Цветное золото
Цветное золото представляет собой сплав золота, существенно отличающийся по оттенку от чистого золота. Современная ювелирная промышленность стремится расширить ассортимент используемых материалов, чтобы усилить эстетический эффект изделий. Для этого были предприняты значительные усилия по созданию разнообразных цветных сплавов золота. Чистое золото обладает желтым оттенком, однако его мягкость и нестойкость к износу делают его сложным материалом для изготовления украшений. В ювелирном искусстве широко применяются разнообразные сплавы; традиционными являются сплавы с серебром и медью, известные с древности. Однако в последние десятилетия появились цветные сплавы золота различных оттенков. Некоторые из них представляют собой стандартные сплавы, в то время как другие — интерметаллические соединения с характерными свойствами, которые ограничивают их применение в ювелирных изделиях.
Классификация
Цветное золото можно классифицировать следующим образом
- Сплавы золота с серебром и медью в различных пропорциях, создающие белые, желтые, зеленые и красные оттенки. Обычно они обладают деформируемыми свойствами.
- Интерметаллические соединения, придающие синий, фиолетовый и другие оттенки. В обычном состоянии они хрупки, но могут использоваться в качестве драгоценных камней и вставок.
- Сплавы, применяемые для создания оксидных слоев на поверхности.
В англоязычных странах по-прежнему используется традиционная «каратная» проба, выражающая долю золота в сплаве. Чистое золото считается 24-каратным, и, следовательно, все остальные цветные сплавы имеют меньшую каратность: от 9 карат (375-й проба, или 37,5%) до 18 карат (75,0%)
Сплавы
Белое золото
Белое золото представляет собой сплав золота с по меньшей мере одним разбеливающим металлом, таким как никель, марганец, палладий или платина. Проба белого золота аналогична другим ювелирным сплавам золота. Свойства белого золота зависят от используемых металлов и их пропорций. Например, сплав с никелем обладает твердостью и прочностью, что делает его подходящим для колец и брошей. Сплав золото-палладий, наоборот, мягкий и податливый, и хорошо сочетается с другими металлами для достижения нужных свойств. Термин «белое золото» охватывает разнообразие оттенков, от беловатого до бледно-желтого, коричневатого и даже слегка розового. Различные металлы используются для разбеливания золота, так, например, платине требуется всего 11% для создания полностью белого сплава.
Розовое и красное золото
Розовое золото, также известное как красное золото, представляет собой сплав золота и меди, широко используемый в ювелирных изделиях. Розовое золото стало популярным в XIX веке, особенно в России, и продолжает привлекать внимание в XXI веке. Разница между красным и розовым золотом заключается в содержании меди: более высокое содержание меди делает оттенок красным. Розовое золото использует меньше меди, создавая более нежный цвет. Примеры сплавов для обоих видов золота с одинаковой пробой (18 карат) показывают различия в содержании меди.
Зелёное золото
Зелёное золото, известное как электрум, было известно ещё лидийцам в VIII веке до н.э. Этот сплав серебра и золота может иметь зеленовато-жёлтый оттенок. Для достижения зелёного цвета также используют кадмий или индий, хотя их применение может вызывать здоровотворные проблемы. Сплавы с разными пропорциями золота, меди и кадмия могут создавать светло-зелёные или тёмно-зелёные оттенки.
Интерметаллидные соединения
Интерметаллиды золота AuX2 обладают кристаллической структурой, схожей с фторидом кальция CaF2, что делает их хрупкими. Отклонение от стехиометрии приводит к потере цвета, но нестехиометрические композиции могут использоваться для создания мелкозернистой микроструктуры с пониженной хрупкостью. Добавление небольших количеств палладия, меди или серебра может улучшить микроструктуру и сделать материал менее хрупким. Интерметаллические соединения обычно имеют низкую устойчивость к коррозии, и менее благородные элементы могут выщелачиваться, что следует избегать, чтобы сохранить цвет и качество золотых украшений. Синие и фиолетовые элементы подвержены выщелачиванию под воздействием пота, что может привести к обесцвечиванию металла.
Пурпурное золото
Пурпурное золото, или аметистовое золото, представляет собой интерметаллид золота и алюминия с составом AuAl2. Содержание золота в этом материале составляет около 79%, что соответствует 18-каратному золоту. Пурпурное золото, более хрупкое по сравнению с другими золотыми сплавами, обычно используется как «драгоценный камень» в ювелирных изделиях из-за своей хрупкости и склонности к разрушению при резких ударах. В процессе разработки этого материала, начавшегося в 1976 году, было представлено широкой публике в 2003 году.
Синее золото
Синее золото представляет собой сплав золота с индием или галлием. Интерметаллическое соединение AuIn2 содержит 46,2% золота и 53,8% индия, придавая материалу сероватый или голубоватый оттенок. С добавлением галлия образуется интерметаллическое соединение AuGa2, обладающее легким голубоватым оттенком. Высокая температура плавления AuIn2 и его менее хрупкость, по сравнению с AuGa2, делают его подходящим для использования в ремонте изделий из белого золота. Синее золото можно создать путем нанесения золотого покрытия и последующего покрытия индием в атомном соотношении [Au:In] = 1:2, с последующей термообработкой для формирования необходимого интерметаллического соединения AuIn2.
Обработка поверхностей
Чёрное золото
Чёрное золото, используемое в ювелирных изделиях, может быть достигнуто различными методами. Это включает в себя гальваническое электроосаждение слоя чёрного родия или рутения на поверхность золота. Рутениевые покрытия, кроме того, обладают более высокой твёрдостью по сравнению с родиевыми. Другие методы включают патинирование с использованием соединений серы и кислорода, плазменно-химическое осаждение аморфного углерода из газовой фазы, а также контролируемое окисление золотого сплава, содержащего хром или кобальт. Например, сплав с 75% золота и 25% кобальта может быть окислен для создания черного оттенка.
Синее золото
Синее золото можно получить путем использования оксидных слоев. Например, из сплава с содержанием 75% золота, 24,4% железа и 0,6% никеля при термообработке в воздухе в диапазоне температур 450—600 °C образуется оксидный слой. Также, сапфировый цвет высококаратного золота (с пробой 20—23 карата) может быть достигнут через легирование с рутением, родием и другими элементами, за последующей термической обработкой при 1800 °C. Это приводит к формированию цветного поверхностного оксидного слоя толщиной 3—6 мкм.