La difusión en estado sólido y su papel en el trabajo de las aleaciones innovadoras de oro para aplicaciones en joyería

María Eugenia Carmona Arango, Asdrúbal Valencia Giraldo, Jairo Ruiz Córdoba

Resumen


La difusión es el flujo natural de energía o materia desde una zona de mayor concentración a otra de menor, que sigue la tendencia de producir una distribución homogénea.  Así la difusión en los sólidos empezó a modelarse a principios del siglo XX, con Fick como el gran pionero, pues reconoció que la difusión se podía describir con las mismas bases matemáticas que la ley de conducción del calor de Fouriero la conducción eléctrica descrita en la ley de Ohm (Askill, 1970).

En este caso el fenómeno de la difusión fue utilizado para diseñar dos procesos en la producción de aleaciones de oro, uno de los objetivos principales del grupo de investigaciones en Materiales Preciosos (MAPRE), en su labor de darle valor agregado a los metales preciosos que produce nuestro país.

Con el control cuidadoso de los procesos difusivos en la aleación, la fusión y el tratamiento termoquímico se logró la producción de gemas exóticas de oro, producto innovador a nivel mundial en proceso de patente.  Fue determinante el tratamiento termoquímico de oxidación sistemática, donde los parámetros de la difusión fueron fundamentales, pues de acuerdo con la temperatura y el tiempo, determinados por las leyes del fenómeno mencionado, se lograron gemas de alto quilataje de colores hermosos, exclusivos o no tradicionales, productos únicos que se obtienen por primera vez.  Esto constituye la primera parte de este trabajo.

La segunda parte se apoya, igualmente, en la aplicación de las leyes corregidas de la difusión en el estado sólido, con el fin de estudiar los parámetros principales de la antiquísima técnica japonesa conocida como Mokume-gane; ello con el fin de lograr la interacción y la soldadura de la plata y el cobre con el oro.  Se experimentó con varios sistemas de láminas constituidas por combinaciones de plata - oro - cobre, de altísima pureza, a temperaturas entre 600 y 800 oC, tiempos de disfusión entre 30 y 120 minutos y aplicando presiones a cada sistema entre 43,5 y 145 PSI, antes del tratamiento de difusión.  Se obtuvieron placas perfectamente soldadas de los metales indicados, caracterizándose por SEM-EDS, matalografía y microdureza.  Partiendo de los mencionados sistemas, fueron obtenidos varios prototipos o joyas de Mokume-gane, de alto valor agregado innovadores desde el punto de vista del diseño y los materiales combinados con gemas exóticas de oro de colores como sustitutos o acompañantes de las piedra preciosas.  Todo ello con el fin de interactuar con el sector joyero colombiano y potenciar su competitividad a nivel nacional e internacional.


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