KR20010008252A - 광택 있는 검정색을 착색하는 금합금(金合金)과 착색법 - Google Patents

광택 있는 검정색을 착색하는 금합금(金合金)과 착색법 Download PDF

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Abstract

본발명은 귀금속장식품 제조에 관련하는 광택있는 검정색을 착색하는 금합금과 착색법에 대한 것이다.
귀금속장식분야에서 금합금은 캐럿법에 의해 정해져 있다.
우리나라 일본에서는 그함유량이 75중량 %의 18캐럿 가공품이 유통하고 있는 상품의 90%이상을 차지하고 있다.
이것은 18 캐럿금이 기계적 물리적 화학적 성질이 가장 안정 되어 있고 가공성이 좋아 색상의 변화를 주기에 응용하기 쉽기 때문에 정착한것이라고 인정되고 있다. 현재금합금의 제조품에 쓰여지는 색상은 연두색,노랑색,빨강색,연한황백색, 보라색등이 있다.
그러나 이러한 5색으로는 디자인을 도모하는데는 한계가 있다. 특히 소비량이 많은 황금색에 대해서 대조가 매우 좋은 검정색화한 금합금의 계발이 요망되고 있다.

Description

광택 있는 검정색을 착색하는 금합금(金合金)과 착색법
본 발명은 귀금속 장식품제조에 관련하는 광택있는 검정색을 착색하는 금합금과 그 착색법에 대한 것이다.
귀금속 장식품분야에서 금합금은 캐럿법에의해 정해져 있어 일본에서는 금함유량이 75 중량%의 18 캐럿가공품이 유통하고있는 상품의 90%이상을 차지하고 있다. 이것은 18 캐럿금이 기계적, 물리적, 화학적 성질이 가장 안정 되어 있고 가공성이 좋아, 한층 색상의 변화를 주기에 응용하기 쉽기 때문에 정착한것이라고 인정받고 있다. 그리고 새로운 18 캐럿금의 색상은 황금색이라는 개념이 오래 고정화되어 있었으나, 근래에 와서 소비자의 금합금에 의한 귀금속 장식품의 필요성이 다양화·다색화되어 디자인을 살리는 아이디어가 널리 유행되고 있다.
현재 금합금의 제품에 쓰여지는 색상은 Au-Ag 합금의 연두색, Au-Ag-Cu 합금의 노랑색, Au-Cu 합금의 빨강색, Au-Cu-Ni 합금의 연한 황백색이있고, 이러한 색들을 조합함으로서 컬러플한 가공품이 되어있었다. 더욱이 최근에는 Au-Al 합금의 보라색, Au-Cd 합금의 황녹색이 더해져 색채에 변화를 주는 것이 가능하게 되었다.
그러나 위의 내용의 황백색, 연두색, 보라, 빨강색 노랑색의 5 색에서는 장식품로서 다색 디자인화를 도모하는 것에 한계가 있으며, 위의 내용의외의 유색 Au 합금, 특히 소비량이 많은 황금색에 대하여 대조가 매우 좋은 검정색화한 금합금의 개발이 요망되고 있는 상황이다.
본 발명은 위의 내용에 감안하여 제안된 것으로, 순금(Au)에, 동(Cu), 철(Fe), 코발트(Co) 또는 티탄(Ti)중에서 1 종류가 5∼65 중량%를 함유하는 금합금,
금(Au)의 함유량이 38 중량%이상의 금(Au)-은(Ag)합금, 또는 금(Au)의 함유량이 38 중량%이상의 금(Au)-니켈(Ni)합금에 동(Cu), 철(Fe),코발트(Co)또는 티탄(Ti)중에서 1 종류가 5∼65 중량%함유하며, 금이외의 원소의 총량이 65 중량%을 초과하지 않는 금합금, 순금(Au), 또는금(Au)의 함율량이 38 중량%이상의금(Au)-은(Ag) 합금, 또는 금(Au)의 함유량이 38 중량%이상의 금(Au)-니켈(Ni)합금에, 5∼40 중량%의 동(Cu), 3∼40 중량%의 철(Fe), 3∼40 중량%의 코발트(Co), 1∼10 중량%의 티탄(Ti) 또는 0.5∼10 중량%의 아연(Zn)중에서 두종류 이상을 함유하여 금이외의 원소의 총량이 5∼60 중량%의 금합금을 금합금의 융점이하의 온도에서 대기중 또는 대기의 산소분압보다 높거나 또는 낮은 산화상태에서 가열처리를 한후, 공기중에서 식히거나 물 또는 기름으로 식혀, 금합금의 가공품의 표층부 전체 또는 일부를 광택있는 검정색에 착색하는 금합금과 그 착색법에 관한 것이다.
