宝石合成及优化处理报告

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珠宝鉴赏第五章 宝石的合成与优化

珠宝鉴赏第五章 宝石的合成与优化

第五章宝石的合成与优化5.1 宝石的合成一、概述1、人工宝石、合成宝石与人造宝石人工宝石:完全或部分由人工生产或制造用作首饰及装饰品的材料。

包括合成宝石、人造宝石等。

合成宝石:完全或部分由人工制造且自然界有已知对应物的晶质或非晶质体,其物理性质、化学成分和晶体结构与所对应的天然珠宝玉石基本相同。

定名规则:必须在其所对应的天然宝石前面加“合成”二字。

如合成红宝石、合成钻石人造宝石:由人工制造且自然界无已知对应物的晶质或非晶质体。

定名规则:必须在材料名称前面加“人造”二字。

如“人造钇铝榴石”,玻璃、塑料除外。

2、合成宝石的主要方法1)从熔体中生长宝石的方法特点:熔体的成分与宝石的成分相同宝石生长的基本条件是原料在的熔点以上熔化后,在熔点以下结晶。

因此晶体生长的温度很高方法:焰熔法、区熔法、冷坩埚法、提拉法2)从溶液中生长宝石的方法特点:液体的成分与宝石的成分不同,宝石生长的基本条件是溶液达到过饱和方法:水热法、助熔剂法3)高温高压法——钻石的合成二、焰熔法(维尔纳叶法)特点:设备简单、晶体生长速度快,成本低。

由法国人维尔纳叶于1905年发明并用于红宝石的合成。

它是目前合成宝石的最常用的方法。

1、装置与晶体生长过程原料系统:料筒、原料(Al2O3+Cr)、振动器燃烧系统:氧气、氢气、火焰、耐火砖、冷却套生长系统:晶体(梨晶)、旋转杆晶体的生长过程:原料经过火焰产生的熔体落在籽晶上结晶成梨晶。

梨晶随旋转杆而下降,同时一层一层地生长。

其顶部始终保持厚度约20μm的熔融层。

晶体生长速度约1cm/h 2、常用焰熔法合成的宝石3、焰熔法合成宝石的特点1)具有弯曲生长纹2)可能含有大量的气泡而不是天然宝石中常见的气液两相的包裹体三、冷坩埚法特点:适合于熔点极高的宝石。

1、装置与晶体生长过程原料:ZrO2+稳定剂温度:2750℃2、合成的宝石:立方氧化锆3、合成宝石的特点:含少量气泡四、区熔法1、装置与晶体生长过程2、合成的宝石:红宝石、蓝宝石3、合成宝石的特点:晶体细长五、提拉法特点:设备昂贵,晶体生长速度慢,成本高1、装置与晶体生长过程2、提拉法合成的宝石:红宝石、蓝宝石、尖晶石、变石、YAG3、提拉法合成宝石的特点宝石中的内含物较少。

宝石学证书班——关于合成与优化处理

宝石学证书班——关于合成与优化处理

三、合成、优化及处理1. 酸洗充胶处理翡翠的工艺有哪些主要步骤?说明这种处理翡翠的鉴定特征。

4. 请从CVD合成钻石的工艺解释CVD合成钻石所具有的特征的原因。

(1)合成方法:压力:约0.1大气压的CH4+H2气体;H2分压易导致石墨的形成;温度:根据维持等离子体的需要确定,900-1200℃,用微波发生器产生的微波加热气体;支撑体:钻石晶体,如同种晶,保持在800-1000℃;生长速度:大于1mm/hour;生长方式:生长层之间具有同构结晶的特性;(2)鉴定特征颜色:淡褐色到深褐色,经HTHP处理后近于无色;异常双折射:某一方向上的明暗相间的条纹;紫外和阴极发光:橙色或橙红色,经HTHP处理后为绿色或黄绿色;荧光图案:细致的纹理,尤其是在阴极发光下易于观察;红外光谱:8753,7354,6856,6425,5564, 3323,3123波数的和H有关的吸收峰,经HTHP处理后可除去,只留下3107波数的H-C峰;6.什么是充填处理?有哪些宝石常用这种方法处理?如果这些宝石被充填后会表现出什么特征?用什么鉴定方法可用于区别这些经过充填处理的宝石?(1)充填处理:在宝石的孔隙、开放裂隙和开放孔洞中充填入无色油、有色油、石蜡、树脂和玻璃等透明的材料,以改进宝石的透明度、颜色,掩盖裂隙以提高净度,以及增强机械强度等。

(2)半—不透明宝石种类和处理后外观特征:翡翠、绿松石等,提高了光泽、透明度,加深了颜色。

(3)透明宝石种类和处理后外观特征:钻石、祖母绿、欧泊、红宝石等,掩盖了裂隙,提高了净度,改善了外观;(4)充填处理的半—不透明宝石的鉴定:a. 热针:在显微镜下,热针靠近或接触宝石的表面,充填物受热膨胀后从孔隙中冒出,类似出汗的现象。

b. 比重:有些充填处理的宝石,如酸洗充胶的翡翠,相对密度低于天然宝石。

c. 紫外荧光:强的蓝白色荧光可以指示充填处理。

d. 红外光谱:有机物的红外吸收峰可以作为充填处理的有力证据。

一篇文章读懂宝石“优化、处理”手段(图文版)

一篇文章读懂宝石“优化、处理”手段(图文版)

