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【静岡市】実験!結婚指輪で使われるチタンとジルコニウムの色の持ちの衝撃の差

【静岡市】実験!結婚指輪で使われるチタンとジルコニウムの色の持ちの衝撃の差

チタンとジルコニウム、

どちらも鮮やかな発色が特徴で

最近注目されている結婚指輪の素材ですが


色の耐久性がかなり違います


 

長年使用していると

チタンの方が色が変わりやすく、

ジルコニウムは色が持ちます。

それは、色が見える元となる

酸化皮膜の強さの違いによるものです。

 

 


発色の正体: 酸化皮膜とは?


色が見える原理は、

シャボン玉の虹色と一緒。

チタンとジルコニウムの表面に形成される

0.0004mm~0.001mmほどの

透明な酸化皮膜

通過した反射光が

 

「薄膜干渉(はくまくかんしょう)」

 

することによって

鮮やかな色として目に見えるのです。

 

 

 

【波長と色の関係】

ピンク系 0.00065~0.0007mm
オレンジ系 0.0006~0.00065mm
イエロー系 0.00055~0.0006mm
グリーン系 0.0005~0.00055mm
ブルー系 0.00045~0.0005mm
パープル系 0.00035~0.00045mm

 

 


実際、2つの素材のリングで実験してみた!


結婚指輪を探している時に、

チタンとジルコニウムの色の持ち具合を

比較する機会はなかなかありませんので、

実際に指輪を磨いて色の変化を

観察してみようと思います。

実験は、酸化皮膜が薄めで比較実験しやすいブルー系を使用します。

左:チタン/右:ジルコニウム

 


Level.1 ジュエリークロスで普通に拭く


通常のクリーニングと同じように

やさしく拭いてみると、

何百回拭いたところで変化はありません。

(※研磨剤が含まれるクロスは厳禁)

 

 

 


Level.2 ジュエリークロスでゴシゴシ強く拭く


机の上に敷いたジュエリークロスに、

ありえないぐらいの力で100往復くらい

ゴシゴシ指輪をこすりつけてみます。

(※保護のために、磨きたくない部分に緑色のテープを巻いています。)

左のチタン表面に

うっすらと変化が現れました。

左:チタン/右:ジルコニウム

 

一方、右のジルコニウムに

変化は見られません。

左:チタン/右:ジルコニウム

 

 

 

 


Level.3 歯磨き粉をペタペタ塗る


身の回りにある歯磨き粉や

キッチンクレンザーには、

研磨剤という固い粒が

含まれているので

注意が必要です。

日常でありそうなパターンは

ちょっと付いてしまうぐらいなので、

ハケでペタペタと付けてみました。

何回やっても、変化はありませんでした。

 

 

 

 

 

 

 


Level.4 歯磨き粉でゴシゴシ強く拭く


付着するだけでは変わらないので、

指先に力を入れてこすってみました。

チタンは50回往復するあたりから

ブルー系の皮膜が0.00005mmほど

薄くなりパープル系になりました。

明らかに皮膜が薄くなっています。

続けて100回往復すると

中心にチタン自体の

金属光沢が出てきました。

左:チタン/右:ジルコニウム

 

一方ジルコニウムは、

やっと100往復位でうっすらと

パープル系に変わりました。

酸化被膜の強度が

色の違いとなって現れました。

左:チタン/右:ジルコニウム

 

この実験は、

かなり強くこすっているので

非現実的な摩耗とも思われますが、

指と指輪の間に研磨剤が

挟まってしまったときは

意識せずとも強い力が

かかってしまうので注意が必要。

すぐに水で研磨剤を洗い落としましょう。

 

 

 


Level.5 砂場で力を入れてザクザクこすってみる


砂は金属より硬く、

研磨剤と全く同じなので

かなり注意が必要です。

とはいえ、

むりやり強い力がかからなければ

大きな傷になることはありません。

歯磨き粉と同じように、

すぐ水洗いをして砂を洗い落とせばOK。

実験では、日常あり得ないほどの

強い力で砂場の固く締まっている

地層を掘り起こしました。

 

左:チタン/右:ジルコニウム

結果はチタンとジルコニウムどちらも

細かくスジがつきました。

これほどの強い力には、

特に皮膜強度の差は確認できず、

表面は削れてしまいました。

実は、実際の制作現場でも細かな石を

圧縮エアーで吹き付け、

マットに仕上げる「つや消し加工」が

行われています。

金属は石と強い力には敵いません。

 

 


実験結果とまとめ


今回の実験で分かったのは、

相当強い力がかからない限り、

急に色の変化は

起こらないということでした。

さらに、長年に渡り身につける

結婚指輪の磨耗は

必ず起こり、チタンはジルコニウムより

色が長持ちしないことも分かりました。

よって色を優先するなら

ジルコニウムをおすすめします。

素材を選ぶ時に

「チタンなのか?ジルコニウムなのか?」

しっかり考えてみましょう。

 

 

チタンとジルコニウムのように

発色する特徴を持った素材でも、

実験で皮膜の強さの違いが分かりました。

 

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