위의 각종의 원소에서 구성되는 금합금은 각각의 구성물을 진공 또는 불활성 가스분위기에서 수냉동(水冷銅)항아리를 갖춘 아크용해로 또는 고주파 용해로등으로 용제해서 만들 수있다. 또한 보통 첫 용해량은 50∼100g 정도이다.
위처럼 용제한 각 합금의 인곳트를 진공 또는 불화성가스, 예를 들면 아르곤가스상태에서 용해하여, 마그네시아, 지르콘, 아루미나, 무라이트, 시리카등으로 만들어진 거푸집으로 주조한다. 주조할 때 불활성가스로 가압또는 원심력을 이용하여 거푸집안의 공동(캐비티)을 메우는 것이 좋다.
위처럼 주조하여 얻어진 금합금의 제품은 야스리, 광쇠연마, 도석연마, 바프연마를 한 다음, 대기중 또는 대기의 산소분압보다 높거나 또는 낮은 산화상태에서 보통은 850∼950℃로 2∼3 분 정도 가열한 후, 공기중에서 식히거나, 물 또는 기름으로 식힌다.
위에서 기술한 금합금의 가열공정은, 대기중에서 행하는 것도, 가열시간도 임의로 변경도 가능하다.
그리고 위의 검정색화처리가 종료한 시점에서 표면에 형성된 검정색의 광택이 충분하다면 다시 가볍게 바프연마를 한 후, 도시가스, 프로판 가스등에 의한 가스베너의 불을 제품의 표면에 잠시 데어 바프연마로 광을 내면 충분히 광택을 낼 수 있다.
한편 본 발명의 가열에 의한 검정색의 발색처리는 가공품의 크기에 따라 다르나, 광범위안에서 할 수 있으며 가열온도는 대기상태에서는 800∼1000℃정도로 가열시간을 늘릴수록 검정색화층이 두꺼워지므로 더욱 검정색화가 심해진다. 반지, 브롯지등의 작은 물건들은 2∼3 분, 조금 큰 물건도 3∼5 분정도로 충분한 것 같다.
〈실시예〉
가장 일반적인 Au 품위의 18 캐럿(Au=75 중량%)의 합금에 관해 실시한 예를 이하에 기술하겠다.
(A),순금에 Cu,Fe,Co,Ti 중에서 한 종류를 첨가한 합금계일 경우
실시예 1
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Fe 25g
위와 같이 배합한 것을 아르곤가스상태에서 아크용해에의해 용제하였다. 이 합금을 진공상태에서 로스트왁스법에 따라 제조한 거푸집을 사용하여 원심주조를 하여 만든 주조품(반지)에 야스리, 연마를 하여 표면을 완성한 후 대기중에서 900℃에서 2 분간 달구어 발색처리한 후 물로 식혔다. 그 후 제품에 다시 바프연마를 실시한 결과, 아름답고 광택있는 검정색제품이 탄생했다. 발색처리에 의해 형성된 검정색화층의 두께는 3∼4 ㎛ 정도로 검정색화층을 형성하는 조성물은 Au를 포함하는 Fe3O4의 산화물이었다.
실시예 2
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Ti 25g
실시예 1 과 같은 방법으로 용제하여, 주조하여 만들어진 주조품(반지)를 대기중에서 850℃에서 2 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 2∼3 ㎛정도로 검정색층의 조성물은 Au를 포함한 TiO2저차산화물이였다.
실시예 3
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Co 25g
실시예 1 과 같은 방법으로 용제하여, 주조하여 만들어진 주조품(반지)를 대기중에서 950℃에서 3 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 3∼4㎛정도로 검정색층의 조성물은 Au를 포함한 CuO 였다.