一篇文章读懂宝石“优化、处理”手段(图文版)玉石、宝石都是大自然赐予人类的瑰宝,有其精光璀璨的一面,也带着一些不可避免的瑕疵。

人类总是追求完美,所以在利用玉石宝石时,也人为的作一些优化处理,这就是我们常说的人优化处理技术。

作为常识性的知识,这些优化处理方法,你知道有哪些吗?一、漂白漂白是以化学物质改变/淡化多孔性宝石的部分或整体颜色。

有些宝石经过漂白,然后再染色,称为“组合处理”。

1漂白处理常应用于以下宝石:硬玉(翡翠) - 硬玉通常用酸进行漂白,以去除材料中的褐色成分。

▲硬玉的这些截面显示了漂白前后的宝石外观。

珍珠–所有类型的珍珠都使用氧化氢进行常规性漂白,以改善其光泽及色彩的均匀性。

▲对养殖珍珠进行常规性漂白,实现色彩的均匀性。

其他材料–某些珊瑚、石髓和虎眼石英采用漂白处理,使颜色更淡。

2坚固性因素对大多数材料而言,酸漂白会导致结构的分解。

因此这种单一的处理易造成材料的断裂。

大多数情况下,漂白后会采用灌注处理,以提高坚固性,增强感觉色。

3特殊保养要求经漂白的宝石往往更易碎,而且气孔更多,更易吸收人体油脂和其他液体。

建议将珍珠存放在柔软、干燥的环境以避免表面损坏。

二、表面涂层表面涂层–通过在宝石底面上贴附有色箔片,或在全部或部分宝石刻面上使用涂料作为涂层,以改变颜色,从而改变宝石的外观。

1最常见的采用涂层的宝石包括钻石–薄膜涂层有时用于改变钻石颜色,更为现代的涂层方法会使用金属氧化薄膜。

▲这三颗浓郁的粉红色钻石是表面涂层的结果。

坦桑石–虽然极少用涂层,但是有些坦桑石经过涂层处理,以提升其蓝-靛色的色度。

▲通常坦桑石呈现深紫蓝色(左)。

颜色偏淡的坦桑石和其他颜色偏淡的宝石种类有时会涂上油墨状物质,以加深和改善其颜色(右)。

拓帕石–一些无色拓帕石覆有金属氧化物涂层,以打造多种不同颜色的外观。

▲一些天然拓帕石是无色的(如顶部两幅图片所示),但它们可涂上金属氧化物制作出各种金属颜色(底部图片)。

珊瑚–一些黑珊瑚(也称为角珊瑚)被鉴定为经过漂白,然后再涂上较厚的人造树脂,以便保护珊瑚及增强其色彩。

红宝石、蓝宝石的优化处理

红宝石、蓝宝石的优化处理

红宝石、蓝宝石的优化处理红、蓝宝石的优化处理的方法很多,有传统的热处理、染色处理、注油处理等,新发展的处理方法有玻璃充填、加充填物的热处理、表面散处理和辐照处理等。

1.红、蓝宝石的热处理及其鉴别特征红宝石和蓝宝石均可进行单纯的不添加其他化学物质的加热处理,用于改善红宝石和蓝宝石的颜色,如消除红宝石的紫色调和蓝色色斑,加深无色或浅色蓝宝石的颜色,或者改变蓝宝石的颜色。

加热处理还可用于消除红宝石或蓝宝石的丝绢光泽或者增强星光红色、蓝宝石的星光现象。

红、蓝宝石的热处理被认为是优化类型。

热处理红、蓝宝石的特征有:(1)熔蚀的金红石针金红石针熔蚀的典型特征是长针状的晶体被熔断,形成点状线、断续线或者较粗大的晶体被熔蚀成线状溶滴。

(2)熔蚀的晶体包体晶体包体的棱角被熔蚀,形成浑圆状的形态;晶体包体完全熔化后凝固成白色或灰色的球状体或似球状体,被称为“雪球”,是热处理的标志性特征。

有些晶体熔融或部分熔融后会在与主晶的接触面上形成颜色浓集的区域,称为“色边”,也是热处理的典型标志。

(3)穗边裂隙如果晶体包体完全或部分熔化后,部分熔体溢入裂隙,形成环绕熔化的晶体分布的熔滴环,或者充填到裂隙的其他位置,溢出的熔体还可能在熔化的晶体周围形成强对比度的空穴,在应力裂隙的最外环,通常形成非常特征的,呈白色或灰白色的边沿,如同环礁的形态,故也称为环礁裂隙。

(4)锆石晕由于锆石具有很高的熔点,在热处理过程中锆石包体不受影响,但其所伴随的应力裂隙有可能会形成环边裂隙。

(5)水管状的包裹体原分布在裂隙面上孤立状态的指纹状包裹体,经加热后形成连通的弯曲的、同心状的、象很长的卷曲地散布在地上的水管状的包裹体。

(7)色带和生长带热处理致色的蓝宝石其色带往往具有典型的特征,例如斯里兰卡浅色或无色的刚玉加热后形成蓝色,其蓝色多集中在边界模糊色带和色斑中,而这些色带和色斑又是由边缘不清的蓝色斑点所组成。

热处理会使生长带和色带的边界扩散,使界线变模糊,甚至变形。

宝石合成与优化

宝石合成与优化

宝石合成与优化第一部分宝石的人工合成☐一、人工合成宝石的发展历史☐二、人工合成宝石的概念、分类及定名☐三、人工合成宝石的价值和价格☐四、人工合成宝石的方法一、人工合成宝石的发展历史人工合成宝石经历了一个从简单到复杂、由低级到高级的发展过程。

早在5000多年前,古埃及人就开始用上釉陶瓷来模拟、仿制绿松石或其他不透明宝石。

随着社会生产力的发展,人们便开始用更为先进的方法制造装饰晶和合成宝石。

在我国古代西汉和战国的墓葬和遗址中,出土了大量各种形状的高铅钡玻璃珠和不同纹饰的玻璃璧。

16世纪埃及人开始用玻璃来模仿祖母绿、碧玉、青金石和绿松石;1656年法国人用空心玻璃充填蜡和重晶石以仿珍珠;1758年又制作出铅玻璃用于仿钻石等。

这段时期内,人们用玻璃仿制宝石的品种多,但工艺相对简单,因此只是人工合成宝石工艺的起步阶段。

☐人工合成宝石的蓬勃兴起要追溯到18世纪中下叶和19世纪。

1837年,法国化学家马克·高丁。

他使用含有重铬酸钾的明矾和硫酸钾饱和溶液进行反应,将残留物熔融得到氧化铝结晶体,开始了正式以化学方法合成宝石的历史;1877年,法国的E.弗雷米和费尔又用焰熔法将Al2O3。

熔于PbO中,在20天内长出小片状红宝石晶体;1885年,在红色Al2O3粉末中加入少量重铬酸钾,用氢氧火焰熔化生长出合成红宝石,这种合成红宝石被称为“再造红宝石”或称“日内瓦红宝石”;1902年,法国化学家维尔纳叶在弗雷米等人的基础之上改进了焰熔技术,以r-Al2O3为原料,用氢氧焰熔化,成功合成出了数克拉的合成红宝石,这是人工合成宝石史上具有重大意义的一个发明,它使商业化生产人工合成宝石成为可能,是人工合成宝石史上的一个分水岭。

