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4。三色铜
所谓三色铜,是指由红铜(紫铜)、白铜和黄铜3种不同颜色的铜合金材料精心打制而成。如三色铜手镯、三色铜戒指等,是藏族特别喜爱的藏饰。
二、锡及锡合金
锡的克拉克值为4×10…3,是仅次于铂、金、银之后的第4种稀有金属,色银白,熔点低(232℃),延展性好,硬度低,塑性好,抗拉强度25~40MPa,屈服强度12~25MPa。
锡有白锡、灰锡及脆锡3种同质异构体。用于工艺品的锡合金主要有以下几类。
(一)白蜡
白蜡又称白镏,是铝和锡的合金。其中约含6%的Sb和1%~2%的Cu。用于拉丝的白蜡含Sb量在4%以下,对于铸造的白蜡可采用8%的Sb和2%的Cu。
(二)锡基压铸合金
该合金熔点低且具独特的流动性,可用于复杂坚固铸造生产。此外,该合金具有良好的耐腐蚀性,其表面还可进行电镀。
(三)锡基易熔合金
锡基中加入铋、铅、镉、铟等低熔点金属后,具有低蒸气压、良好的导热性、易加工、适合铸模的高流动性、固化时尺寸可控性、铸造中细部再现性和可重复使用性。
三、锌及锌合金
锌在地壳中的分布量约0。005%,熔点为419。5℃,密度为7。14g/cm3,室温下性能较脆,100~150℃时变软,超过200℃后又变脆。锌是一种蓝白色金属,化学性质活泼,易溶于酸,还原性强,常温下表面容易形成一层碳酸锌保护膜。
锌合金是一种重要的流行饰品材料,其品种主要有锌铝合金、锌铝镁合金、锌铝铜合金等。可见,锌合金中铝、镁、铜是有效合金元素。而锆、镉等元素会使锌合金的晶间腐蚀变得十分敏感,在温、湿环境中加快了本身的晶间腐蚀,降低合金抵抗冲击的性能,降低合金的抗拉伸强度,从而降低机械性能并引起铸件尺寸的变化。所以镉、锆含量绝对不能大于0。003%,如果含量过高,压铸成型工件在高温下存在一段时间表面会出现鼓泡。它们也是对人体健康有害的元素。
锌合金可分为形变锌合金和铸造锌合金两类。后者流动性和耐腐蚀性较好,适合铸造工艺饰品。根据采用的铸造工艺方法,主要有硅橡胶离心铸造用锌合金和压铸用锌合金。
(一)硅橡胶离心铸造用锌合金
这是一种不含铅、不含镉、不含镍的环保型锌镁合金(Mg 12。4%,Al 3。5%,Cu 0。06%,Be 0。06%,Ag 0。05%,余量为Zn),密度小,光面好,成型快,能有效地抑制晶间腐蚀,防止表面粗糙及沙孔的形成。产品表面光滑亮丽,亮泽而有油感。该合金广泛用于高硬度、大光面的饰品(吊坠、耳环、发卡、扣子等)。
常用的饰品用镁锌合金主要有A、B、C三类。A类适用于大光面的饰品、工艺品制作;B类适用于有难度的中等光面的各种饰品及工艺品;C类适用于强度、硬度大的小光面产品的制作。
(二)压铸用锌合金
其特点是熔点低,熔体流动性好,铸造速度快,温度低,能耗小,铸模寿命长。其铸件表面易加工、喷漆和电镀,成本低,机械性能好。常见的品种有Zamak3、Zamak5、Zamak2、ZA8、Sw…perloy等。
压铸锌合金中,有效合金元素有铝、铜、镁等。铝可提高合金机械性能;铜可增加合金硬度和强度,改善合金的抗磨损性能,减少晶间腐蚀;镁可减少晶间腐蚀,细化合金组织,从而增加合金的强度,改善合金的抗磨损性能。该合金工艺性能好,经济性好,生产成本低。
四、钛及钛合金。电子书下载
