Goldlegierungen - Von Goldpreis-Goldankauf Rosendorfer München erklärt

 

Legierungen

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Goldlegierungen

Eine Legierung ist ein Stoffgemisch, das aus zwei oder mehr Elementen besteht, von denen mindestens eines ein Metall ist. Das Wort ist abgeleitet von dem lateinischen Verb „ligare“, es bedeutet „verbinden“, „vereinigen“ oder „zusammenbinden“. Entsprechend der Anzahl der beteiligten Materialien gibt es Zweistoff-, Dreistoff-, Vierstoff- und Mehrstofflegierungen. Die einzelnen Stoffe, aus denen sich eine Legierung zusammensetzt, bezeichnet man als Komponenten. Diejenige Komponente, die den überwiegenden Teil des Gemisches ausmacht, wird Basis- oder Grundmetall genannt. Legierungsbestandteile sind häufig auch Nichtmetalle wie Kohlenstoff oder Silicium. Man unterscheidet heterogene (mehrphasige) Legierungen, in denen das Legierungselement im Grundmetall nur eingeschränkt löslich ist, und homogene (einphasige) Legierungen, in denen die Komponente im Grundmetall gelöst wird.

Legierungen werden hergestellt, indem man die Komponenten zusammenschmilzt, zusammengießt, zusammenpresst oder sintert („zusammenbackt“). In geschmolzener Form sind die beteiligten Elemente leicht mischbar, entscheidend für die Materialeigenschaften ist jedoch das Kristallgefüge, das sich nach dem Erstarren bildet. Legierungen spielen für Anwendungen in der Technik eine bedeutende Rolle, denn sie besitzen in der Regel einerseits die Eigenschaften der einzelnen Elemente, gewinnen aber auch weitere chemische, physikalische und mechanische Merkmale hinzu, über die die Elemente in Reinform nicht verfügen. Indem man einem Metall Komponenten hinzufügt, kann man erwünschte Eigenschaften wie z.B. einen größeren Härtegrad oder einen höheren Schmelzpunkt eines Werkstoffes erzielen. Die Zusammensetzung einer Legierung wird in prozentualen Anteilen angegeben.

 

Reines Gold

Die Edelmetalle Gold, Silber und Platin wurden ursprünglich ausschließlich zur Herstellung von Schmuck, Prunkobjekten und Münzen verwendet. Bei der Schmuckherstellung besitzt Gold eine Tradition, die Jahrtausende zurückreicht. Pures Gold besitzt einen gelben Farbton. Es ist sehr weich, dehnbar und daher leicht zu bearbeiten. Gold verfügt über eine sehr gute Wärme- und elektrische Leitfähigkeit und besitzt von allen Edelmetallen die geringste Oxidationsneigung. Diese Eigenschaft ist verantwortlich für den unvergänglichen Glanz des gelben Metalls, der es so attraktiv macht. In modernen technischen Anwendungen für die Produktion von Bauteilen und Geräten nutzt man in erster Linie die hervorragende Leitfähigkeit und die gering ausgeprägte Reaktionsfähigkeit mit Stoffen aus der Umgebung.

In reiner Form sind die technischen Anwendungsmöglichkeiten von Gold begrenzt. Gründe dafür sind Eigenschaften wie seine geringe Härte und Festigkeit sowie der aufgrund seiner Seltenheit sehr hohe Preis. Zu den wichtigsten industriellen Verwendungsmöglichkeiten gehören Goldmikrodrähte in der Halbleitertechnik und Vergoldungen mittels galvanischer Schichten, die für Bauteile in der Elektronik und Elektrotechnik eingesetzt werden. Gold als Werkstoff findet Verwendung vor allem in den Bereichen Computer-, Kommunikations-, Medizin- und Raumfahrttechnik sowie beim Flugzeugbau.

 

Goldlegierungen

Gold kann mit zahlreichen Metallen legiert werden, bevorzugt mit Silber, Kupfer, Nickel, Palladium und Platin, aber auch mit Elementen wie Cadmium, Indium, Zink oder Zinn. Hinzulegierung dieser Metalle sorgt dafür, dass das ursprünglich außerordentlich weiche Edelmetall eine größere Härte erhält. Eine Besonderheit bildet das aus drei Elementen bestehende System Gold-Silber-Kupfer, das bei der Schmuckherstellung eine große Rolle spielt. Die drei Elemente sind auch in Erzlagerstätten in der Natur nicht selten gemeinsam anzutreffen. Der Feingoldgehalt einer Goldlegierung wird in Tausendstelteilen gemessen, daneben ist traditionell auch die Angabe in Karat üblich. Reines Gold von 999/1000 entspricht 24 Karat. Bei der Schmuckherstellung gebräuchliche Feingoldgehalte von Goldlegierungen sind 916,67/1000 (= 22 Karat), 750/1000 (18 Karat), 585/1000 (14 Karat) und 333/1000 (8 Karat). Je nach den Anteilen Silber und Kupfer im Basismetall können sowohl chemische als auch mechanische Eigenschaften sowie der Farbton beeinflusst werden. Bei der Produktion von Münzen verwendet man üblicherweise Feingoldgehalte zwischen 900/1000 (21,6 Karat) und 999,9/1000 (24 Karat). Am oberen Limit gilt, je höher der Feingoldgehalt desto schwieriger ist die Herstellung; eine 100-ige Reinheit ist nicht zu erzielen.