실시예 4
Au 합금의 배합
순 Au 75g
무산소 Cu 25g
실시예 1 과 같은 방법으로 용제하여, 주조하여 만들어진 주조품(반지)를 대기중에서 800℃에서 2 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 3∼4㎛정도로 검정색층의 조성물은 Au를 포함한 CuO 였다.
(B), Au-Ag 합금(Au 함유량 38 중량%이상) 또는 Au-Ni 합금(Au 함유량 38 중량%이상)에 Cu,Fe,Co,Ti 중에서 1 종류를 첨가한 합금계일 경우.
실시예 5
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
전해 Fe 15g
실시예 1 과 같은 방법으로 용제, 주조하여 만들어진 주조품(반지)를 대기중에서 850℃ 3 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 3∼4㎛정도로 검정색층의 조성물의 대부분은 Au, Ag 를 포함한 CuO 이었으나, Ag2O 가 매우 조금 포함되어있었다.
실시예 6
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
전해 Co 15g
실시예 1과 동일한 방법으로 용제, 주조하여 만들어진 주조품(반지)을 대기중에서 850℃ 3 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 2∼3㎛정도로 검정색층의 조성물의 대부분은 Au, Ag 를 포함한 CuO 이었으나, Ag2O가 매우 조금 포함되어있었다.
실시예 7
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 17g
순 Ti 8g
실시예 1 과 동일한 방법으로용제, 주조하여 만들어진 주조품(반지)을 대기중에서 850℃ 3 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 2∼3㎛정도로 검정색층의 조성물은 Au, Ag를 포함하는 TiO2라는 저차산화물이었다.
실시예 8
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Ni 10g
무산소 Cu 15g
실시예 1 과 동일한 방법으로 용제, 주조하여 만들어진 주조품(반지)을 대기중에서 850℃ 3 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 3∼4㎛정도로 점정색층의 조성물은 Au, NiO를 포함하는 Cuo 이었다.
실시예 9
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Ni 15g
전해 Fe 10g
실시예 1 과 동일한 방법으로용제, 주조하여 만들어진 주조품(반지)을 대기중에서 850℃ 3 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 3∼4㎛정도로 검정색층의 조성물은 Au, Ni 를 포함하는 Fe3O4이었다.
(C), 순금 또는 Au-Ag 합금(Au 함유량 38 중량%이상),또는 Au-Ni 합금(Au 함유량 38 중량%이상)에 Cu,Fe,Co,Ti,Zn중에서 2종류이상을 첨가한 합금계일 경우.
실시예 10
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Co 18g
전해 Fe 7g
실시예 1 과 동일한 방법으로 용제, 주조하여 만들어진 주조품(반지)을 대기중에서 900℃ 2 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 3∼4㎛정도로 검정색층의 조성물은 Au를 포함하는 Fe3O4와 CoO 라는 복합산화물이었다.
실시예 11
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Co 20g
순 Ti 5g
실시예 1 과 동일한 방법으로 용제, 주조하여 만들어진 주조품(반지)을 대기중에서 900℃ 3 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 3∼4㎛정도로 검정색층의 조성물은 Au 를 포함하는 CoO 와 TiO2라는 저차산화물과의 복합산화물이었다.
실시예 12
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Co 20g
무산소 Cu 5g
실시예 1 과 동일한 방법으로 용제, 주조하여 만들어진 주조품(반지)을 대기중에서 800℃에서 2 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 3∼4㎛ 정도로 검정색층의 조성물은 Au를 포함하는 CoO와 CuO라는 복합산화물이었다.
실시예 13
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Fe 24g
순 Zn 1g
실시예 1 과 동일한 방법으로 용제, 주조하여 만들어진 주조품(반지)을 대기중에서 800℃에서 2 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 3∼4㎛ 정도로 검정색층의 조성물은 Au 를 포함하는 Fe3O4에 매우 적은 양의 ZnO이 포함되어있었다.