钛在1791年发现于钛铁矿和金红石中。纯净的钛,银白色,金属光泽,密度4。51g/cm3,熔点1 668℃,沸点3 287℃,有延展性,塑性与其纯度有关,具有良好的耐腐蚀性,机械强度大。钛又是唯一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属,医学上称为“亲生物金属”,最适于制作饰品。
饰用钛合金一般为工业纯钛,是一种低合金含量的钛合金,其中含有较多的氧、氮、碳及其他杂质元素铁、硅等,因此,工业纯钛强度大、力学性能好、化学性质稳定。
工业纯钛按其杂质含量由少到多分为TA1、TA2和TA3三个牌号。饰品行业常用的是TA2。TA2号耐腐蚀性能和综合力学性质适中。这种钛合金的最大优点是轻、耐腐蚀、能着色、不易变形和特有的银灰色调,是国际上流行的饰品用材,备受年轻白领推崇,特别适宜做各种款式的戒指、吊坠、项链、耳环等与人体穿刺接触的首饰。
对于金属首饰色泽来说,可分为黄色(金)、白色(银、铂族)和银灰色(钛)。因此,钛将作为第3种金属跻身饰材,打破贵金属黄白两色一统天下的格局。
五、不锈钢
不锈钢引入饰品材料后,使饰品突显粗犷、简约、沉稳、含蓄、热烈、奔放的风格和冷冽金属表现,引起年轻人士的钟爱,成为时尚饰品的焦点。
所谓不锈钢,是指在大气、水、酸、碱和盐等溶剂或其他腐蚀性介质中,具有一定的化学稳定性的钢的总称。
不锈钢之所以有良好的耐腐蚀性能,是由于在铁碳合金中加入了Cr,此外还有Ni、Mn、V、W、B等,因Ni是有害元素,可用Mn和N来代替。
饰品用的不锈钢有304、304L和316、316L等几种典型的钢种(表1…6)。不锈钢的优点是:具有与铂金相似的光泽,不易变形,耐磨蚀,美观,新潮,价格便宜。因此,该材质可以制作出高贵典雅而又时尚的戒指类、链类、耳环类、吊坠类和各种袖扣。
六、钨钢(钨金)
用钨钢做的饰品,有其独特的金属光泽,高的硬度,永不磨损,永不褪色,永不变形的特性,成为时尚饰品的新秀,甚受现代人酷爱。
“狼嘴里的白沫”(拉丁语)——钨,是一种具有重要战略性的稀有金属,银白色,金属光泽,外形似钢,熔点高达3 410℃,沸点5 927℃,密度大(19。35g/cm3),异常坚硬,化学性质非常稳定。
饰品用的钨钢,是以碳化钨为主要原料,用粉末冶金方法生产的硬质合金,又称钨金。当钨钢中钨含量达到87。5%时,饰品的抛光亮度最高,效果最佳。
钨钢饰品类别很多,常见的有戒指、手链、吊坠、手牌等系列和多种镶嵌饰品。
七、有害元素
随着人们对消费品质量的日益关注,对人体健康和环境保护影响较大的有害元素被逐渐重视。根据国家标准要求,贵金属(包括贱金属)饰品中不能含有对人体健康有害的元素。首饰中的有害元素是根据是否对生产者、佩带者的健康以及环境产生不良影响来界定。属有害的元素是首饰中的镍、铅、汞、镉、六价铬和砷6种(表1…7)。除镍外,其含量都必须小于1‰。因为,这些金属元素对人体健康具有极其重要的作用,不足或过量都会引起疾病甚至引起死亡。这些有害元素,主要存在于贱金属首饰和仿真首饰中。若非蓄意掺入,一般在贵金属首饰中不存在或含量非常之低。
1。镍(Ni)
