Основные материалы для изготовления ювелирных изделий. К ювелирным товарам от голл. juweell - драгоценный камень относят изделия изготовляемые из драгоценных металлов и камней, а также из некоторых других материалов высокохудожественной обработки.
Материалы являются одним из факторов, влияющих на формирование потребительских свойств функциональных, эргономических, гигиенических, а главное - эстетических и качества ювелирных товаров.
Основными материалами для изготовления ювелирных товаров являются благородные и цветные металлы и их сплавы, драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни, янтарь, перламутр, синтетические камни, а также стекло, эмаль, кость, рог, папье-маше и пластические массы. Благородные драгоценные металлы и их сплавы. Благородные металлы отличаются особой химической стойкостью, тягучестью и красивым внешним видом. Они имеют плотную кристаллическую решетку, обладают хорошим блеском, высокой плотностью, устойчивостью к атмосферным влияниям, а также пластичностью и сплавляемостью с другими металлами.
Все это значительно усиливает эстетические свойства ювелирных товаров. Для изготовления изделий в чистом виде эти металлы не применяют, так как они сравнительно мягки и обладают малой механической прочностью. Поэтому используют сплавы благородных металлов с другими металлами. По сравнению с чистым металлом сплавы обладают лучшими механическими свойствами, более низкой температурой плавления и определенным оттенком.
Металлы, входящие в состав таких сплавов, называют лигатурными. Состав сплавов строго регламентируется государственными стандартами и называется лигатурой. К благородным металлам относят золото, серебро, платину, а также металлы платиновой группы палладий, родий, рутений, иридий и осмий. Золото. В земной коре оно находится в самородном состоянии в виде отдельных мельчайших вкраплений или блесток и прожилок. Самородки золота по 10-20 г и более встречаются значительно редко. Самородное золото содержит различные примеси - серебро, медь, железо и др. элементы.
В чистом виде золото обладает приятным ярко-желтым цветом. Это тяжелый, блестящий, мягкий металл с плотностью 19,3 г см3, твердость по шкале Мооса 2,5, температура плавления химически чистого золота - 1063оС. При изготовлении ювелирных изделий применяют сплавы с определенным количеством золота и лигатуры, что значительно повышает твердость и прочность сплава.
В зависимости от состава сплава меняются оттенки и цвет золота. Количество чистого золота в сплаве называют пробой. Существует насколько систем проб. В 1927 году в СССР была принята метрическая проба, т.е. количество химически чистого золота в 1000 весовых единиц лигатурного сплава. Наиболее распространенным сплавом золота является сплав 583-й пробы. Это значит, что в каждой 1000 весовых частей сплава содержатся 583 весовые части химически чистого золота и 417 весовых частей других металлов серебра и меди. В России ювелирные изделия изготавливают преимущественно из тройного сплава, состоящего из золота, серебра и меди. В Российской Федерации проба является государственным клеймом, гарантирующим полноценность ювелирного изделия.
Подделка клейма карается законом. Из золота в России изготавливают ювелирные изделия более 2000 наименований. Серебро. В самородном виде встречается редко. В основном его добывают из свинцово-цинковых и медных руд путем их обогащения и специальной обработки.
Серебро - красивый блестящий, белый, мягкий, тягучий металл, стойкий к окислению, обладающий исключительной отражательной способностью. Оно значительно легче золота плотность 10,5 г см3, температура плавления - 960,5 оС, твердость по шкале Мооса - 2,7. В производстве ювелирных изделий применяют главным образом серебряно- медный сплав, содержащий чаще всего 87,5 серебра и 12,5 меди. В России выпускают серебряные изделия преимущественно 875-й пробы.
Изготавливают также изделия из серебра 916-й пробы, покрываемого эмалью. Кроме того, встречаются изделия из серебра 800-й и 750-й проб. Изделия из низкопробных сплавов относительно быстро покрываются темным налетом в результате воздействия содержащегося в воздухе сероводорода. Столовое серебро также быстро темнеет под воздействием содержащихся в пище кислот. Сейчас в России из сплавов серебра изготавливают ювелирные изделия свыше 1500 наименований. Платина. В самородном состоянии платина встречается главным образом в виде мелких блесток в глубинных горных породах.