☐我国对于人工合成宝石的研究起步较晚,始于20世纪50年代。

从20世纪50年代末研究焰熔法生长合成刚玉类宝石和水热法生长合成水晶技术开始,到60年代和70年代研制成功合成金刚石、人造钇铝榴石(YAG)、人造钆镓榴石(GGG)和合成变色猫眼石等宝石晶体,继而在80年代和90年代研制冷坩埚熔壳法生长合成立方氧化锆晶体、水热法生长合成祖母绿和合成红宝石晶体以及制作玻璃猫眼、金星玻璃系列品种等方面获得成功,而在2l世纪之初又成功研发了人造夜光宝石等新型的人工宝石品种。

宝石合成与优化处理

宝石合成与优化处理

教学目标1.掌握宝石合成与优化处理的基本概念、分类及定名规则;2.了解国内外宝石合成与优化的现状及发展趋势;3.了解晶体生长的理论4.掌握常见宝石的合成与优化方法以及合成与优化宝石的鉴定特征课程安排:第一章概论;人造宝石材料的重要性,人造宝石材料的发展,基本概念第二章宝石(晶体)生长理论基础概论;常见宝石的合成方法焰熔法及焰熔法合成宝石的鉴定第三章常见宝石的合成方法提拉法及其合成宝石的鉴定第四章常见宝石的合成方法冷坩埚法及其合成宝石的鉴定第五章常见宝石的合成方法助熔剂法及其合成宝石的鉴定课程安排:第六章常见宝石的合成方法水热法及其合成宝石的鉴定第七章高温高压合成钻石和其它方法合成的宝石材料第八章宝石优化处理总论:优化处理的概念;宝石优化处理方法发展史;宝石优化处理对珠宝行业的影响,优化处理的命名第九章宝石优化处理的主要类型和特征第十章宝石优化处理各论教材及参考书教材:自编≪宝石合成与改善≫参考书:1.沈才卿、吴国忠≪人造宝石学≫2.吴瑞华≪天然宝石的改善及鉴定方法≫3.何雪梅、沈才卿≪宝石人工合成技术≫考试方式本课程采取完成读书报告和闭卷考试的形式来考核评定学生的期终成绩,并结合平时作业成绩给出学生的总成绩,其中期终成绩占70%,平时作业成绩占30%。

第一章概论1.人工合成宝石的概念2.人工合成宝石的分类及定名原则3.人工合成宝石的发展史4.宝石合成与优化的特点和意义1.人工宝石a r t i f i c i a l p r o d u c t s的概念:(1)合成宝石:A定义:指部分或完全由人工制造的晶质或非晶质材料,这些材料的物理性质、化学成分及晶体结构和与其对应的天然宝石基本相同。

如合成红宝石。

(1)合成宝石:B定名规则:必须在其所对应天然珠宝玉石名称前加“合成”二字,如:“合成红宝石”、“合成祖母绿”等。

a)禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名,如:“查塔姆(C h a t h a m)祖母绿”、“林德(L i n d e)祖母绿”等。

宝石的优化处理

宝石的优化处理

一、宝石的优化处理1、优化处理解释:除切磨合抛光以外用于改善珠宝玉石的外观(颜色、净度或特殊光学效应),耐久性或可用性的所有方法,它是宝石学研究的一个重要内容。

目的:就是使宝石又更高的商业价值优化:传统的被人们广泛接受的,使珠宝玉石潜在的美显示出来的优化方法处理:非传统,尚不被人们接受的优化处理方法常见方法优化方法:热处理、漂白、浸蜡、浸无色油、染色(玉髓、玛瑙)处理方法:浸有色油、充填(玻璃充填、塑料充填或其他聚合物等硬质材料充填),浸蜡(绿松石),染色,辐照、激光、钻孔、覆膜、扩散、高温高压处理。

二、优化处理的方法优化处理方法多种,按照处理特点分为:1、加热处理2、辐照处理3、染色处理(给宝石加入外来染色剂,必要时辅助以淬火或酸蚀提高孔隙度4、充填处理5、表面处理6、其他:难以归纳如激光、剥皮(珍珠)1、热处理方法主要机理⑴改变致色杂质离子的价态⑵消除不稳定的色心色心事一种能产生颜色的晶格缺陷,能选择性吸收可见光的能量而产生的颜色。

无色托帕→辐照→黄褐色→加热→蓝色⑶脱水作用⑷蜕晶质结构的逆转⑸净化或老化→有机宝石⑹消除色带、诱生裂隙→焰溶合成红蓝宝石常有弯曲生长纹→高温处理可消除或减弱弯曲生长纹,有时与红宝石不易区分⑺消除丝状色和暗色核心2、加热的温度变化3、加热设备(1)烧杯、坩埚(2)烘箱(3)马弗炉、井式与管式(4)加热釜4、热处理的主要鉴别特征(1)宝石具有天然罕见的颜色,应引起怀疑(2)热处理的表面痕迹,在抛光引起多面腰棱(3)包体溶蚀、诱发的裂隙、色带模糊(4)吸收光谱变化(5)荧光液可能变化二、表面和体扩散处理Ti+Fe→蓝Gr→红Ni→黄适量Ti→星光Fe+Gr→橙→粉红2、体扩散处理也称铍扩散(Be)3、扩散处理的鉴别特征(1)颜色分布:仅在表面,形成与琢形相关的色带(2)表面特征:再次抛光形成的多面腰棱(3)颜色浓集在裂隙、腰棱(4)固体包体溶蚀等高温热处理的特征三、高温高压处理1.高温高压处理钻石的工艺HPHT处理目前主要有两种类型,一种为处理IIa型,一种处理Ia型,但都选择褐色钻石为处理对象褐色钻石Ia→绿色IIa→无色2.HPHT处理钻石特征(1)表面和裂隙中的烧痕(2)环绕包体的裂隙(3)一些处理的无色钻石在正交偏光镜下显示强的异常消光四、辐照处理(1)镭辐照处理特点:a.颜色无法进入钻石内部,钻石的绿色仅在表层b.绿色是永久性的、不会褪色c.被处理的钻石在较长时间内有放射性,会对人体造成伤害(2)回旋加速器处理(质子、a粒子、?核)特点:a.粒子带电(+),不能穿入钻石深部,颜色仅在钻石表面b.辐照产生的颜色为暗绿色,处理时间较长则为黑色c.经处理的钻石开始有放射性,但时间较短暂d.颜色是稳定的,长久不会褪色e.在500—900C加热,可以使绿色转变成黄色、橙色、或褐色(3)线性加速器(高能电子)特点:a.电子带电(—),但质量较a粒子小很多,因而处理钻石虽然不能穿透整个钻石,但深度可达2mm。

