До кольорових металів відносять мідь, цинк, нікель, олово, свинець, кадмій, хром і алюміній.
У ювелірній справі кольорові метали застосовують у вигляді сплавів, що нагадують по зовнішньому вигляді дорогоцінні метали. Основними компонентами сплавів є мідь, цинк і нікель.
Мідь – м'який, тягучий і ковкий матеріал червонуватого кольору, що легко плющиться в тонкий аркуш і витягається в дріт. Щільність – 8,93 г/см3, твердість по шкалі Мооса – 3, температура плавлення – 1083 ос. у вологому повітрі в присутності вуглекислоти мідь швидко окисляється. Добувають мідь головним чином з руд, але вона зустрічається й у самородках. Мідь застосовують як лігатурний матеріал у сплавах із золотом.
Цинк – легкоплавкий, тендітний матеріал синювато-білого кольору. Щільність цинку – 7,14 г/см3, температура плавлення – 419,4 ос. В вологому повітрі цинк окисляється, покриваючись захисним шаром окису. Його використовують як лігатурний метал у багатьох сплавах, у тому числі в срібних і в сплавах з міддю. Додавання цинку в сплави робить їхній більш світлими і знижує температуру плавлення.
Нікель – твердий, тугоплавкий, що не змінюється на повітрі метал сріблисто-білого кольору, із сильним блиском. Щільність – 8,9 г/см3, твердість по шкалі Мооса – 5, температура плавлення – 1445 ос. нікель широко використовують для покриття виробів з інших металів з метою захисту від корозії.
Олово – легкоплавкий, ковкий метал сріблисто-білого кольору. Щільність олова – 7,2 г/см3, температура плавлення – 231,9 ос. у чистому виді олово широко застосовують для пайки, покриття інших металів і виробів з них з метою захисту від корозії, а також використовують у різних сплавах.
Алюміній – легкий, пластичний, м'який метал сріблисто-білого кольору, що добре прокочується, кується і штампується. Основною сировиною для одержання є боксити. Щільність алюмінію – 2,7 г/см3, температура плавлення – 659,8 ос. Алюміній добре зберігається на повітрі, покриваючись тонкою плівкою окисла, що охороняє його від подальшого окислювання.
Алюміній широко використовують при виробництві різних прикрас (брошки, браслети, ланцюжки й ін.) і предметів побуту.
Хром – найбільш твердий кольоровий метал сріблистого кольору. Щільність хрому – 6,9-7,1 г/см3, температура плавлення – 1800 ос. Хром чинить гарну опір до механічного зносу. Він є одним з найважливіших легуючих металів. Використовують його в також для покриття тонким шаром (хромування) металевих ювелірних виробів з метою підвищення зносостійкості, опору корозії, одержання стійкої відбивної поверхні, додання красивого зовнішнього вигляду.
Кадмій – м'який, тягучий, ковкий метал сріблисто-білого кольору. Щільність кадмію – 8,6 г/см3, температура плавлення – 321 ос. Застосовується для виготовлення золотих і срібних сплавів, а також для покриття поверхні металевих поверхонь з метою запобігання корозії.
Сплави кольорових металів. Для виготовлення недорогих особистих прикрас, предметів сервіровки столу й інших виробів використовують сплави кольорових металів, по зовнішньому вигляду нагадує золото і срібло.
Латунь – сплав міді з цинком (40-50%), іноді з добавкою невеликої кількості інших металів. Щільність латуні – 8,2-8,8 г/см3. Латунь має красивий жовтий колір, подібний до кольору золота. Його широко застосовують для виготовлення багатьох видів ювелірної галантереї, предметів туалету й ін.
Томпак – сплав міді з цинком (10-12%). Застосовують для виготовлення ювелірної галантереї, стопок і інших побутових предметів.
Існує кілька класифікацій ювелірних каменів. У торгівлі і промисловості ювелірні камені класифікують по їхній відносній цінності на дорогоцінні, напівкоштовні і виробні. Дорогоцінні і напівкоштовні камені звичайно прозорі, вироблені – непрозорі кольорові мінерали, придатні тільки для шліфування. Дорогоцінні камені (алмаз, рубін, смарагд, сапфір) рідко зустрічаються в природі. Напівкоштовні камені (аквамарин, александрит, турмалін, гранат, аметист, опал, бірюза, топаз, янтар і ін.) поширені частіше, оправляють їх звичайно золотом, сріблом і мельхіором, а також використовують у каменерізних виробах. До вироблених каменів відносять агат, лазурит, нефрит, онікс, яшму, малахіт і ін.
Цінність ювелірних каменів визначається їхніми властивостями: твердістю, спайністю, щільністю, кольором, прозорістю, блиском, хімічною стійкістю.
Багато властивостей ювелірних каменів обумовлені умовами утворення цих мінералів і їхньою внутрішньою будовою, тобто структурою. Існує два типи будови речовин: кристалічний й аморфний. Структура ювелірних каменів в основному кристалічна, тому по складу вони однорідні, але фізичні властивості їх нерівнозначні у всіх напрямках, тобто характеризуються анізотропією.
Перше місце в ряді дорогоцінних каменів по вартості займає алмаз. Він має виняткову твердість, високе світлозаломлення, сильну дисперсію і яскравий блиск. З усіх дорогоцінних каменів алмаз має найбільш простий хімічний склад і являє собою кристалічний вуглець. У ньому часто є домішки (головним чином окис заліза), що додають алмазу жовтуватий відтінок і знижують його цінність. Діаманти по вазі умовно поділяють на дрібні (до 0,29 карата) і великі (від 0,30 карата).