Платина - серебристо-белый, тяжелый, тугоплавкий металл плотностью 21,4 г см3, твердость по шкале Мооса - 4,3, температура плавления - 1773,5 оС. Это очень стойкий металл, не окисляющийся при самых высоких температурах. Сплавы платины многочисленны - с иридием, родием, палладием, серебром, медью некоторыми другими металлами. В производстве ювелирных изделий используют сплав платины 950-й пробы, содержащей 95 платины и 5 иридия. Сплавы платины применяют в основном для изготовления оправ для колец, серег, брошей и других изделий при креплении бриллиантов, жемчуга и светлоокрашенных камней.
Такая оправа способствует усилению блеска и игры закрепленных в ней камней. Металлы платиновой группы. Обычно они встречаются при добыче платины, тесно связаны с ней и близки между собой по свойствам. К ним относят палладий, родий, рутений, иридий и осмий. Палладий - металл серебристо-белого цвета, по внешнему виду напоминает платину.
Плотность палладия - 12,16 г см3, твердость по шкале Мооса - 4,8, температура плавления - 1554,5 оС. палладий обладает хорошей ковкостью и тягучестью, но менее стоек, чем платина. В ювелирном деле палладий используют в сплаве с другими металлами. Для изготовления ювелирных изделий обычно используют сплав палладия 850-й пробы, содержащий 85 палладия, 13 серебра и 2 никеля. Широкого применения в производстве ювелирных изделий в наше стране не имеет.
Сплавы палладия раньше использовали для изготовления колец, брошей, браслетов для часов. Родий - металл бледно-голубого цвета, по внешнему виду напоминающий алюминий. Плотность родия - 12,4 г см3, твердость по шкале Мооса - 5,5-6, температура плавления - 1966 оС. Химически стоек. Применяется для покрытия тончайшим слоем серебряных изделий для защиты их от потускнения, а также изделий и отдельных деталей из сплава белого золота для сохранения блеска. Рутений - металл серебристо-белого цвета, получаемый в процессе переработки и очистки сырой платины.
По внешнему виду сходен с платиной. Плотность рутения - 12,26 г см3, твердость по шкале Мооса - 6,5, температура плавления - 2450 оС. Ввиду хрупкости рутений не применяется в ювелирной промышленности и лишь в незначительных количествах используется в ювелирном деле в сплавах с платиной. Иридий встречается в платиновых рудах, получается в процессе переработки и очистки сырой платины. Это хрупкий металл серебристо-серого цвета, химически очень стоек не растворяется в кислотах и даже в царской водке, очень тяжелый и твердый.
Плотность иридия - 22,42 г см3, твердость по шкале Мооса - 6,5, температура плавления - 2454 оС. В ювелирном деле применяют платиново-иридиевый сплав, содержащий 5-10 иридия. Осмий встречается в платиновых рудах в виде сплавов с иридием. Это твердый, тугоплавкий, химически стойкий металл оловянно-белого цвета с серо- голубым оттенком, самый тяжелый среди металлов платиновой группы.
Плотность осмия - 22,48 г см3, твердость по шкале Мооса - 7, температура плавления - 2500 оС. сплавы осмия редко применяют для изготовления ювелирных товаров. Цветные металлы и их сплавы. К цветным металлам относят медь, цинк, никель, олово, свинец, кадмий, хром и алюминий. В ювелирном деле цветные металлы применяют в виде сплавов, напоминающих по внешнему виду драгоценные металлы. Основными компонентами сплавов являются медь, цинк и никель. Медь - мягкий, тягучий и ковкий материал красноватого цвета, который легко плющится в тонкие листы и вытягивается в проволоку.