10第十章 合成宝石及优化处理

10第十章  合成宝石及优化处理

二、合成宝石的合成方法
(一)从熔体中结晶
按原理分三类:从熔体中结晶、 按原理分三类 从熔体中结晶、从溶液 从熔体中结晶 中结晶、 中结晶、在高温高压下合成宝石 焰 熔 法 装 置 示 意 图
7.云母窗口 (观察孔)
(一)从熔体中结晶
模拟自然界岩浆岩的形成。 模拟自然界岩浆岩的形成。 具体技术有: 具体技术有: 1. 焰熔法:又称维尔纳叶法,1908年创 焰熔法:又称维尔纳叶法, 年创 造完成的。 造完成的。 主要用来生产合成红蓝宝、金红石、 主要用来生产合成红蓝宝、金红石、尖 晶石、钛酸锶等。成本最低。容易鉴定。 晶石、钛酸锶等。成本最低。容易鉴定。 基本原理: 基本原理:将适量的细粉末落入烈焰中 熔化,然后在子晶棒上固化形成单晶。 熔化,然后在子晶棒上固化形成单晶。 因合成原料干净、故杂质少; ①因合成原料干净、故杂质少; 因旋转生长,有弧形生长纹; ②因旋转生长,有弧形生长纹; 偶可见气泡(很难找到 很难找到)。 ③偶可见气泡 很难找到 。
小型饰品主要可以分为如下5 小型饰品主要可以分为如下5种款式
1.刻面型:也叫小面型、翻面型。 1.刻面型:也叫小面型、翻面型。指外轮廓由若干组小平 刻面型 面围成的多面体型。是透明宝石普遍采用的的加工款式。 面围成的多面体型。是透明宝石普遍采用的的加工款式。 特点: 用料考究,只有透明材料才适用于这种琢型; 特点 ①用料考究,只有透明材料才适用于这种琢型;② 加工难度大,需要精湛的加工技术和丰富的宝石学知识作指导; 加工难度大,需要精湛的加工技术和丰富的宝石学知识作指导; 用途广泛,可广泛用于头饰、 胸饰、手足饰; ③用途广泛,可广泛用于头饰、颈、胸饰、手足饰;④款式变 化多样; 外观奇丽无比。 化多样;⑤外观奇丽无比。见图 上为冠部, 上为冠部,下为亭部

宝石优化处理及方法

宝石优化处理及方法

宝石优化处理及方法宝石是一种非常珍贵且具有高度价值的天然矿物,在珠宝制造和装饰方面广泛应用。

为了让宝石展现出最佳的外观和性能,需要进行优化处理。

下面将介绍一些常见的宝石优化处理及方法。

1.研磨和抛光:研磨和抛光是宝石处理的首要步骤。

通过使用研磨工具和磨料,可以将宝石表面的瑕疵和不平整部分去除,使其表面光滑平整。

这不仅可以增强宝石的外观,还可以提高其光亮度和折射率。

2.热处理:热处理是一种常见的宝石优化方法,特别是对于彩色宝石。

通过加热宝石,可以改变其颜色、减少内部缺陷、增强光亮度和增加透明度。

热处理需要控制温度、时间和气氛以确保宝石的质量和稳定性。

3.染色和渗透:染色和渗透是一种常用于改变宝石颜色和增强其外观的方法。

染色通常使用颜料或染料,通过将其渗透到宝石的内部,达到改变颜色的效果。

这种处理方法通常用于低价值的宝石,以提高其市场价值。

4.填充:填充是一种用于修复宝石表面裂纹和缺陷的方法。

通过填充透明物质,如沥青或塑料,可以填补宝石的裂纹,使其看起来更完整。

然而,填充过的宝石可能会在时间和磨损下失去填充物,因此需要进行定期维护。

5.磨光和切割:磨光和切割是使宝石具有理想外形和几何形状的重要步骤。

通过使用精密的切割工具和技术,可以将宝石切割成各种形状,如圆形、椭圆形、心形等。

同时还可以调整宝石的比例、角度和大小,以最大限度地提高其光学性能。

总之,宝石优化处理方法多种多样,目的都是为了改善宝石的外观和性能。

宝石业的专业人士通常会根据宝石的类型、质量和市场需求选择合适的处理方法。

然而,需要注意的是,一些处理方法可能会改变宝石的天然属性和原始状态,因此在购买宝石时应该了解其处理情况,并根据个人喜好和预算做出选择。

宝石学第5章宝石的优化处理

宝石学第5章宝石的优化处理

宝石学第5章宝石的优化处理宝石的优化处理有多种方法,其中最常见的包括热处理、辐射处理和化学处理等。

热处理是指将宝石暴露在高温环境中,通过改变其内部结构和分子排列方式来改善宝石的颜色和透明度。

辐射处理是指将宝石暴露在辐射源下,使其受到辐射并产生变化,从而改变其颜色和透明度。

化学处理是指使用化学药剂对宝石进行处理,以去除或改变其中的不良特征,如内含物和色带等。

热处理是宝石优化处理中最常见的方法之一、热处理可以改变宝石内部的原子结构,进而影响到其颜色和透明度。

例如,对于蓝宝石来说,经过热处理后可以使其颜色更加鲜艳和饱满。

热处理还可以改善宝石的光彩和永久性,使其更加耐用。

然而,热处理也存在一些问题。

一方面,有些宝石在经过热处理后会产生不稳定的颜色,导致其在长时间暴露在高温环境下可能会发生变色。

另一方面,热处理也可能被用于隐藏宝石本身的不良特征,以提高其市场价值。

辐射处理是另一种常见的宝石优化处理方法。

辐射处理主要用于改变宝石的颜色。

通过将宝石暴露在辐射源下,如X射线或电子束,可以使其颜色发生变化。

例如,辐射处理可以将蓝色的绿柱石变为更加鲜艳的绿色。

辐射处理的优点是可以对宝石进行有选择性的染色,以满足市场需求。

然而,辐射处理也存在一些风险。

一方面,辐射处理可能会使宝石变得不稳定,导致其颜色发生变化。

另一方面,辐射处理需要严格控制剂量和时间,以避免产生不可逆的损害。

化学处理是另一种常见的宝石优化处理方法。

化学处理可以通过使用酸、碱或氧化剂等化学药剂,来去除或改变宝石内部的不良特征。

例如,化学处理可以去除石英中的内含物,使其更加纯净和透明。

化学处理的优点是可以大幅改善宝石的外观和品质,且常常比较经济实惠。

然而,化学处理也存在一些问题。

一方面,化学处理可能会对宝石的结构和性质产生不可逆的损害。

另一方面,化学处理的效果可能是暂时的,随着时间的推移可能会逐渐减弱。

总的来说,宝石的优化处理方法和技术可以对宝石的颜色、透明度、光彩和永久性等方面产生显著影响。

宝石优化处理

宝石优化处理

一、优化处理的概念天然宝石的优化处理(Enhacement and Treatment of Gemstone)是指除切磨和抛光以外,用于改善珠宝玉石的外观(颜色、净度或特殊现象)、耐久性或可用性的所有方法。

