อลูมิเนียม วาเนเดียม เหล็ก โมลิบดีนัม และทองแดง[11] แต่ละรายการจะเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของไทเทเนียมเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น ทองแดงสามารถใช้เพื่อทำให้ไทเทเนียมแข็งตัวได้

อินเลย์

อินเลย์เป็นผลมาจากการรวมโลหะตั้งแต่ 2 ชิ้นขึ้นไปเข้าด้วยกันเป็นวงแหวนเดียว ไม่ควรสับสนกับการผสม ขั้นตอนการฝังเกี่ยวข้องกับการบดโลหะให้เป็นช่องซึ่งจะถูกกักขังภายใต้ความกดดัน บนวงแหวน สิ่งนี้มักจะส่งผลให้โลหะวางเรียงกันบนพื้นผิว ตัวอย่างเช่น แถบทองคำพาดผ่านตรงกลางของวงแหวนไทเทเนียม

วัตถุประสงค์ของการฝังคือการทำให้โลหะต่างๆ ภายในวงแหวนไทเทเนียมสามารถแยกแยะได้อย่างเห็นได้ชัด