Текст книги "Художественная обработка металла. Поделочные и синтетические ювелирные камни"

Художественная обработка металла
Поделочные и синтетические ювелирные камни

Поделочные камни

Поделочные камни представляют собой цветные полупросвечивающиеся или непрозрачные минералы разнообразных цветов и оттенков, неповторимых рисунков, созданных природой. Они являются прекрасным материалом для изготовления художественных, декоративных и бытовых камнерезных изделий – чаш, ваз, ларцов, шкатулок, письменных приборов и др. Некоторые из этих камней используются для изготовления вставок и бус.

Подразделяются поделочные камни на твердые (твердость 5,5 – 7), средней твердости (твердость 3 – 4) и мягкие (твердость 1,5 – 2,5). Мягкие камни легко поддаются обработке на токарном станке, стамеской и другими несложными инструментами, поэтому из них изготовляют преимущественно скульптуру малых форм и другие небольшие предметы.

К твердым поделочным камням относят халцедон, сердолик, моховик, агат, оникс, кошачий глаз, яшму, авантюрин, орлец, лазурит, амазонит, пирит, обсидиан, чароит и др.

Халцедон (старое русское название перелифт) представляет собой одно из плотных видоизменений мутно-прозрачного и просвечивающего кварца.

Цвет халцедона серовато-голубой, серовато-фиолетовый и серый, часто со светлыми разводами.

Существует много разновидностей халцедона: однотонные, без всякой видимой рисунчатости, одноцветные и с рисунками разных цветов.

Халцедон используют в шлифованном виде для ювелирных и художественных декоративных изделий. Твердость его 6,5 – 7, плотность 2,5 – 2,8 г/см³.

Сердолик является разновидностью халцедона красного или оранжевого цвета. Иногда бывает очень трудно отличить буро-красного цвета сердолик, имеющий заметно выраженные полоски, от агата.

Лучшего достоинства считается сердолик темно-красного цвета и почти совершенной прозрачности.

Густота окраски и яркость цвета могут быть приданы сердолику путем его некоторого прокаливания перед шлифовкой в герметично закрытых сосудах.

Сердолик применяют для изготовления вставок в ювелирные изделия, а также как поделочный материал для художественных декоративных изделий и мозаичных наборов, которыми украшают изделия.

Моховик – это бесцветная или зеленоватая полупрозрачная разновидность халцедона. Он содержит включения листообразных чешуек какого-либо минерала, по внешнему виду напоминающих мох или ветвистые растения. Иногда его называют дендритом. Используется моховик для изготовления вставок в броши, кольца, браслеты и другие ювелирные изделия. Используют его также для изготовления художественных изделий – вазочек, лоточков и других предметов.

Агат – это многоцветно-рисунчатая разновидность халцедона слоистого строения.

Агаты бывают самых причудливых узоров, цветов и оттенков. Лучшими считаются агаты розового цвета с изумрудно-зеленоватыми жилками. Агат природной пестроцветной красивой расцветки встречается редко.

Добываемый агат состоит преимущественно из слоев с различными волокнами однообразного серого цвета.

Для придания агату декоративности в его структуру вводят окрашивающие растворы. Искусство окрашивания агата было известно еще в древности.

В России мастера-гранильщики запекали камни в тесте, густо пропитанном медом, и результате обугливания сахара (меда) камни приобретали оранжевый цвет.

Созданы самые разнообразные рецептуры окраски агата в синий, оранжевый, красный, медово-красный (под сердолик), зеленый (под хризпраз), розовый, коричневый и черный цвета.

Агат – твердый, плотный, твердоволокнистого строения камень, поэтому его трудно обрабатывать.

Используют агат для изготовления вставок в ювелирные изделия, бус, ваз, ларцев, шкатулок и других предметов, а также для мозаичных наборов.

Оникс является разновидностью многоцветного слоистого агата. В нем слои розового цвета перемежаются с белыми, а белые с черными. Это был любимый камень древних греков и римлян, который использовали для вырезания камей и амулетов. Самыми лучшими из них считались черные с белой полоской посередине.

Применяли оникс и для изготовления ваз, сосудов и других предметов. Применяют оникс, как и другие разновидности агата, в шлифованном виде для вставок в ювелирные изделия и изготовления художественных камнерезных изделий.