它是宝石学研究的一个重要内容。

优化处理可进一步划分为优化(Enhancement)和处理(Treatment)两类。

优化是指“传统的、被人们广泛接受的使珠宝玉石潜在的美显示出来的优化处理方法”,如加热处理、漂白、浸无色油以及玉髓玛瑙的染色等。

市场上不予声明当做天然宝石出售。

处理是指“非传统的,尚不被人们接受的优化处理方法”,如染色处理、辐照处理、表面扩散处理等。

属于处理的宝石在市场出售时,必须声明其经过人工处理的真实性。

关于宝石的优化处理,特别是对色泽和透明度较差的天然宝石颜色的改变的研究,目前在国际上已成为了一个专门的学科。

二、优化处理的历史有一些改善宝石的处理方法尽管在古代就已经被人们认识了,如加热的方法使红玛瑙变红等等,但当时更多的是在偶然的机遇中发明的。

只有在今天,当人们弄清了固体物质包括无机质矿物(如金刚石、刚玉、黄玉、绿柱石、水晶等),有机质宝石(如珍珠、琥珀等)的固体物理性质和研究了宝石的致色机理之后,才是这个古老的领域发生了巨大的变化,产生各式各样新的完善的宝石处理技术。

进入20世纪以来,特别是近些年来,由于自然科学的重大突破,新技术的不断出现,给优化处理宝石的工作提供了一个又一个新手段、新方法。

随着宝石学的成熟,使优化处理天然宝石以增加宝石价值的研究成为一门科学。

人们的认识从宏观领域进入了微观领域,使以前偶然发现的优化处理宝石的方法,成为有目的的自觉行为,人们可以有意识的改变宝石的物理性质。

当前,世界上许多技术手段齐全的实验室都开展了天然宝石优化处理的研究。

目前,人们已经能将绿色的绿柱石改善成为天然色的海蓝宝石;物色的黄玉改善成为蓝色的黄玉;无色的金刚石改善位黄色、绿色、蓝色、粉红色等。

第四节 宝石的合成与优化

第四节 宝石的合成与优化
祖母绿表面涂层的脱落
二、优化处理方法—表面扩散处理 1、方法与目的 表面扩散处理是在较高的温度下,让着色的离子从宝石 的表面扩散到宝石的晶格中从而使宝石产生颜色 。 表面扩散目前常用于蓝宝石和红宝石。
实例:蓝宝石的扩散处理
扩散元素:Fe+Ti 扩散条件: 温度 1800℃; 时间 24h 扩散层厚度: 0.1-0.25mm
二、优化处理方法—幅照处理
1、方法与目的 用高能射线或粒子束对宝石进行照射,使宝石晶体产 生缺陷,造成着色中心,而使宝石产生颜色。 常用的幅照源有γ射线、中子束、高能电子束。 幅照处理是一种常用的优化处理方法。 它可使无色的钻石变成蓝色、绿色、黄色和红色。它 还可将无色的蓝宝石变成黄色,无色的黄玉变成蓝 色,黄色水晶变成紫色。
晶体的生长过程 1. 经过由氢气和氧气燃烧产 生的火焰发生熔融作用, 产生的熔体并落在旋转杆 顶端的籽晶上冷却结晶。 2. 随旋转杆下降,晶体一层 一层地生长,不断长大, 形成梨晶。 3. 梨晶在生长过程中,其顶 部始终保持厚度约20μm 的熔融层。
梨晶的生长过程
2、焰熔法合成宝石的特点 1)具有弯曲生长纹。 2)可能含有大量的气泡而不是天然宝石中常见的气 液两相的包裹体。 3)晶体生长速度快,生产成本低。 3、常用焰熔法合成的宝石
生长过程: 1、将所需的原料放入坩 埚内,并用高频线圈加热 至原料熔化。 2、将熔体表面的温度控 制在晶体熔点,让晶种接 触熔体表面。 3、在拉杆的作用下缓慢 旋转提拉。在晶种的端部 发生结晶作用,形成圆棒 状的晶体。
4、提拉法合成的宝石 目前,合成宝石中大多数氧化物类的晶体,如红 宝石、蓝宝石、尖晶石、变石、YAG、GGG等都可 用提拉法生长。 但由于该方法的成本高,实际中用于合成宝石的 并不多,更多地用于人工光晶体等的生长。 提拉法合成宝石的特点:晶体质量好,宝石中的 内含物较少,有时含有少量的气泡及弯曲生长纹。

蓝宝石常见优化处理和合成方式

蓝宝石常见优化处理和合成方式

蓝宝石常见优化处理和合成方式关于宝石,借用农夫山泉的一句广告语来说,我们不生产宝石,我们只是大自然的搬运工。

市场总是会存在良莠不齐的情况,所以很多时候,人们总是需要一颗识货的眼睛或是懂货的心。

蓝宝石和红宝石同为刚玉家族中的一员,其合成方式与上文中提到的红宝石的合成方式基本上没有什么明显的区别。

天然无烧矢车菊蓝宝石1、焰熔法合成蓝宝石与天然蓝宝石的区别焰熔法合成蓝宝石可有多种颜色,当化学组成为纯 A12O3 时,合成样品为无色,当掺人少量 Pe 和 Ti 时样品呈蓝色,当掺人少量 Co 和 Ni 时样品呈绿色,单纯的 Ni 可使样品呈黄色,当样品掺人少量 V 时可产生具变色效应的蓝宝石,焰熔法合成蓝宝石与天然蓝宝石在颜色上无明显差异。