실시예 14
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Fe 10g
무산소 Cu 15g
실시예 1과 동일한 방법으로 용제, 주조하여 만들어진 주조품(반지)을 대기중에서 800℃에서 2 분간 달구운 뒤 공기중에서 식혀 제품의 표층부전체를 검정색화시켰다. 검정색층은 3∼4㎛ 정도로 검정색층의 조성물은 Au 를 포함하는 Fe3O4와 CuO 라는 복합산화물이었다.
실시예 15
Au 합금의 배합
순 Au 75g
전해 Co 10g
전해 Fe 13g
순 Ti 2g
실시예1과 같은 용제방법에 의해 Au-Co-Fe-Ti합금을 얻었다. 그 후, 이러한 합금을 사용하여 원심주조을 해서 만들어진 주조품(반지)에 대기중에서 900℃에서 3 분동안 금열처리를 하고 검정색으로 발색시켜, 물로 식혔다. 검정색화층의 두께는 3∼4㎛ 정도로 아름답고 우아했다.
실시예 16
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
전해 Co 5g
전해 Fe 9g
순 Ti 1g
실시예 1 과 같은 용제,주조,가열에의한 발색처리를 했다. 검정색화층의 두께는 3∼4㎛정도로, 검정색화층은 Au를 포함하는 Ag, Co, Fe, Ti 라는 복합산화물이었다.
실시예 17
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
무산소 Cu 5g
전해 Co 10g
실시예1과 같은 용제,주조,가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 18
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
무산소 Cu 5g
전해 Fe 10g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 19
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
무산소 Cu 5g
순 Ti 10g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 20
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
무산소 Cu 5g
전해 Co 5g
전해 Fe 5g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 21
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
무산소 Cu 5g
전해 Co 8g
순 Ti 2g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 22
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
무산소 Cu 5g
전해 Fe 8g
순 Ti 2g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 23
Au 합금의 배합
순 Au 75g
무산소 Cu 5g
전해 Co 10g
전해 Fe 10g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 24
Au 합금의 배합
순 Au 75g
무산소 Cu 3g
전해 Co 20g
순 Ti 2g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 25
Au 합금의 배합
순 Au 75g
무산소 Cu 2g
전해 Co 15g
전해 Fe 7g
순 Ti 1g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 26
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
전해 Ni 5g
전해 Co 10g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 27
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
전해 Ni 5g
전해 Fe 9g
순 Ti 1g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 28
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 15g
전해 Ni 5g
순 Ti 5g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 29
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
전해 Ni 2g
전해 Co 6g
전해 Fe 6g
순 Zn 1g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 30
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 10g
전해 Ni 3g
전해 Co 10g
순 Ti 1g
순 Zn 1g
실시예1과 같은 용제, 주조, 가열에의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
실시예 31
Au 합금의 배합
순 Au 75g
순 Ag 15g
전해 Ni 3g
전해 Fe 5g
전해 Co 5g
순 Ti 1g
순 Zn 1g
실시예 1 과 같은 용제, 주조, 가열에 의한 발색처리를 한 검정색화층은 3∼4㎛정도로 아름답고 우아했다.
지금까지 18K(캐럿)의 Au 합금에 대한 실시예를 기술하였다. 18K 이상, 예를 들면 20K, 22K 및 18K 이하의 Au 합금과 본 발명의 구성원의 범위내에서 첨가원소와 첨가량을 조정한 Au 합금의 귀금속 제품은 가열처리를 함으로 검정색화한 제품을 만들 수 있다.
위의 설명과 같이 본 발명의 금합금은 원래 빨간색, 노란색, 연두색, 흰색, 보라색으로 5 색이었던 Au 합금에 검정색을 추가함으로 인해 다채로운 디자인을 창조할 수 있다. 그와 함께 장식품의 부가가치세도 높아진다. 또한 본 발명의 광택있는 검은 색을 착색하는 금합금의 제조법은 특수한 원재료 및 처리장치가 필요없기 때문에 적용하기 매우 쉽다.