Ониксом принято называть особые сорта мягкого лучистого шпата, твердость которого 3, плотность 2,6 – 2,8 г/см³. Это прозрачный и полупрозрачный минерал с полосами светло-зеленого, зеленовато-желтого, серого цветов или с перемеживающимися полупрозрачными молочно-белыми, желтоватыми и сероватыми полосами.

Некоторые разновидности оникса называют мраморным ониксом. Красивый тон мраморного оникса достигается мастерами-гранильщиками путем нагревания камня в воде.

Мраморный оникс используют для изготовления письменных приборов, ваз, туалетных приборов, чашечек, рюмок, бокалов, под настольные лампы и других предметов, а также для декоративных работ.

Кошачий глаз – камень зеленовато-серого, желто-бурого цвета или цвета рога с переливами.

Кошачий глаз является разновидностью агата. Отшлифованный кабошоном камень дает оттенки и игру наподобие глаз кошки, отсюда его название.

Хорошей шлифовки считается камень, в котором отлив располагается узкой прямой полоской.

Кошачьим глазом называют также полупрозрачный кристаллический кварц желтой, желто-зеленой и красно-бурой окрасок, с тонкими нитями асбеста.

Под этим же названием известны полупрозрачные разновидности минерала хризоберилла и корунда с желтоватым и буровато-зеленым оттенком, которые шлифуют кабошонами.

Кошачий глаз из корунда, отшлифованный кабошоном, имеет светлый оттенок на камне, расположенный в одном направлении.

Кошачий глаз применяют для изготовления бус и вставок в ювелирные и декоративно-художественные изделия.

Яшма – это кварц скрытокристаллического строения с содержанием окислов железа и нередко примесей полевых шпатов.

Яшма содержит не менее 80 процентов кремнезема. Твердость яшмы 7, плотность 2,7 – 2,8 г/см³.

Очень разнообразна окраска яшмы. Она может быть сплошной, пестроцветной, полосатой с мягкими и резкими переходами от одного цвета к другому, причем самых различных цветов – серо-зеленого, кирпично-красного, зелено-желтого, сине-зеленого, голубовато-зеленого, бурого, черного, снежно-белого, оранжевого, серо-синего, серо-фиолетового, с малозаметными или мелкими и тонкими разных цветов и оттенков прожилками и полосами.

Некоторые виды яшм по их окраске можно принять за агат и, наоборот, агат можно принять за яшму.

Яшма является распространенным и недорогим камнем. Из нее изготовляют вставки для колец, серег, брошей, запонок, браслетов, вазы, ларцы, письменные приборы, различные художественно-декоративные изделия.

В больших количествах яшму используют как облицовочный декоративный материал для панелей, колонн, светильников и т.д.

Авантюрин – непрочный камень, являющийся разновидностью мелкозернистого кварца.

Цвет авантюрина красновато-бурый и желто-бурый с искрящимися золотистыми чешуйками и точечками благодаря наличию в минерале вкраплений слюды.

Твердость авантюрина такая же, как яшмы.

Применяют авантюрин для изготовления вставок в кольца, броши, запонки, бус и других ювелирных изделий, а также для декоративно-художественных изделий.

Орлец, или родонит – непрозрачный камень, но при незначительной толщине слегка просвечивает по краям.

Состоит из соединений марганца с кремнеземом, имеет стеклянный блеск. Цвет родонита малиновый и розовый с различными оттенками, с черными и бурыми ветвистообразными прожилками. Твердость его 5,5 – 6,5, плотность 3,4 – 3,7 г/см³. Используют камень для вставок в броши, запонки, пудреницы, другие ювелирные изделия, для изготовления ваз, шкатулок, пепельниц и т.п.

Орлец хорошо сочетается с металлической оправой.

Нефрит – просвечивающийся вязкий камень обычно серо-зеленого цвета с жирным блеском. Встречается нефрит молочного цвета и ярко-зеленых и темно-зеленых оттенков. Твердость его 5,5 – 6,5, плотность 2,96 – 3,01 г/см³. Очень прочный камень (в два раза прочнее стали).

Из нефрита изготовляют различные художественно-декоративные и бытовые изделия – вазочки, фигурки, чашки, туалетные приборы и т.д. Нефрит всегда пользуется спросом.