二者在鉴定方面可以从生长纹、气泡包体、发光性、吸收光谱几个方面来鉴别。

焰熔法合成蓝宝石2、助熔剂法合成蓝宝石系统宝石学里面关于助熔剂法合成蓝宝石是这样描述的:助熔剂法合成蓝宝石内的助熔剂残余、颜色色带、铂金属片等特点与其相应的助熔剂法合成红宝石相同,不同点在于:1)荧光在紫外灯下助熔剂残余可有粉红色、黄绿色、棕绿色等多种荧光,而且荧光较强,而天然蓝宝石多表现为荧光惰性;2)吸收光谱与天然蓝宝石相比,助熔剂合成蓝宝石有可能缺失460nm、470nm的吸收线。

合成蓝宝石戒指3、水热法合成蓝宝石水热法合成技术是一种更接近天然宝石在热液环境中生长的技术,因此合成蓝宝石与天然蓝宝宝石极为相近,但是由于成本比较高,所以很少作为商品来流通。

在鉴定方面,一般也是从颜色、发光性、晶体、包体、生长纹几个方面来鉴别。

合成蓝宝石耳钉4、蓝宝石的优化及特殊处理蓝宝石在优化处理方面和红宝石还是很相似的,目前国际上接受或者说认可的处理方式仅限于单纯的传统加热处理。

其他染色、浸有色油、填充、扩散等方式都是目前国际上不接受的处理方式,有些处理方式甚至有可能给人的身体带来一定损害。

贵重宝石都是纯天然的,如果遇到一颗特别漂亮,完美无瑕的时候,就要多花点心思了!填充一般是为了遮盖天然宝石的瑕疵,将石蜡、有色油或合成树脂等折射率与刚玉相近的物质注入裂隙、裂纹明显的宝石中,消除因裂隙造成的光线折射不均匀等的现象,提高宝石的净度。

宝石合成与优化处理

宝石合成与优化处理

宝石合成与优化处理宝石合成功为一种常见的游戏机制,玩家通过不断合成不同等级或类型的宝石来获得更强大的属性或特殊效果。

宝石合成的目的是为了帮助玩家提升角色的战斗力,并提供更好的游戏体验。

优化宝石合成机制可以让玩家更好地参与游戏,并获得更有意义的奖励。

接下来,我将介绍一些宝石合成与优化处理的方法。

一、宝石合成机制优化1.多样化的合成方式:除了传统的指定宝石等级合成外,可以引入更多的合成方式,例如兼容不同等级宝石合成、多个宝石合成等。

这样一来,玩家可以更灵活地搭配自己的宝石,实现更多样的属性组合。

2.宝石合成路径的可视化:增加一个宝石合成路径的图表,可以让玩家一目了然地知道如何从低级宝石合成到高级宝石。

这个图表可以显示宝石合成所需的材料和对应的合成结果,方便玩家进行合成决策。

3.增加非合成途径获得宝石的机会:除了合成宝石,可以增加一些其他方式来获得宝石,例如击败特定怪物、完成特定任务或活动等。

这样一来,玩家可以通过不同的途径来获取宝石,提高游戏的可玩性和多样性。

4.合成失败的处理:在宝石合成过程中,可以引入一定的合成失败概率。

当玩家合成失败时,可以给予一些安慰奖励,例如补偿材料宝石或其他游戏资源,以缓解玩家的失落感和不满情绪。

二、优化处理1.宝石属性平衡:不同类型的宝石应该具有一定的平衡性,避免其中一种类型的宝石过于强势,导致其他类型宝石失去使用价值。

可以定期对宝石的属性进行调整和平衡,确保各个类型的宝石都能在游戏中发挥一定的作用。

2.宝石品质的区分度:对于宝石的品质可以采用不同的颜色标识,例如普通品质为白色,稀有品质为绿色,传说品质为紫色等。

这样一来,玩家可以更直观地识别不同品质的宝石,并设置更高的合成要求或奖励来激励玩家合成更高品质的宝石。

3.宝石合成的挑战性:可以设定一些挑战性的宝石合成任务或要求,例如要求在限定的时间内合成一定数量或特定类型的宝石。

这样一来,玩家在合成宝石时会面临一定的压力和挑战,增加游戏的乐趣和挑战性。

宝石合成与优化

宝石合成与优化

人工宝石指完全或部分由人工生产或制造的、用于制作首饰及装饰品的材料,分为合成宝石、人造宝石、拼合宝石、再造宝石。

合成宝石指部分或完全由人工制造的晶质或非晶质材料,这些材料的物理性质、化学成分及晶体结构和与其对应的天然宝石基本相同。

必须在其所对应天然珠宝玉石名称前加“合成”二字,禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名,禁止使用易混淆或含混不清的名词定名。

人造宝石指由人工制造的晶质或非晶质材料,然而这些材料没有天然对应物。

定名必须在材料名称前加“人造”二字,禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名。

禁止使用易混淆或含混不清的名词定名,不允许用生产方法参与定名。

拼合宝石指两种或两种以上材料经人工方法拼合在一起,在外形上给人以整体琢磨印象的宝石。

逐层写出组成材料名称,在组成材料名称之后加“拼合石”三字或以顶层材料名称加“拼合石”三字,由同种材料组成的拼合石,在组成材料名称之后加“拼合石”三字,对于分别用天然珍珠、珍珠、欧泊或合成欧泊为主要材料组成的拼合石,分别用拼合天然珍珠、拼合珍珠、拼合欧泊或拼合合成欧泊的名称即可,不必逐层写出材料名称。

再造宝石指将一些天然宝石的碎块、碎屑经人工熔结后制成。

在所组成天然珠宝玉石名称前加“再造”二字。

人工晶体的共性1、颜色均一、内部缺陷少;2、原料和成品均较大;3、常见单相气态包体(水热法产品除外),它们多呈圆形或拉长的水滴形; 4、常见未熔融之熔质包体(水热法产品除外),其常呈不透明的白色面包渣状;5、由Cr致色的任何品种,在紫外线下均呈鲜明的红色荧光;6、绿色品种在查尔斯镜下常呈红色。

合成宝石的研究思路(1)从熔体中结晶的主要有焰熔法、提拉法和冷坩埚法。

(2)从溶液中结晶的主要有水热法和助熔剂法。

(3)固相生长:高温高压法合成钻石·其它方法: 化学沉淀法合成欧泊、绿松石、孔雀石、青金岩等。

1.为什么焰熔法生长出的宝石晶体要进行退火处理?焰熔法生长宝石因为温度不很稳定,使晶体位错密度较高,为消除热应力带来的晶体缺陷,必须进行高温退火处理2焰熔法晶体生长过程分哪几个阶段?(1) 接籽晶,用晶种法代替晶芽的自发生长。