Плотность - 8,93 г см3, твердость по шкале Мооса - 3, температура плавления - 1083 оС. во влажном воздухе в присутствии углекислоты медь быстро окисляется. Добывают медь главным образом из руд, но она встречается и в самородках. Медь применяют как лигатурный материал в сплавах с золотом. Цинк - легкоплавкий, хрупкий материал синевато-белого цвета. Плотность цинка - 7,14 г см3, температура плавления - 419,4 оС. Во влажном воздухе цинк окисляется, покрываясь защитным слоем окиси.
Его используют в качестве лигатурного металла во многих сплавах, в том числе в серебряных и в сплавах с медью. Добавление цинка в сплавы делает их более светлыми и снижает температуру плавления. Никель - твердый, тугоплавкий, не изменяющийся на воздухе металл серебристо-белого цвета, с сильным блеском. Плотность - 8,9 г см3, твердость по шкале Мооса - 5, температура плавления - 1445 оС. никель широко используют для покрытия изделий из других металлов в целях защиты от коррозии.
Олово - легкоплавкий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Плотность олова - 7,2 г см3, температура плавления - 231,9 оС. в чистом виде олово широко применяют для пайки, покрытия других металлов и изделий из них в целях защиты от коррозии, а также используют в различных сплавах. Алюминий - легкий, пластичный, мягкий металл серебристо-белого цвета, который хорошо прокатывается, куется и штампуется. Основным сырьем для получения являются бокситы.
Плотность алюминия - 2,7 г см3, температура плавления - 659,8 оС. Алюминий хорошо сохраняется на воздухе, покрываясь тонкой пленкой окисла, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. Алюминий широко используют при производстве различных украшений броши, браслеты, цепочки и др. и предметов быта. Хром - наиболее твердый цветной металл серебристого цвета. Плотность хрома - 6,9-7,1 г см3, температура плавления - 1800 оС. Хром имеет хорошую сопротивляемость к механическому износу. Он является одним из важнейших легирующих металлов.
Используют его в также для покрытия тонким слоем хромирование металлических ювелирных изделий в целях повышения износостойкости, сопротивления коррозии, получения стойкой отражательной поверхности, придания красивого внешнего вида. Кадмий - мягкий, тягучий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Плотность кадмия - 8,6 г см3, температура плавления - 321 оС. Применяется для изготовления золотых и серебряных сплавов, а также для покрытия поверхности металлических поверхностей в целях предотвращения коррозии.
Сплавы цветных металлов. Для изготовления недорогих личных украшений, предметов сервировки стола и других изделий используют сплавы цветных металлов, по внешнему виду напоминающие золото и серебро. Латунь - сплав меди с цинком 40-50 , иногда с добавкой небольшого количества других металлов. Плотность латуни - 8,2-8,8 г см3. Латунь имеет красивый желтый цвет, сходный с цветом золота. Ее широко применяют для изготовления многих видов ювелирной галантереи, предметов туалета и др. Томпак - сплав меди с цинком 10-12 . Применяют для изготовления ювелирной галантереи, стопок и других бытовых предметов.
Мельхиор - сплав, содержащий 80 меди и 20 никеля, серебристого цвета, с плотностью 8,9 г см3. Он легко обрабатывается, обладает высокой тягучестью, высокопластичен, устойчив против коррозии. Применяют мельхиор для изготовления столовых и чайных приборов, посуды, портсигаров и других предметов обихода.
Обычно изделия из мельхиора покрывают слоем серебра до 24 мкм, который придает им устойчивость против коррозии и красивый внешний вид. Нейзильбер - сплав серебристого цвета, содержащий 65 меди, 15 никеля и 20 цинка. Он отличается высокой стойкостью против коррозии и хорошими механическими свойствами. Плотность - 8,45 г см3, температура плавления - 1050 оС. Применяется для изготовления столовой посуды, приборов и других изделий. Изделия из нейзильбера внешне напоминают серебряные.
Камни драгоценные, полудрагоценные и поделочные. Основные месторождения драгоценных, полудрагоценных и поделочных камней в России находятся в Якутии алмазы, на Урале значительные месторождения ограночных камней - аметисты, аквамарины, изумруды, хризолиты и др Алтае яшма, в Забайкалье аметист, турмалин, сердолик. Имеются месторождения камней также в Украине, в Закавказье и других районах. Существует несколько классификаций ювелирных камней. В торговле и промышленности ювелирные камни классифицируют по их относительной ценности на драгоценные, полудрагоценные и поделочные.