Жадеит сходен с нефритом по внешнему виду, маслянистому блеску и окраске. Жадеит имеет большую твердость 6,5 – 7, плотность (3 – 3,5 г/см³) и отличается от него по составу.

Нефрит является соединением кремнезема и магния, а жадеит – соединением кремнезема и натрия. Внешне также сходны с нефритом некоторые сорта минерала серпентина.

Лазурит – непрозрачный камень, состоящий из кремнезема, глинозема, извести, и окислов металлов.

Твердость лазурита 5,5 – 6, плотность 2,38 – 2,42 г/см³, хрупкий камень.

Лазурит бывает густо-синего, синего, светло-синего, и зеленовато-синего цветов, а также однородной окраски и переплетающимися узорами сизых или белых пятен, с прожилками и многочисленным точками включений колчедана – минерала, который представляет собой сернистые соединения металлов.

Лучшим считается темно-синий или синий лазурит.

При электрическом освещении лазурит теряет яркость, которую он имеет при солнечном свете, и становится темным, мрачным. Камень используется для вставок в кольца, серьги, броши, запонки, и пудреницы, изготовления бус и художественно – декоративных изделий.

Амазонит является разновидностью калиевого полевого шпата. Это непрозрачный камень жилообразных и петельчатых выростков белого натриевого полевого шпата альбита – наиболее распространенного породообразующего минерала.

При нагревании до температуры 300 – 500°С зеленый цвет камня исчезает.

Твердость амазонита 6 – 6,5, плотность 2,55 г/см³.

Применяют амазонит для изготовления вставок в броши, кольца, серьги, деталей для браслетов, колье, кулонов, а также для изготовления ваз, пепельниц и т.д.

Пирит – очень распространенный минерал: серный или железный колчедан.

Его твердость 6 – 6,5, плотность 4,9 – 5,2 г/см³. В значительных количествах встречается на Урале.

Камень хорошо обрабатывается, его полировка от времени не тускнеет. Цвет пирита золотисто-желтый, блеск сильный металлический. Используется для вставок в ювелирные изделия и как материал для сувениров.

Обсидиан представляет собой стекловидную темную горную породу вулканического происхождения (вулканическое стекло).

Окраска обсидиана может быть черной, коричневой, серебристо-ирризирующей, рисунчато-красной с характерной пятнистостью или полосатостью, создающий различный оттенки черного, коричневого, серого или оранжевого цвета.

Твердость камня 5, он хорошо полируется.

Используется для изготовления ювелирных вставок, а также разнообразных декоративно-художественных изделий.

Чароит открыт недавно в районе среднего течения реки Чары (откуда и произошло его название) на стыке Иркутской, Читинской областей и Якутии.

Этот минерал имеет не совсем обычную окраску – от коричневого и нежно-сиреневого цвета до густо-искрящегося фиолетового цвета.

При полировке на нем выявляется красивый узор из тонких сливающихся друг с другом струй различных сиреневых и фиолетовых оттенков. Твердость 5 – 5,5, плотность 2,54 – 2,68 г/см³.

Камень характеризуется довольно высокой прочностью и вязкостью.

Этот камень стал одним из популярных ювелирных камней. Из него изготовляют броши, декоративные панно, шкатулки, вставки для колец и т.д.

Поделочные камни средней твердости.

К поделочным камням средней твердости относят малахит, серпентин (змеевик), флюорит (плавиковый шпат), ангидрит и др.

Малахит непрозрачный минерал, содержащий до 57 процентов меди, благодаря чему имеет зеленой цвет разной интенсивности и оттенков.

Слоистое строение с чередованием темных и светлых зеленых цветов создает красивый рисунок.

По рисунку различают малахит радиально-лучистый и ленточно-струистый.

Твердость малахита 3,5 – 4, плотность 3,9 – 4 г/см³, хрупкий камень имеет шелковистый излом. Малахит используют для различных вставок в броши, запонки и другие ювелирные изделия.

Крупные изделия (шкатулки, коробочки и др.) изготовляют не из целых кусков малахита, а путем наклеивания пластин из малахита на поверхность этих изделий, сделанных из сравнительно недорогого камня. Изделия из малахита пользуются большим спросом.

Серпентин (змеевик) называют также офитом.