Claims (6)

  1. 순금 (Au), 동 (Cu), 철 (Fe), 코발트 (Co) 또는 티탄 (Ti) 중에서, 한 종류가 5∼65중량% 함유하는 금합금(金合金)을 금합금(金合金) 의 융해점 (融解点) 이하의 온도에서 대기중 또는 대기의 산소분압보다 높거나 또는 낮은 산화상태에서 가열 처리를 한 후, 공기중에서 식히고 또는 물이나 기름으로 식혀, 금합금의 가공품의 표층부 전체 또는 일부를 광택있는 검정색을 착색하는 금합금.
  2. 순금 (Au), 동(Cu), 철(Fe), 코발트(Co), 또는 티탄(Ti)중에서 한 종류가 5∼65 중량%을 함유하는 금합금을 금합금의 융해점 (融解点) 이하의 온도에서 대기중 또는 대기의 산소분압보다 높거나 또는 낮은 산화상태에서 가열 처리를 한후, 공기중에서 식히거나 물이나 기름으로 식혀, 금합금의 가공품의 표층부 전체 또는 일부를 광택있는 검정색을 착색하는 금합금의 착색법.
  3. 금(Au)의 함유량이 38중량%이상의 금(Au)-은(Ag)합금, 또는 금(Au)의 함유량이 38중량%이상의 금(Au)-니켈(Ni)합금에 동(Cu), 철(Fe), 코발트(Co) 또는 티탄(Ti)중에서 한 종류가 5∼65 중량%을 넘지 않는 금합금을 금합금의 융해점이하의 온도에서 대기중 또는 대기의 산소분압보다 높거나 또는 낮은 산화상태에서 가열 처리를 한후, 공기중에서 식히고 또는 물이나 기름으로 식혀, 금합금의 가공품의 표층부 전체 또는 일부를 광택있는 검정색을 착색하는 금합금.
  4. 금(Au)의 함유량이 38중량%이상의 금(Au)-은(Ag)합금, 또는 금(Au)의 함유량이 38중량%이상의 금 (Au) -니켈(Ni)합금에, 동(Cu), 철(Fe), 코발트(Co) 또는 티탄(Ti) 중에서 한 종류가 5∼65 중량%을 함유하여, 금 이외의 원소 총량이 65 중량%을 넘지 않는 금합금을 금합금의 융해점이하의 온도에서 대기중 또는 대기의 산소분압보다 높거나 또는 낮은 산화상태에서 가열 처리를 한후, 공기중에서 식히고 또는 물이나 기름으로 식혀 금합금의 가공품의 표층부 전체 또는 일부를 광택있는 검정색을 착색하는 금합금의 착색법.
  5. 순금(Au) 또는 금(Au)의 함유량이 38중량%이상의 금(Au)-은(Ag)합금이나 금(Au)의 함유량이 38 중량%이상의 금(Au) -니켈(Ni) 합금에 5∼40중량%의 동(Cu), 3∼40철 (Fe), 3∼40중량%의 코발트(Co), 1∼10중량의 티탄(Ti) 또는 0.5∼10중량의 아연(Zn)중 두 종류 이상을 함유하며 금이외의 원소의 총량이 5∼65 중량%의 금합금을 금합금의 융해점이하의 온도에서 대기중 또는 대기의 산소분압보다 높거나 또는 낮은 산화상태에서 가열 처리를 한후, 공기중에서 식히거나 물 또는 기름으로 식혀, 금합금의 가공품의 표층부 전체 또는 일부를 광택있는 검정색을 착색하는 금합금.
  6. 순금(Au) 또는 금(Au)의 함유량이 38중량%이상의 금(Au)-은(Ag)합금이나 금(Au)의 함유량이 38 중량%이상의 금(Au) -니켈(Ni) 합금에 5∼40중량%의 동(Cu), 3∼40 철 (Fe), 3∼40중량%의 코발트(Co), 1∼10 중량의 티탄(Ti) 또는 0.5∼10 중량의 아연(Zn)중 2종류 이상을 함유하며 금이외의 원소의 총량이 5∼65 중량%의 금합금을 금합금의 융해점이하의 온도에서 대기중 또는 대기의 산소분압보다 높거나 또는 낮은 산화상태에서 가열 처리를 한후, 공기중에서 식히거나 물 또는 기름으로 식혀, 금합금의 가공품의 표층부 전체 또는 일부를 광택있는 검정색을 착색하는 금합금의 착색법.
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