Gold und Silber sind ineinander löslich und bilden bei einem Anteil zwischen 10 und 40 Prozent Silber eine homogene Legierung, die sich in manchen wünschenswerten Eigenschaften nicht wesentlich von reinem Gold unterscheidet und deshalb häufig in elektronischen Schaltkontakten verwendet wird. In Merkmalen wie Härte und Festigkeit lassen sich Gold-Silber-Legierungen durch den Zusatz von 3 bis 5 Prozent Nickel sogar noch verbessern. Gold-Kupfer-Legierungen liefern herausragende Werte, was die elektrische Leitfähigkeit betrifft. Zusammen mit Quecksilber bildet das gelbe Edelmetall Goldamalgam, das bei der Goldgewinnung durch Amalgamation traditionell eingesetzt wird; dieses Verfahren ist jedoch nicht unbedenklich, denn Quecksilber ist hochgiftig.

Seit Ende der 1980er Jahre stellt man eine Gold-Titan-Legierung aus 99 Prozent Gold und 1 Prozent Titan her, die vergleichbare Eigenschaften wie 750er-Gold zeigt. Dieses Material wird in der Medizintechnik und bei der Herstellung von Trauringen gerne verwendet. Gold-Nickel-Legierungen mit einem Anteil von 2 bis 5 Prozent Nickel wendet man für elektronische Bauteile an, die einen ganz besonders hohen Anspruch an die Korrosionsbeständigkeit stellen. Gold-Silicium-Legierungen mit einem 0,5- bis 2-prozentigen Siliciumgehalt werden in der Halbleitertechnik als Lotwerkstoffe und für die Herstellung von Chipkontakten verwendet. Das Hinzufügen von Platin und Palladium zum Basismetall Gold hat große Bedeutung in der Zahnmedizin bei der Herstellung von Dentallegierungen.

 

Farbgoldlegierungen

Goldlegierungen werden auch nach ihrem Farbton klassifiziert, je nachdem, welche Komponente in welchen Mengen hinzulegiert wird. Gold-Kupfer-Legierungen, die gegebenenfalls einen kleinen Anteil Silber aufweisen können, besitzen eine rötliche Farbe und werden daher als Rotgold bezeichnet. Gelbgold nennt man Gold-Silber-Kupfer-Legierungen, deren Farbton je nach Mischungsverhältnis zwischen gelborange und hellgelb liegt. Es wird von Goldschmieden und Juwelieren gerne eingesetzt, um der Farbe des Goldes nahezukommen. Grüngold ist eine Gold-Silber-Legierung, das bei einem Anteil von 646/1000 den am besten ausgeprägten grünlichgelben Farbton besitzt. Wenn man den Grünton noch verstärken will, muss man bis zu einem Drittel der Silbermenge an Cadmium hinzufügen. Als Blaugold bezeichnet man Legierungen aus Gold und Aluminium bzw. Gold und Eisen.

Weißgold (auch Graugold) nennt man Goldlegierungen mit Palladium, Platin, Nickel oder Silber als Komponenten, die dem Basismetall zugegeben werden. Je nach Anteilen ergibt sich eine kontinuierliche Entfärbung des gelben Goldfarbtons. Nickelhaltiges Weißgold, eine Gold-Kupfer-Nickel-Zink-Legierung mit einem 10- bis 13-prozentigen Nickelanteil, wurde von Schmuckherstellern gerne verwendet, weil es aufgrund seiner Härte und Festigkeit für mechanisch beanspruchte Bestandteile besonders geeignet ist. Da Nickel jedoch allergische Hautreaktionen bewirken kann, wird es heutzutage bei der Schmuckherstellung kaum noch eingesetzt. Statt Nickel bedient man sich lieber des edleren Palladiums mit einem Anteil von 13 bis 16 Prozent, wobei insgesamt bis zu sechs Komponenten legiert werden. Darüber hinaus gibt es Weißgoldlegierungen mit den Komponenten Cobalt, Chrom, Mangan, Germanium und anderen Metallen. Eine verbreitete Technik ist, Weißgold durch Galvanisierung mit dem Platinmetall Rhodium zu überziehen, wodurch ein silbriger Farbton entsteht.

 

Dentallegierungen

In der Zahntechnik werden Metalle nicht rein, sondern in Form von Legierungen genutzt. Goldlegierungen spielen hier eine bedeutende Rolle. Je nach Anwendungsgebiet verwendet man unterschiedliche Legierungen. Dentallegierungen müssen über bestimmte chemische und physikalische Eigenschaften verfügen, die Beständigkeit und absolute Gesundheitsverträglichkeit gewährleisten. Sie müssen feinkörnig und einheitlich zusammengesetzt, korrosionsbeständig, lötbar und kalt bearbeitbar sein sowie eine hohe Festigkeit und elektrochemisch höchste Qualität aufweisen. Entscheidend ist, dass sie sowohl bei der Bearbeitung als auch im Mund des Patienten hundertprozentig unbedenklich für die Gesundheit sind.

Gold bildet das Basismetall für ein breites Spektrum an Dentallegierungen, die in der Zahnmedizin als Füll- oder Ersatzstoff für fehlende oder beschädigte Zähne eingesetzt werden. Goldlegierungen spielen also eine bedeutende Rolle bei der Herstellung von Kronen, Brücken und Inlays sowie als Anteil in Metallkeramik. Die Zusammensetzung ist häufig komplex. Es werden viele verschiedene Komponenten und Mischungsverhältnisse verwendet, typischerweise handelt es sich um Gold-Silber-Legierungen mit Anteilen von Platin und Palladium sowie kleineren Beimengungen von Kupfer und Zink. Der Anteil des Basismetalls Gold schwankt zwischen 40 und 85 Prozent, der meistverwendete Prozentsatz beträgt 58 bis 65 Prozent Gold; unter 58 Prozent nimmt die Korrosionsbeständigkeit rapide ab.

 

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