Минерал скрытокристаллического или аморфного строения со слабым, маслянистым блеском, обычно темно-зеленый, испещренный крапинками и прожилками бурого и черного цветов, напоминающий по окраске змеиную кожу; встречается серпентин белого цвета с зеленоватым оттенком, желтовато-зеленого и чисто-зеленого цветов, просвечивающийся по краям, что придает ему внешнее сходство с нефритом.

Твердость серпентина 3 – 4, плотность 2,5 – 2,7 г/см³. Используют его для изготовления декоративных художественных изделий.

Флюорит (плавиковый шпат) – полупрозрачный минерал фиолетового и желтого цветов различных оттенков.

Встречается флюорит зеленого, синего, розового цветов, а также бесцветный.

По химическому составу флюорит представляет собой фтористый кальций. Твердость флюорита 4.

Из него изготовляют различные художественные декоративные изделия.

Ангидрит – плотный, мелкозернистый минерал белого или голубовато-белого цвета, иногда с синеватым, бледно-фиолетовым или красноватым оттенком.

По химическому составу это безводный серно-кислый кальций. Твердость ангидрита 3 – 3,5, плотность 2,8 – 3 г/см³. Используют его для изготовления декоративных художественных изделий.

Мягкие поделочные камни. К поделочным камням относят гипс и селенит. Они очень хорошо обрабатываются режущим инструментом.

Гипс поделочный (гипсовый камень) – полупрозрачный минерал мелкокристаллической структуры разнообразной окраски – от чисто-белой, желтовато-белой, зеленоватой с золотистыми или голубоватыми прожилками до темно-серой пятнистой.

Внешне поделочный гипс сходен с мрамором, но уступает ему в твердости (твердость поделочного гипса 2).

Плотность гипса 2,3 г/см³, он растворяется в серной кислоте.

Используют поделочный гипс для изготовления скульптуры малых форм, художественных декоративных и бытовых изделий.

Селенит – прозрачный, бесцветный, светло-желтый или белый минерал, по блеску напоминающий слюду. Представляет собой разновидность кристаллического гипса. Твердость селенита 1,2 – 2, плотность 2,3 г/см³.

Применяют для изготовления подсвечников, фигурок, пепельниц, письменных приборов и других художественных изделий.

Камни органического происхождения. К этой группе камней относят жемчуг, коралл, янтарь, перламутр.

Жемчуг в качестве украшения применяют с древних времен. Он состоит преимущественно из углекислого кальция (арагонита) с примесью небольшого количества органических веществ. Плотность его 2,6 – 2,8 г/см³, твердость 3,5 – 4,5.

Жемчуг образуется в двустворчатых раковинах некоторых моллюсков, которые живут главным образом в Индийском и Тихом океанах, Красном море, Персидском заливе, Атлантическом океане и у берегов Центральной Америки.

Мелкие песчинки, а иногда некоторые паразиты, омертвевшая часть самого моллюска, попадая во внутреннюю полость раковины между мантией и раковиной, раздражают ткань моллюска и этим вызывают отложение концентрированных слоев перламутра, образующих жемчужину.

Жемчуг диаметром 8 – 10 мм вырастает за 30 с лишним лет. Часто в одной раковине находятся от одной до трех жемчужин различной формы, однако встречаются они довольно редко.

Нырять за раковинами трудно и опасно, а потому это делают только выносливые и хорошо тренированные ловцы.

Жемчуг добывают также в пресных водоемах из речных моллюсков-перловиц. Это речной мелкий жемчуг, называемый кафимским (от старого русского названия мелкого жемчуга "кафимское зерно").

Лучшим и более ценным по происхождению считается морской восточный, так называемый ориентальный, жемчуг.

По сравнению с пресноводным жемчугом он обычно имеет более правильные формы зерна и мягкий блеск с красивыми радужными переливами. Жемчуг бывает белого, розового, голубого, стального, желтого, коричневого, черного цветов с различными оттенками.

Черный по цене приравнивается к белому и розовому.

Зерна жемчуга могут быть круглой, овальной, грушевидной, плоской и различной неправильной формы.

Наиболее ценным по форме считается совершенно круглый и блестящий жемчуг белого и розового цветов. Белый жемчуг ценится несколько ниже.