Драгоценные и полудрагоценные камни обычно прозрачны и называются самоцветами, поделочные - непрозрачны или слабопросвечвающиеся цветные минералы, пригодные только для шлифовки. Драгоценные камни алмаз, рубин, изумруд, сапфир редко встречаются в природе как правило их вставляют в ограненном виде в дорогие изделия из золота к драгоценным камням также относят жемчуг. Полудрагоценные камни аквамарин, александрит, турмалин, гранат, аметист, опал, бирюза, топаз, янтарь и др. распространены чаще, оправляют их обычно золотом, серебром и мельхиором, а также используют в камнерезных изделиях.
К поделочным камням относят агат, лазурит, нефрит, оникс, яшму, малахит и др. Ценность ювелирных камней определяется их свойствами твердостью, спайностью, плотностью, цветом, прозрачностью, блеском, химической стойкостью. Многие свойства ювелирных камней обусловлены условиями образования этих минералов и их внутренним строением, т.е. структурой.
Существует два типа строения веществ кристаллическое и аморфное. Структура ювелирных камней в основном кристаллическая, поэтому по составу они однородны, но физические свойства их неравнозначны во всех направлениях, т.е. характеризуются анизотропией. Первое место в ряду драгоценных камней по стоимости занимает алмаз. Он сочетает исключительную твердость, высокое светопреломление, сильную дисперсию и яркий блеск. Наибольшее сверкание, игру цвета имеют алмазы с бриллиантовой огранкой от франц. брилле - блестеть. Поэтому такие алмазы называют бриллиантами.
При классической бриллиантовой огранке Огранка - сочетание различных форм и размеров граней, нанесенных на поверхность камня на поверхность алмаза наносят 57 граней, форма алмаза получается круглой. Кроме классической существуют также другие типы бриллиантовой огранки, отличающиеся числом граней и формой шестиугольная антверпенская роза, четырехугольная квадратная каре, четырехугольная прямоугольная с двумя венцами из четырех вытянутых граней багет, восьмиугольная изумруд, грушевидная груша, эллипсовидная маркиз и др. Из всех драгоценных камней алмаз имеет наиболее простой химический состав и представляет собой кристаллический углерод.
В нем часто имеются примеси главным образом окись железа, которые придают алмазу желтоватый оттенок и снижают его ценность. Бриллианты по массе условно делят на мелкие до 0,29 карата и крупные от 0,30 карата. Мелкие бриллианты в зависимости от прозрачности, количества, характера и местонахождения имеющихся в них дефектов делят на 8 групп крупные - на 11 групп. Дефектами в бриллиантах могут быть точки, полоски, облачки, трещинки, пузырьки, микрошвы, включения графита.
Рубин и сапфир являются разновидностью корунда. Разнообразие и красота окраски корундов, их высокая твердость 9 по шкале Мооса превращают минералы этого вида в драгоценные камни, идеальные во всех отношениях. Наиболее ценными считаются рубины, окрашенные окисью хрома в красный цвет. Особенно ценятся рубины цвета голубиной крови красного цвета со слегка лиловатым оттенком. Сапфирами называют разновидности корунда, чаще синего цвета.
Зеленые, розовые, черные и другие оттенки сапфиров называют фантазийными. Самой распространенной формой огранки рубинов и сапфиров является ступенчатая, реже круглая. Изумруд - это разновидность берилла зеленого цвета. Наибольшую ценность представляют изумруды густо-зеленого цвета, не содержащие включений и трещин.
Изумруды обычно подвергают ступенчатой изумрудной огранке, реже шлифуют формой кабошон. Изумруд в отличие от других зеленых камней сохраняет окраску при искусственном освещении. Жемчуг представляет собой органические отложения различных моллюсков в раковинах . он характеризуется небольшой твердостью 2,5-4 по шкале Мооса, а следовательно, недолговечен и требует осторожного обращения. Он подвержен воздействию кислот и даже естественных выделений человеческой кожи, поэтому не следует мыть руки, не сняв предварительно кольцо с жемчужиной, так как жемчуг может загрязниться и восстановить его первоначальный вид почти невозможно.
