Hình 1. Mô hình minh họa các sản phẩm chứa vàng phổ biến trên thị trường (Nguồn: Linzer.Co)

Vàng nguyên khối là sản phẩm chứa vàng “từ trong ra ngoài”, được cấu tạo hoàn toàn từ vàng nguyên chất (99.99%) hoặc từ hợp kim chứa vàng với hàm lượng vàng nhất định (75% Au; 58.5% Au…). Tùy thuộc vào mục đích của mình, các nhà sản xuất tạo ra những sản phẩm trang sức, trang trí có giá thành khác nhau.

1.1. Sản phẩm vàng đặc

Một số ví dụ về loại sản phẩm này là những món đồ trang sức phổ biến như nhẫn, mặt dây, hoa tai… hoặc phụ kiện như logo, cài áo… (hình 2) hay những sản phẩm trang sức, mỹ nghệ với kích thước không quá lớn.

Hình 2. Nhẫn vàng màu trắng 75% Au (trái) và logo vàng màu vàng 99.99% Au (phải) (Nguồn: doji.vn)

Những sản phẩm này thường được sản xuất theo quy trình thông thường trong chế tác trang sức gồm các bước: thiết kế, tạo khuôn sáp, đúc, làm nguội và gắn đá lên trang sức (nếu có).

1.2. Sản phẩm vàng rỗng

Thông thường, các sản phẩm vàng nguyên khối rỗng là những sản phẩm trang sức nhỏ hoặc quà tặng mỹ nghệ với kích thước lớn (hình 3). Những sản phẩm với kích thước lớn nếu làm đặc thì trọng lượng sẽ rất lớn và giá thành sẽ rất cao. Vì thế, các nhà sản xuất thường sản xuất những sản phẩm rỗng bằng phương pháp đúc mỏng hoặc theo công nghệ vàng rỗng 3D để vẫn đảm bảo về tính thẩm mỹ, đa dạng về mẫu thiết kế và trọng lượng nhẹ, đồng nghĩa với giá thành hợp lý hơn.

Hình 3. Sản phẩm vàng (đúc rỗng) công nghệ 3D thương hiệu Kim Bảo Phúc thuộc Tập đoàn DOJI (Nguồn: doji.vn)

2.1. Bọc vàng (Gold filling)

Những sản phẩm trang sức bọc vàng (gold filled jewelry) được sản xuất bằng công nghệ liên kết nhiệt (bonding with heat), khi đó lớp vàng bọc được phủ ra ngoài lõi kim loại nền là đồng thau (brass), đồng (cooper) hoặc bạc (silver). Các sản phẩm bọc vàng sẽ có trọng lượng vàng tối thiểu 5% trên tổng trọng lượng của sản phẩm. Vì vậy, so với sản phẩm mạ vàng (sẽ được đề cập chi tiết bên dưới) nó có lớp vàng bên ngoài dày hơn hẳn. Tuổi vàng sẽ phụ thuộc vào mục đích của nhà sản xuất, có thể là 10K, 14K hoặc 18K… (hình 4).

Hình 4. Mô hình mô phỏng cấu tạo của các sản phẩm bọc vàng (trái) và đồng hồ với dây đeo được bọc vàng (phải) (Wikipedia)

2.2. Phủ vàng (Gold coating)

Đây là kỹ thuật phủ vàng bằng công nghệ lắng đọng hơi vật lý trong môi trường chân không (PVD – physical vapor deposition) trên loại vật liệu nền là titan hoặc thép không rỉ. Vàng sẽ được ngưng tụ từ pha hơi thành một màng rắn, mỏng, có màu của vàng vàng, vàng trắng hoặc vàng hồng, tùy thuộc vào nhu cầu của nhà sản xuất. Công nghệ phủ vàng PVD là công nghệ mới so với công nghệ điện phân truyền thống được sử dụng để mạ vàng (sẽ được đề cập chi tiết bên dưới). Những sản phẩm phủ vàng thường có giá thành cao hơn so với mạ vàng vì chúng khá bền và khó bị trầy xước, phù hợp để sử dụng như trang sức đeo hàng ngày (hình 5).

Hình 5. Một số hãng đồng hồ nổi tiếng trên thế giới cũng sản xuất những chiếc đồng hồ với công nghệ phủ vàng này (Nguồn: francisandgaye.co.uk)

Gold foil cũng là một loại sản phẩm phổ biến của công nghệ này. Vàng được phủ trên tấm nhựa PET và được cắt thành những tấm có hình dạng, kích thước khác nhau. Qua bàn tay tài hoa của những người thợ, chúng được ghép thành những tác phẩm nghệ thuật mang tính thẩm mỹ cao (hình 6).