Менее ценны жемчужины с природными недостатками в виде пор, вмятин, бугорков и других дефектов, нарушающих форму и блеск жемчуга, а также с дефектами в виде царапин или пятен, которые образуются при повреждении поверхности зерна. Чем крупнее зерно (в каратах), тем выше его стоимость.

Так как в состав жемчуга входит органическое вещество, то он сравнительно непрочен, со временем высыхает, теряет блеск и красоту, но блеск можно восстановить действием слабых кислот.

Хранить нужно жемчуг в сухом помещении.

В зависимости от назначения жемчужное зерно той или иной формы обрабатывают: просверливают одно несквозное отверстие, распиливают для использования как вставку в ювелирное изделие или просверливают сквозное отверстие для нанизывания на нитку.

Тусклый, без блеска и световой игры жемчуг непригоден для украшений.

Кроме природного жемчуга существует искусственно выращенный морской жемчуг.

Коралл представляет собой известковую массу скелета беспозвоночных морских животных – полипов, по внешнему виду сходных с растениями. Твердость 3,5 – 4, плотность 2,6 – 2,7 г/см³. Коралл бывает красного, розового, розово-белого и белого цветов. Он является ценным материалом для изготовления бус, ожерелий, камней к брошам, серьгам, кольцам и вставок в ювелирные изделия.

Янтарь – это смола древнейших хвойных деревьев, когда-то существовавших на земле. Смола, стекавшая с деревьев, скапливалась в почве и постепенно, в течение миллионов лет, уплотнялась позднейшими отложениями земной поверхности, под давлением которых превращалась в камень.

В составе янтаря имеются 79 процентов углерода, 10 процентов водорода, 10,5 процента кислорода и небольшое количество серы и золы.

Янтарь встречается в виде всевозможных по величине кусков и галек, покрытых темно-бурой коркой. Куски янтаря бывают различной формы – грушевидной, слоистых накоплений, в виде сталактитов и неопределенных форм. В зависимости от химического состава, некоторых особенностей и свойств янтарь может быть светло-желтым, прозрачным, винно-желтым, красно-коричневым от слабой до густой окраски, полупрозрачным с отдельными мутноватыми местами и облачно-мутными.

Это очень легкий материал аморфного стекловидного строения, плотность 1,05 – 1,09 г/см³. Твердость его 2 – 2,5, иногда 3. Янтарь очень хрупок, хорошо режется ножом и пилится, прекрасно полируется.

При слабом трении он приобретает отрицательный электрический заряд, при сильном трении и нагреве издает приятный запах. Янтарь горюч – горит коптящим пламенем. Добывают янтарь в Прибалтике (более 70 процентов мировой добычи).

Для изготовления изделий широкого потребления (бус, брошей, мундштуков, серег, браслетов и др.) применяют не только естественный янтарь, но и прессованный, который получают в результате опрессовывания под давлением до 3000 кгс/см2 разогретых мелких зерен и осколков мелкого янтаря.

Цвет прессованного янтаря зависит от исходного материала или введенного красителя.

Степень замутненности у такого янтаря несколько большая, чем у естественного янтаря.

Отличить изделия из естественного и прессованного янтаря может только специалист.

Янтарь применяют не только при изготовлении ювелирных изделий из цветных металлов и серебра, но и в ювелирных украшениях из золота.

Перламутр представляет собой слой морских и речных раковин моллюсков, преимущественно двустворчатых.

Перламутр состоит из углекислого кальция и небольшого количества органических веществ.

После соответствующей обработки перламутр приобретает красивый радужный вид, благодаря чему является прекрасным поделочным материалом для изготовления вставок к ювелирным изделиям: брошам, серьгам, запонкам, браслетам и т.д. Применяют перламутр и для отделки и инкрустирования всевозможных изделий: шкатулок, ларцов, сигаретниц и др. Под действием солнца перламутр становится хрупким, а его блеск постепенно исчезает.

Синтетические ювелирные камни

В производстве ювелирных изделий наряду с природными камнями применяют кристаллы, созданные искусственным путем. Некоторые из них называют синтетическими.

Синтетические кристаллы корунда получают кристаллизацией порошка окиси алюминия в кристаллизационных аппаратах путем расплавления шихты в водородно-кислородном пламени.

В процессе кристаллизации для окрашивания корунда добавляют окислы различных металлов.