镍是一种既便宜又能增加首饰亮度和硬度的金属,常用于白色K金首饰、银首饰及钢合金表带等。部分人士长期直接接触含镍饰品,可能导致过敏性皮炎。在某些与人体长时间直接接触的物品中,镍的存在可能引起人的皮肤过敏,产生过敏反应。资料显示,在欧洲有5%~15%女性和约2%的男性对镍过敏。鉴于上述原因,1994年欧共体欧洲议会和理事会颁布了94/27/EC指令,要求在穿孔愈合过程中使用的含镍制品Ni含量小于0。5‰,与人体皮肤长期接触的含Ni释放量不能超过0。5μg/(cm3·星期)。2004年,欧共体欧洲议会和理事会再次修订为(2004/96/EC)Ni释放量小于0。2μg/(cm3·星期)。我国亦规定,含镍饰品不仅包括金、银、铂、钯等贵金属首饰,还包括由铜、锌和锡以及它们的合金等制作的贱金属首饰(也包括仿真首饰)。对用于穿孔部位的制品,如耳插、耳环等,当在穿孔部位愈合过程中使用该制品时Ni释放量应小于0。5μg/(cm3·星期)。对于穿孔部位的制品,Ni释放量大于或等于0。2μg/(cm3·星期),且小于0。5μg/(cm3·星期)时,则该制品不适宜在伤口愈合过程中使用,经销商应予以警示;若Ni释放量小于0。2μg/(cm3·星期)时,则该制品可以在任何时候使用。
2。铅(Pb)
铅是人类最早使用的金属之一。现今,年均排放量为2×104t。铅又是一种污染性较大的金属。在所有已知毒性物质中,历史记载最多的是铅,特别是在玻璃、陶瓷等器皿中的铅已成为美丽的杀手。现在人体含铅量比古人高达百倍以上。
过量铅会影响人体中枢神经系统,损害肾脏和免疫系统。铅和铅化合物还可能导致癌症发生。它能破坏血液,使红血球分解,同时通过血液扩散到全身器官和组织并进入骨髓,造成桡骨神经麻痹及手指震颤症,引起的疼痛是难忍的,严重时会铅中毒性脑病死亡。进入人体内(骨骼)的铅要自然排出需要20~30年(医学上称为半衰期),若长期铅中毒,排之将伴人的一生。铅一旦进入生态环境,则长期滞留而不降解,因其在环境中的长期持久性,又对许多生命组织(动植物)有较强的潜在毒性,所以铅一直被列为强污染物范围。
就饰品而言,铅主要存在于一些贱金属首饰和仿真首饰中,若非蓄意掺入,贵金属首饰原料中一般不含铅或铅含量非常低。目前世界各国对铅含量规定不一,如美国加州65法令规定珍珠、铂金、玻璃等第一类无蓄意添加Pb的材料,其Pb含量小于2×10…4;第二类材料,带镀层的金属合金含Pb含量小于10%,无镀层的金属合金材料含Pb量小于1。5%;塑料和橡胶中Pb含量小于0。6%;颜料和表面涂层Pb含量小于0。06%。而美国消费者协会对儿童金属饰品的Pb含量要求规定,每种附件的总Pb含量小于3×10…4,或大于3×10…4的酸萃取实验下可萃取的Pb小于175μg。
加拿大规定,销售的儿童珠宝饰品,Pb元素转移量必须低于90mg/kg;丹麦规定,Pb含量限制值为1×10…4;ROHS标准规定Pb含量标准值为0。6‰。
3。镉(Cd)
镉是一种银白色或银灰色的软质金属,具金属光泽和延展性。它有8种天然的稳定同位素和11种不稳定的人工放射性同位素,溶于多种酸,易氧化。
镉具毒性。镉中毒可使肌肉萎缩,关节变形,骨髓疼痛难忍,不能入睡,发生病理性骨折,以致死亡。若长期饮食含镉的大米和水,易造成“骨痛病”。镉对铸造工人身体的危害性,使得工作场所必须有良好的通风设施。
镉元素若非故意掺入,在贵金属饰品原料中,一般不含或含量极少。它主要存在于用焊药焊接的金属首饰中和贱金属首饰中。ROHS标准规定Cd含量标准值为0。1‰。