Hình 6. Sản phẩm quà tặng mỹ nghệ – công nghệ phủ vàng 9999 Goldfoil thuộc thương hiệu Kim Bảo Phúc của Tập đoàn DOJI (Nguồn: doji.vn)

2.3. Mạ vàng (Gold plating)

Công nghệ này đòi hỏi phải đặt phôi vào một bể chứa dung dịch điện phân, dung dịch này chứa ion hòa tan của kim loại vàng. Sau một thời gian nhất định, một lớp vàng mạ được hình thành trên vật liệu nền. Kỹ thuật mạ điện (electroplating) tạo ra lớp phủ từ mỏng tới dày, và tùy vào mục đích của nhà sản xuất, có thể dao động từ 5 đến 80 micromet. Lớp mạ này dễ bị trầy xước, bong tróc hơn so với kỹ thuật phủ vàng và cần được bảo quản kĩ lưỡng. Vì lý do này mà đa phần sản phẩm được sản xuất theo công nghệ này đều là những sản phẩm dùng cho mục đích trưng bày (hình 7). Vật liệu nền được sử dụng có thể là đồng, thép không rỉ, bạc (lúc này nó sẽ có tên gọi riêng là gold vermeil – bạc mạ vàng) hoặc cũng có thể là nhựa.

Hình 7. Sản phẩm mạ vàng 99.99 thương hiệu Kim Bảo Phúc của Tập đoàn DOJI (Nguồn: doji.vn)

Lá bồ đề mạ vàng cũng là một sản phẩm khá phổ biến được sản xuất bằng kỹ thuật này. Lá bồ đề thật sẽ được ngâm trong hóa chất để tẩy hết chất diệp lục, chỉ còn lại gân lá không màu, sau đó được xử lý để làm cứng và cuối cùng là mạ vàng (hình 8).

Hình 8. Sản phẩm lá bồ đề mạ vàng thương hiệu Kim Bảo Phúc của Tập đoàn DOJI (Nguồn: doji.vn)

2.4. Thếp vàng, dát vàng (Gold gilding)

Với kĩ thuật này, những sản phẩm (thường là sản phẩm trang sức mỹ nghệ) sẽ được quét một lớp sơn và phủ một hoặc nhiều lớp quỳ vàng hay còn gọi là vàng lá (gold leaf) lên trên. Mỗi lớp quỳ vàng chỉ có độ dày khoảng 0.1 micromet. Một số sản phẩm đặc trưng cho kĩ thuật này là tranh, tượng, chi tiết trên những công trình kiến trúc như đền, chùa, nhà… (hình 9).

Hình 9. Tranh tứ quý thếp vàng (Nguồn: tranhdonghoanggia.com)

3.1. Vàng nguyên khối

Theo quy định tại Thông tư 22/2013 của Bộ Khoa học và Công nghệ, những sản phẩm vàng nguyên khối được quy định khắc dấu ký hiệu tuổi vàng trên sản phẩm như 8K, 9K, 10K, 14K, 18K … đúng với tuổi vàng thực tế của sản phẩm (hình 10).

Hình 10. Tuổi vàng 14K được khắc trên nhẫn vàng theo quy định

3.2. Vàng bề mặt

Cũng theo Thông tư 22 về vàng, ký hiệu được khắc laser lên các kim loại quý như vàng, bạc, mỹ nghệ phải tuân theo nguyên tắc sau: ký hiệu chữ G.P trên những sản phẩm có chứa vàng bọc, phủ, mạ trên kim loại nền khác.

Ngoài ra, sản phẩm được mạ vàng trên hợp kim khác hoặc chất liệu khác với tổng hàm lượng vàng từ 1/40 trọng lượng sản phẩm trở lên thì doanh nghiệp cần thêm tỷ lệ số lượng vàng có ký hiệu G.P hoặc G.F. Ví dụ 1/40 G.P 24K, 1/20 G.F 18K…

Có hai loại thiết bị phổ biến nhất hiện nay được dùng để thử nghiệm vàng dựa trên hai kỹ thuật khác nhau là huỳnh quang tia X (EDXRF) và nhiệt phân (fire assay). Trong đó, nhiệt phân là phương pháp phá hủy mẫu, vì vậy phương pháp phù hợp nhất đối với vàng trang sức vẫn là huỳnh quang tia X (hình 11).

Hình 11. Một miếng vàng được thử tuổi vàng với thiết bị EDXRF

Thiết bị EDXRF, với nguyên lý đo hàm lượng vàng của lớp bề mặt, chỉ xác định được hàm lượng vàng đến độ sâu nhất định (~3 micomet) của lớp bề mặt, chứ không xác định được thành phần kim loại nền sâu bên trong, cũng như công nghệ sử dụng để tạo nên lớp bề mặt đó.

Trong trường hợp bề mặt sản phẩm được phủ một lớp màng bảo vệ để tránh ảnh hưởng tới lớp phủ vàng trên bề mặt thì tuổi vàng được xác định cũng có thể bị ảnh hưởng (thường thấp hơn so với hàm lượng vàng trong lớp phủ vàng thực tế).