При добавлении окиси хрома получается красный цвет (рубин), при добавлении окиси железа и окиси титана – синий (сапфир), при добавлении окиси ванадия – синевато-зеленый с фиолетово-малиновым оттенком (александрит) и т.д.

По составу и свойствам искусственно созданный корунд сходен с природным, а камни из него близки к натуральным. Твердость искусственно созданного корунда 9, плотность 4 г/см³, показатель преломления 1,8.

Однако отличается он исключительно равномерной и чистой окраской, отсутствием включений и трещинок, а иногда и наличием мелких газовых пузырьков или дугообразных линий, чего нет у природных камней.

Синтетический изумруд обладает характерными признаками и свойствами природного самоцвета. Исходным материалом для синтеза изумруда являются растворы солей (алюминия, бериллия, хлора и др.) в воде.

Эти растворы вливают в автоклав. В результате воздействия давления до 150 атмосфер и высокой температуры происходит процесс синтеза кристаллов берилла зеленого или густо-зеленого цвета в зависимости от исходного состава введенных в автоклав растворов солей.

По своим свойствам и составу синтетический изумруд аналогичен природному. Твердость его 7,5 – 8. плотность 2,7 г/см³, но в этом изумруде нет внутренних включений, которые имеются в природном.

Фианит создан Физическим институтом Академии наук Советского Союза и свое название получил от первых четырех начальных букв названия института.

Кристаллы фианита выращивают различными способами, которые отличаются от методов выращивания корунда.

Фианит получают путем кристаллизации в холодном металлическом контейнере высокочастотным нагревом расплава при температуре 2800°С.

Исходным материалом для фианита является окись циркония и гафния, а также стабилизирующая примесь окиси иттрия. Скорость роста кристаллов (до 250 г) составляет 8 – 10 мм/час.

Для придания цвета в расплав добавляют окислы редкоземельных и переходных металлов.

Введение небольшого количества разнообразных примесей при кристаллизации фианита придает кристаллам различные цвета, что позволяет имитировать природные прозрачные камни, такие как аметист, топаз и другие, а также создавать оригинальные по окраске камни. Фианит является монокристаллом, который создан на основе высокотемпературных окислов.

Твердость его 7,5 – 8, плотность 6,5 – 10 г/см³, показатель преломления 2,1 – 2,2.

Высокий показатель преломления, близкий к показателю преломления бриллианта (2,42), и высокая твердость кристалла придают ему износоустойчивость, благодаря чему он в течение длительного времени сохраняет первоначальный блеск ограненного камня.

Гранатит создан Институтом кристаллографии Академии наук СССР.

Обладает структурой граната, откуда и его название.

За рубежом этот камень называют ИАГ – иттрий-алюминиевый гранат.

Кристаллы гранатита выращивают в электрических печах в плоском тигле (контейнере) при температуре 1930°С методом направленной кристаллизации расплавов. Исходным материалом для расплавов гранатита служит смесь окиси иттрия и алюминия – время синтеза четверо суток.

Для придания цвета в расплав также как при создании фианита, добавляют окислы редкоземельных и переходных металлов.

При добавлении в расплав гранатита окиси хрома получают зеленый цвет, добавляя гольмий, получают желтый цвет, при добавлении неодима – сиреневый, при добавления циркония – красный, при добавления кобальта – голубой, при добавления эрбия – розовый.

Гранатит имеет плотность 4,56 г/см³, твердость и показатель преломления свидетельствуют о высоких достоинствах этого камня.

Искусственный жемчуг впервые стал выращиваться с 1896 года в Японии. Для этого в мантию некоторых видов молодых моллюсков вводят шарики из перламутра и в особых садках опускают в морскую воду.

За 5 – 8 лет моллюск обволакивает шарик радужными слоями небольшой толщины – жемчугом.

Через определенный срок из раковин извлекают искусственно выращенный (культивированный) жемчуг. От натурального жемчуга он отличается тем, что его перламутровое ядро видно при просвечивании ярким светом, а радужный слой значительно тоньше. В последнее время в его моллюсков вводят клетки мантии, витамины и соли.

Искусственным путем получают и другие ювелирные камни, например, шпинель, фабулит и др. Искусственные ювелирные камни получают в больших количествах и применяют при изготовлении ювелирных украшений из серебра и золота.