4。汞(Hg)
汞在自然界以金属汞、一价汞和二价汞化合物形式分布。其克拉克值为0。08×10…6,过量的汞对人体和生物有明显的毒性,因此它是一个备受重视的微量元素。
汞的显著特点之一是具有很强的挥发性,它具有和其他金属不同的迁移性能。由于化学形态的不同,汞的气化难易程度也不一样。多数无机汞为不溶物,不宜进入生物体组织,一旦进入体内也易排出来。当遇到甲烷便生成甲基汞(CH3HgCl)和二甲基汞'(CH3)2Hg'强脂溶性的化合物,几乎可被生物体完全吸收,而且又很难分解排泄,再加上通过食物链而逐渐富集,因而它具有很大的潜在毒性。烷基汞中的甲基汞、乙基汞和丙基汞是日本水俣病的致病性物质。汞中毒患者的尿液及头发中汞浓度均高于常人。
5。砷(As)
砷自古以来就是被人们所熟悉的元素,它既有医疗作用,又有毒性。
砷的毒性,不仅取决于它的浓度,也取决于它的化学形态。五价砷在低浓度下是无毒的,但三价砷却是剧毒的物质。这一点恰好与铬的化合物相反。如亚砷酸盐的毒性比砷酸盐大60倍,这是因为前者能与蛋白质中的硫基反应,而后者则不能。
砷的毒性是积累性的,而且哺乳动物常对砷很有耐受性,故中毒往往在几年后发生。砷中毒的主要症状是皮肤出现病毒,神经系统、消化系统和心血管系统发生障碍。有人认为,砷还能引起皮肤癌、肺癌、肝癌和膀胱癌。砷和铬的危害有相似之处。
对正常的成年人来说,砷的身体负荷量为:体内平均浓度0。2~0。3×10…6,含量15~20mg。而砷在地壳中的含量约为2×10…6~5×10…6。
6。铬(Cr)
在正常的pH值和Eh条件下,铬通常以4种化学状态存在,即三价态的铬有Cr3+阳离子型和Cr2…阴离子型,六价态的铬有Cr2O2…7型和Cr2…4型两种。在pH值为酸性的条件下,三价态的铬和六价态的铬可以相互转化。
金属铬由于生物学上的非活动性,所以无害,而且易从尿液和粪便中排出。不同价态的铬对生物的毒性不同,六价铬的毒性远远要高于三价铬。引起健康障碍的主要原因是六价化合物,它可以经口腔、呼吸道、皮肤而被吸收。经口摄取铬的安全范围较宽,在制造铬酸盐、镀铬作业的工人中,经呼吸道和皮肤摄入的铬将使肺癌和鼻癌的发病率大为增加。
铬的毒性主要来自六价态,但铬又是胰岛素参与作用的糖代谢过程和脂肪代谢过程必需的元素。它也是维持正常胆固醇代谢和糖代谢所必需的。铬能增进肌体生长,动物在严重缺铬情况下将会很不健康并发育不良(表1…7)。
第三节 天然珠宝玉石
当代市场,珠宝玉石包括天然的和人工的两类。
天然珠宝玉石,简称珠宝,是指由自然界产出,具有美观、耐久、稀少性,具有工艺价值,可加工成装饰品的物质。按其组成和成因不同,分为天然宝石、天然玉石和天然有机宝石。天然观赏石亦应归之。
全球的珠宝玉石,主要分布在以下几个区域带上:北美洲西部—南美洲一带,非洲东南部,澳洲,南亚—东南亚和俄罗斯的乌拉尔一带。在南亚—东南亚宝玉石产区,斯里兰卡、印度、缅甸、泰国等都在世界宝玉石贸易上占据着重要地位,巴基斯坦、阿富汗境内不断发现上等和珍贵的宝石资源,也都正逐步成为世界上著名的宝石出产国之一。
“珠宝”一词始现于《红楼梦》语“珠宝晶莹,黄金灿烂。”《现代汉语词典》里提及“珠宝,珍珠宝石一类的饰物。”
