铜(Copper)不属于贵重金属,但因与首饰镶嵌关系密切,故置于此章内予以叙述。
铜的元素符号为Cu。人们对铜的开发利用历史悠久,据考早在商周时期已可冶炼出铜来。铜常作为制作器皿及器物的材料。铜主要来源于自然铜(图15-4-1)、辉铜矿、斑铜矿,黄铜矿,或孔雀石、蓝铜矿,其中最多见的是黄铜矿。
图15-4-1 树枝状自然铜
黄铜矿(chalkopyrite)的化学式为CuFeS2,为四方晶系,常见晶体的单形为四方四面体[图15-4-2(a)],及双晶[图15-4-2(b)],但很少见,主要呈致密块状或分散颗粒状集合体。黄铜黄色,表面常有蓝色、紫褐色的斑状锖色,金属光泽,绿黑色条痕,硬度为3~4,密度为4.1~4.3g/cm3,产出较广,可产于岩浆型矿床,赋存于基性、超基性岩中,与磁黄铁矿、镍黄铁矿共生;也可产于接触交代矿床中,与方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等共生。最常见的还是产于热液矿床中,与方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、石英等共生。风化后可形成孔雀石和蓝铜矿。黄铜矿是最主要的铜矿石,也有的黄铜矿呈星散状分布于观赏石上,与黄铁矿等形成金光闪闪的亮点。黄铜矿经过冶炼,可提炼出铜来。
图15-4-2 黄铜矿晶形
铜在空气中易被氧化,形成绿色铜绿,如图15-4-3所示铜佛像表面变为绿色。在首饰行业中直接用铜作首饰的较少,往往是将铜掺入金、银中配制成合金,或与其他金属组合成仿金材料,也还有的与其他金属组合成包金、镀金制品的内胎。古代就有鎏金铜熏炉(图15-4-4)。(www.xing528.com)
铜呈铜黄色和铜红色,金属光泽,硬度为2.5~3,密度为8.95g/cm3,具延展性,熔点为1 083℃,是电和热的良导体,有的铜和锌结合成合金称“黄铜”。黄铜更具有黄金般的色泽,在制作首饰和用于饰品方面更为常见。尤其一些不准许黄金出口的国家的首饰饰品,常用黄铜来镶嵌,以使出口流通不受限制。所以常出现镀铜首饰和铜首饰。镀铜首饰:以铜为主的电镀液镀于合金上,但其抗腐蚀性能差、易磨损褪色,是一种极似黄金的仿金饰品,在市场上也常常出现。
图15-4-3 铜佛像表面变为绿色
图15-4-4 鎏金铜熏炉(汉)
铜首饰可分为:①紫铜首饰,含铜在85%以上,有少量锌(占15%±);②黄铜首饰,含铜55%~85%,锌可在45%~15%之间;③青铜首饰,含铜可到80%~95%,锡占20%~5%等。该铜首饰硬度较小(约为3±),密度也都比金小(约为8~9g/cm3),以手掂之稍有重感,摔之有轻脆声,并能弹起,氧化后可形成绿色铜锈。遇酸变色,一般用来作素铜首饰、首饰内胎,将K金镀膜于上,属低档的仿金首饰,常是地摊货。
世界上铜资源是非常丰富的,其中最著名的产地是智利、俄罗斯、美国、加拿大、赞比亚和刚果(金)。我国主要产于安徽铜官山、江西德兴及广西等省。
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