Дрібні діаманти в залежності від прозорості, кількості, характеру і місцезнаходження наявних у них дефектів поділяють на 8 груп (великі – на 11 груп). Дефектами в діамантах можуть бути крапки, смужки, тріщинки, пухирці, мікрошви, включення графіту.
Рубін і сапфір є різновидом корунду. Розмаїтість і краса фарбування корундів, їхня висока твердість (9 по шкалі Мооса) перетворюють мінерали цього виду в дорогоцінні камені, ідеальні у всіх відносинах.
Найбільш коштовними вважаються рубіни, пофарбовані окисом хрому в червоний колір. Особливо цінуються рубіни кольору «голубиної крові» (червоного кольору зі лілуватим відтінком).
Сапфірами називають різновиду корунду, частіше синього кольору. Зелені, рожеві, чорні й інші відтінки сапфірів називають фантазійними.
Смарагд – це різновид берилла зеленого кольору. Найбільшу цінність представляють смарагди густо-зеленого кольору, не утримуючих включень і тріщин. Смарагд на відміну від інших зелених каменів зберігає фарбування при штучному висвітленні.
Перли являють собою органічні відкладення різних молюсків у раковинах. Він характеризується невеликою твердістю (2,5-4 по шкалі Мооса), а отже, недовговічний і вимагає обережного поводження з ним. Він підданий впливу кислот і навіть природних виділень людської шкіри, тому не слід мити руки, не знявши попереднє кільце з перлиною, тому що перли можуть забруднитися і відновити його первісний вид майже неможливо. Разом з тим краса перлів незаперечна. Перли бувають округлими, овальними; рожевого, жовтого, сірого, червонуватого, фіолетового і чорного кольорів.
Аквамарин – це голубий берил різних відтінків, твердістю 7,5–8.
Александрит є найбільш коштовним різновидом хризоберилу, що ніколи не користувався величезною популярністю внаслідок одержуваного ефекту «котячого ока». Це рідкий блакитнувато-зелений камінь (при штучному висвітленні фіолетово-малинового кольору), твердістю 8,5.
Турмалін перевершує більшість ювелірних каменів по розмаїтості фарбувань. Найбільше застосування мають турмаліни рожево-червоний чи рожевий кольори. Кристали турмаліну рідко бувають однородно пофарбованими; звичайно окремі частини кристалів мають різне, часто контрастне фарбування. Твердість турмаліну – 7,0-7,5.
Гранат являє собою групу мінералів складного хімічного складу. У ювелірній справі широко використовують вогненно-червоні, малинові, сизо-червоні і смарагдово зелені різновиди гранатів. Особливо високо цінуються гранати, близькі по фарбуванню до яскраво-червоного рубіна. Твердість граната – 7,0-7,5.
Аметист є різновидом кварцу фіолетового кольору різних відтінків. Особливо цінуються аметисти густо-фіолетового кольору. Аметисти, за винятком уральського, при штучному висвітленні здобувають сіруватий відтінок. Твердість аметиста – 7.
Обпа – це тендітний, що легко дряпається прозорий камінь аморфної структури, що складає з кренозема, твердістю 6-6,5. Виділяються кілька різновидів обпала: білий, чорний, вогненний.
Бірюза є непрозорим мінералом групи фосфатів небесно-голубого кольору. Твердість бірюзи – 6. Хімічно бірюза хитлива: вона легко усмоктує пари, поглинає вологу, тому перед миттям рук завжди варто знімати кільця з бірюзою, щоб уберегти її від забруднення і дії води.
Топаз – це фторсилікат алюмінію. Топази бувають безбарвними, жовтими різних відтінків, блакитними. Вони характеризуються високою твердістю – 8. Топази мають скляний блиск і часто винятково чисті, відмінно поліруються, здобуваючи сліпучий блиск. Для топазів характерна зроблена спайність, з цієї причини їх варто носити з особливою обережністю.
Янтар являє собою викопну смолу. Колір янтарю жовтий – від світлих до коричневих відтінків. Янтар набагато м'якше багатьох ювелірних каменів: його твердість усього близько 2,5.
Виробні камені підрозділяють на тверді (твердість 5,5-7) – родоніт, яшма, агат, лазурит, нефрит; середньої твердості (3,0-4,0) – малахіт, мармур; м'які – гіпс, селеніт.
Серед синтетичних аналогів дорогоцінних каменів особливе місце займає рубін. Це перший кристал, що почали штучно вирощувати в промислових масштабах понад 80 років тому. У ювелірних виробах використовують переважно синтетичні корунди червоного (рубіни) і синього (сапфіри) квітів, що, як природні, можуть бути зірчастими, з ефектом астеризму.
В даний час у ювелірній промисловості використовуються крім синтетичних корундів наступні види синтетичних каменів: смарагди, аметисти, опали, бірюза, фіанити. Перспективними також є отримані в 70-х рр. синтетичні камені: александрит, лазурит, турмалін, шляхетний жадеїт, малахіт і ін.
1.2. Особливості виробництва ювелірних виробів
Виробництво є одним з найважливіших факторів, що впливають на формування споживчих властивостей і якість ювелірних виробів.