“珠”,在《说文解字》中,谓之“珠,蚌之阴精,水精也。从玉,朱声。或生于蚌,阴精所凝。”在《春秋》、《国语》中认为“珠,以御火灾是也。”而《淮南子·说山》又指出“渊生珠,而岸不枯。”
“宝(寳,宝)”,韦昭对《国语·鲁语上》“以其宝来奔”注释为“宝,玉也。”从汉字的起源和形成而论,“寳”字形成的背景和基础均为“含玉”、“藏贝”,像房子里有宝贝和美玉,家里藏有珍宝之意。在西周金文里,又加上一个声符“缶”(古音与宝同)改写为“宝”,本意:珍宝。
“宝石”一词至迟出现在宋代许仲琳的《封神演义》“玛瑙砌就栏杆,宝石妆成梁栋”中。在《天工开物》一书中,宋应星认为“凡宝石自大至小,皆有石床包其外,如玉之有璞。”李时珍在《本草纲目》中称“碧者唐人谓之毖毖,红者宋人谓之靺鞨,今通称宝石。以镶首饰器物。”
至于“宝玉石”,《后梁传·定公八年》说:“宝玉者,封挂也。”
“珠”、“宝”在华夏文明史中,如胶似漆地联系在一起,成为中华文化里立体的画、无声的诗,珠联璧合的哲理构建了家庭和谐、民族和谐、社会和谐、国家和谐、人与自然和谐的天地人和景象,使中华民族永远雄立于世界民族之林。
一、天然宝石
正如古罗马一位伟大哲学家普林尼所说:“在宝石微小的空间,它包含了整个大自然。仅一颗宝石,就足以表现天地万物之优美。”
1。定义
天然宝石,是指由自然界产出,具有美观、耐久、稀少性,可加工成装饰品的矿物的单晶体(可含双晶)。
2。分类
天然宝石种类很多。虽每种宝石都有特定的化学成分和内部结构及其形态特征和物理性质,但同时有些宝石之间又具有某些共性。因此,为更好地理解这种规律性和提高对宝石的鉴评能力,可将宝石划分为族、种、亚种3级类型(表1…8)。
这里的“族”,是指化学组成类似和晶体内部结构相同的一群类质同象系列的宝石,如石榴石族、长石族、辉石族、角闪石族等;“种”是指主要化学组成和晶体内部结构都相同的一种宝石,“种”是分类的基本单位,如辉石族矿物中的硬玉、绿辉石、透辉石等种;而“亚种”则是指同一种宝石,因化学组分中的微量元素不同,导致在晶型、物理性质(如颜色,透明度)等外观上有较明显变化的“亲缘”宝石,如刚玉宝石中的红宝石和蓝宝石,绿柱石宝石中的祖母绿和海蓝宝石。
3。特征
(1)所有天然宝石都具有以下共性
1)在适当条件下可自发形成多面体的自限性。
2)因晶体内部质点做规则排列,往往在不同方向上晶体的性质亦随之不同的异向性。
3)晶体具有格子构造,导致了晶体的结晶要素(晶面、晶棱、顶角)在晶体不同方向和部位有规律的重复出现的对称性。
4)在相同的热力学条件下,晶体宝石与同种的非晶质体相比具有最小内能和相对的晶体稳定性。
(2)每种宝石都具有固定的化学组成,通常表现出各自典型的规则几何形态(晶形)。这种形态又是其内部格子构造的外观表现。
(3)天然宝石常因生成环境不同,而具有不同种类或形态的天然内含物。
(4)天然宝石在地质应力作用下,常产生应力裂隙或碎裂结构,以致发生光性异常或次生变化(蚀变)。
(5)天然宝石可因晶体构造缺陷和微量组分的加入而致色,而且颜色常有浓淡不匀之变。
(6)天然宝石,特别是高档名贵宝石的晶体,通常都很细小,而且双晶、聚晶常现。
4。标识
名称,是物质属性的人为代号。长期以来,由于历史原因和地域差异,有关宝石的定名,目前国际上尚无统一的原则和标准。因此,宝石名称的标识多种多样:或以颜色,硬度;或以