Вместе с тем красота жемчуга неоспорима. Жемчужины, в отличие от камней, не подвергают огранке. Жемчуг бывает округлой, овальной и грушеобразной формы розового, желтого, серого, красноватого, фиолетового и черных цветов. Ассортимент полудрагоценных камней очень велик. Они имеют разнообразную огранку, форма которой определяется их назначением.
Аквамарин - это голубой берилл различных оттенков, твердостью 7,5-8. Александрит является наиболее ценной разновидностью хризоберилла, который некогда пользовался огромной популярностью вследствие получаемого эффекта кошачьего глаза. Это редкий голубовато-зеленый камень при искусственном освещении фиолетово-малинового цвета, твердостью 8,5. Турмалин превосходит большинство ювелирных камней по разнообразию окрасок. Наибольшее применение имеют турмалины розово-красного или розового цвета.
Кристаллы турмалина редко бывают однородно окрашенными обычно отдельные части кристаллов имеют различную, часто контрастную окраску. Твердость турмалина - 7,0-7,5. Гранат представляет собой группу минералов сложного химического состава. В ювелирном деле широко используют огненно-красные, малиновые, сизо-красные и изумрудно зеленые разновидности гранатов. Особенно высоко ценятся гранаты, близкие по окраске к ярко-красному рубину. Твердость граната - 7,0-7,5. Аметист является разновидностью кварца фиолетового цвета различных оттенков. Особенно ценятся аметисты густо-фиолетового цвета.
Аметисты, за исключением уральского, при искусственном освещении приобретают сероватый оттенок. Твердость аметиста - 7. Опал - это хрупкий, легко царапающийся прозрачный камень аморфной структуры, состоящий из кренозема, твердостью 6-6,5. Опал характеризуется ирризирующими свойствами, что проявляется в своеобразной игре цветов этого минерала при рассмотрении его в определенном ракурсе. Выделяются несколько разновидностей опала белый, черный, огненный.
Бирюза является непрозрачным минералом группы фосфатов небесно- голубого цвета. Твердость бирюзы - 6. Химически бирюза неустойчива она легко впитывает пары, поглощает влагу, поэтому перед мытьем рук всегда следует снимать кольца с бирюзой, чтобы уберечь ее от загрязнения и действия воды. Топаз - это фторсиликат алюминия. Топазы бывают бесцветными, желтыми разных оттенков, голубыми. Они характеризуются высокой твердостью - 8. Топазы имеют стеклянный блеск и часто исключительно чисты, отлично полируются, приобретая ослепительный блеск.
Для топазов характерна совершенная спайность, по этой причине их следует носить с особой осторожностью. Янтарь представляет собой ископаемую смолу. Цвет янтаря желтый - от светлых до коричневых оттенков. Янтарь гораздо мягче многих ювелирных камней его твердость всего около 2,5. Янтарь на хрупок. Поделочные камни подразделяют на твердые твердость 5,5-7 - родонит, яшма, агат, лазурит, нефрит средней твердости 3,0-4,0 - малахит, мрамор мягкие - гипс, селенит.
Среди синтетических аналогов драгоценных камней особое место занимает рубин. Это первый кристалл, который начали искусственно выращивать в промышленных масштабах свыше 80 лет назад. В ювелирных изделиях используют преимущественно синтетические корунды красного рубины и синего сапфиры цветов, которые, как природные, могут быть звездчатыми, с эффектом астеризма. В настоящее время в ювелирной промышленности используются кроме синтетических корундов следующие виды синтетических камней изумруды, аметисты, опалы, бирюза, иттрий разновидности гранатов бесцветные и окрашенные, фианиты.
Перспективными также являются полученные в 70-х гг. ограночные синтетические камни александрит, лазурит, турмалин, благородный жадеит, малахит и др. 3.