05钻石合成及优化处理

05钻石合成及优化处理

05钻石合成及优化处理钻石是一种贵重的宝石,被广泛应用于珠宝首饰以及工业化领域。

钻石的合成及优化处理是对天然钻石进行加工,以改善其质量和外观。

钻石的合成是通过模拟天然形成的过程来制造钻石。

多年来,科学家们通过实验和研究开发出了几种合成钻石的方法,包括高压高温法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD)。

高压高温法是最早开发的一种钻石合成方法。

在这个过程中,碳源(通常是石墨)被暴露在高压高温的环境中,通过热力学反应使得碳原子重新排列形成钻石。

这种方法可以生成高质量的钻石,但制造周期较长,成本较高。

化学气相沉积法是一种相对较新的钻石合成方法。

在这个过程中,将包含碳的气体化合物(通常是甲烷)通过加热分解后,碳原子在衬底表面形成钻石的晶核,然后逐渐生长成大颗粒的钻石。

这种方法制造周期短,成本相对较低,因此被广泛用于工业领域。

虽然合成钻石在外观上和物理性质上与天然钻石非常相似,但它们还经过了优化处理以提升质量。

优化处理主要包括去除杂质和改善颜色。

合成钻石中常见的杂质有氮和硼。

氮杂质可以导致钻石呈现黄色或棕色,因此需要通过化学处理或高温处理来去除氮杂质。

硼杂质则会使钻石呈现蓝色,可以通过高温处理来去除。

杂质的去除能够提升钻石的纯度和透明度。

钻石的颜色也可以通过处理来改善。

对于低质量的钻石,可以通过高温处理来使其颜色变浅或消除不均匀的颜色分布。

这些处理方法可以使钻石更加具有吸引力和价值。

除了去除杂质和改善颜色外,还可以通过其他方法来优化处理合成钻石。

比如,钻石的切割和抛光可以提升其光泽和火彩。

钻石的形状和大小也可以根据需要进行优化处理,以满足不同客户的需求。

总的来说,钻石的合成及优化处理已经取得了重大的突破,使得合成钻石在许多领域得到了广泛的应用。

合成钻石的质量和外观与天然钻石相近,因此被越来越多的消费者接受。

优化处理方法的不断改进也为合成钻石提供了更多的发展空间,未来合成钻石有望在珠宝和工业市场上取得更大的份额。

红蓝宝石的合成优化处理鉴别

红蓝宝石的合成优化处理鉴别

红蓝宝(刚玉)总结鉴定需要解决的问题1是否是红宝石、蓝宝石?2是否是合成品?3是否经过了热处理?4是否经过了扩散处理?5是否经过了充填处理?6是否经过了染色处理?7是否经过了辐照处理?红宝石的产地及其特征世界上有许多红宝石产地,主要产地有缅甸、泰国、柬埔寨、斯里兰卡、澳大利亚、肯尼亚、坦桑尼亚、越南等,各个产地的红、蓝宝石都会由于其形成条件上的差异,而也各具某些特征,依此可判断某一红宝石或蓝宝石的来源,做出产地鉴定。

1.缅甸抹谷红宝石是世界上最精美的红宝石(和蓝宝石)的产地,以鸽血红闻名于世,以致于“缅甸红宝石”成为商业上优质红宝石的代名词。

红宝石采自冲积或残坡积砂矿之中,其含矿母岩为大理岩。

大理岩中侵入有花岗质正长岩,而红宝石则分布在接近正长岩的大理岩中。

典型的产地特征有:(1)流纹状色带:红色分布不匀,可出现流纹状的、团块状的色斑,被形象地称为“糖浆状”的色带。

(2)双晶和水铝矿管状体:聚片双晶常见,平行于菱面体的面,偶然还会出现另一个方向的聚片双晶,两组双晶几乎以90度的面角相交。

沿着两双晶面的交线,经常会有由细小的水铝矿微晶集合形成的管状体。

沿双晶面交线分布是水铝矿在刚玉宝石中的一种习性,在许多不同产地的刚玉宝石中都可以见到。

(3)补钉状金红石针:短针状金红石密集成白色团块状不均匀地分布在红宝石中,如同“补钉”。

最具有产地意义的特征是:流纹状色带与短针状的金红石相伴出现,方解石晶体与致密网状的金红石针共生。

常见的其他包体还有,无色透明菱面体状的方解石和白云石,磷灰石和尖晶石等。

此外还只有石榴石、榍石、磁铁矿和黑云母等。

偶尔可见充填了液体的空穴或负晶。

2.缅甸孟素红宝石孟素(Mong SHu)是90年代发现的红宝石新产地,位于抹谷南东方向约200公里。

红宝石产于残坡积层,其来源与下伏的大理岩密切相关,典型的产地特征有:(1)颜色和色带:紫红色至褐红色,红宝石晶体的中心常见有深蓝紫色的核心,经热处理后,深蓝紫色色斑多少消除,并呈暗红色至红色,有时还形成白色的絮状物,导致透明度下降。

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宝石合成及优化处理学习报告随着社会的进步和科学技术的发展,人工合成宝石的方法和手段也在不断增多和更新,有些宝石还可以用多种方法合成。

目前,常用的人工合成宝石方法有以下几种:①焰熔法;②冷坩埚法,③晶体提拉法和导模法,④助熔剂法:⑤水热法,⑥高温超高压法;⑦化学沉淀法。

除上述主要方法外,还有一些其他方法,主要是指利用玻璃、陶瓷、塑料或其他工艺制,作人造宝石(如人造玻璃猫眼、人造夜光宝石及用玻璃等材质仿绿松石、仿欧泊、仿琥珀、仿珍珠等)、拼合宝石(蓝宝石拼合石、红宝石拼合石、拼合欧泊和石榴石拼合石等)和再造宝石(再造琥珀)的方法。

各种人工合成宝石的方法各有其制作原理、生产工艺和设备的特点。

能够生长的宝石晶体有些与天然宝石是相同的,但天然宝石中某些宝石晶体只能在特定的条件下形成,人工的方法尚不能代替。

现今用的最为广泛的是焰熔法,冷坩埚法(仅用于合成立方氧化锆),助溶剂法,水热法,化学沉淀法(CVD钻石薄膜)。

这里我就具体说下焰熔法。

焰熔法:早在1837年M.Gaudin(法国)用明矾加铬酸钾放入有炭黑层的黏土坩埚内熔化而生成片状的刚玉,1877年E.Fremy和Feil(法国)将A12O3熔于PbO 中,用20 天长出小片状红宝石晶体,到1885年,他们俩又与Wyse(瑞士)用天然红宝石粉末加少量铬酸钾,用O2和H2火焰熔化长出了Geneva Rubies(日内瓦红宝石),但真正的成功是到1890年,法国化学家Vemeuil改进了焰熔技术,并于1900年发表了以Y—A12O3为原料,H2、O2火焰熔化生长出可用晶体的文章。

自此,焰熔法被推广到工业中去。

焰熔法除生产合成红宝石外,还生产合成蓝宝石、合成尖晶石和人造钛酸锶等晶体。

在人工宝石业中,这种方法及所生长的产品,占有相当重要的位置。

焰熔法也称火焰法,或称维尔纳叶法。

顾名思义,它是用火焰把原料熔化在熔体中进行晶体生长的方法是较重要的一种生长宝石的方法。

焰熔法生长宝石装置由供料系统、气体燃烧系统、炉体和下降系统等部分组成。

供料系统:添加原料粉末于筛状平底容器中,在振动器有规律的振动下,粉末通过筛底均匀等量地落入氧气流内。

气体燃烧系统:这是熔化粉末的主要部件,氧气和氢气通过燃烧器燃烧,可产生高达2400~2500ºC的温度。

炉体:炉体的作用是创造一个保温条件,使温度保持稳定,炉膛要求流线型,便于气体流动和不积粉。

下降系统:在下降过程中旋转平台均匀下降,一般平台每小时下降lcm。

焰熔法已有100 多年的历史,它在人工宝石工业中占有相当重要的地位,是产量和规模最大、使用历史最长的一种方法。

生长宝石所用原料的制备是生长出优质晶体的第一步。

现以合成刚玉为例予以说明。

多年来国内外采用焰熔法合成宝石的实践经验证明,生长合成刚玉宝石晶体所用的原料,以纯净、颗粒均匀、高分散、具有适当的堆积密度和流动性好的γ—A12O3粉末最为理想。

根据不同的用途和性能要求,通过在γ—A12O3中加入不同的着色剂和改性剂,可以得到不同颜色和不同性能的刚玉宝石。

因此,要获取所要求物化性状的粉料,如何选定合理的掺杂剂,如何确定宝石原料的焙烧程度是γ—A12O3粉料制备过程中的两个关键环节。

1.原料的掺杂:对不同颜色和不同用途的宝石,需在其中掺入不同的金属离子,金属离子的掺人量是根据以下因素确定的:①对宝石不同色泽、光学和电学性能及用途的要求;②宝石结构及物理特性(如硬度、韧性等)的要求,③在宝石粉料及晶体生长过程中的掺杂离子烧失量。

控制掺杂量很重要,量太少,颜色太淡:量太多,宝石容易裂。

掺杂是向硫酸铝铵矾中加入不同试剂。

2.合成红宝石在熔化结晶过程中铬离子的烧失现象十分明显。

由铬离子烧失情况的一组试验数据可以看出,当在铵明钒中加入铬离子的质量分数为0.875%时,经过焙烧,铬离子质量分数降低到0.80%~0.82%左右,烧失量约为7.4%。

经过焰熔结晶铬离子质量分数降低到0.388%左右,烧失量约为55.7%。

因此,确定原料中的掺杂量时,必须充分考虑到掺杂剂在焰熔结晶过程中的烧失量。

3.铝铵矾的分解过程γ—A12O3的制备过程,就是铝铵矾的加热分解过程。

其基本过程是使铝铵矾反复结晶以除去杂质,200℃下脱水形成无水多孔铝铵矾,再进行焙烧,挥发H2O、SO3、NH3等,形成A12O3。

铝铵矾在完全分解后,先形成无定形三氧化二铝,然后逐步转变形成γ—A12O3粉料。

其中必须准确地掌握使铵明矾完全分解为氧化铝的温度。

我国科学技术工作者对此作了较系统的测定。

测试结果表明,焙烧温度在950℃以下,保温2h 较为适合。

晶体生长:进行晶体生长前应先按要求准备籽晶,种晶必须进行定向切割(用定向仪定向,也可用偏振光定向)。

对于宝石晶体来说,生长方向主要考虑生产效率、晶体质量合成刚玉晶体一般采用生长轴与光轴成60º角左右,这样生长的晶体成品率高且不易开裂。

宝石晶体生长过程可分四个阶段:①在籽晶上长出最初的晶芽。

早期的工艺中,籽晶一般为粉料烧结成的陶瓷体或已结晶晶体的一部分。

目前,均已用种晶法代替晶芽的自发生长,如生长合成红宝石时,种晶采用合成红宝石。

②扩大籽晶的面积或称扩大籽晶的直径。

③等径生长:晶体扩大到一定大小后,即处于等径生长阶段,一直维持到生长结束,成为倒梨形,即梨晶。

在等径生长时,要使梨晶的生长晶面经常处于最适宜的生长温度区内,即所谓的结晶焦点上。

最佳结晶条件是在梨晶的顶部保持2~3mm厚的熔融层,使落在这个层上的尚未结晶的粉料完全熔化,随后在晶体杆下降时于熔融层下凝固析晶。

④退火处理:将合成晶体按规定装入高温炉之后,将炉温缓慢地升到预定的温度,然后进行长时间的恒温退火。

由于未退火的合成宝石晶体热应力很大,若升温速度太快,晶体常因升温过程的热冲击而开裂。

通常的升温时间为5~10h,温度上升到预定温度后,恒温几十个小时,再缓慢地降至室温,接近熔点的高温退火要严格控制温度,以防晶体回融。

焰熔法晶体生长工艺特点:1、此种方法不需要坩埚,既节约了坩埚材料又避免了晶体生长过程中坩埚的污染问题。

2、H2、O2燃烧可以达到很高的温度(2500。

C以上),对难熔氧化物晶体生长非常合适。

3、生长速度快,有利于大规模生产并可降低成本。

4、生长设备较简单,能长出尺寸大的晶体,如宝石梨晶宽可达10~30mm,长500~1000mm。

当然此法也有缺点,如生长时温度梯度大,晶体应力大,易开裂。

至于我们为什么要合成宝石呢?因为相比较于天然宝石可以无限制的合成,不会存在“不够采”的现象,但是我们大多数的消费者并不知道有合成的,就算知道也不知道怎么区分,接下来我们就看下焰熔法合成宝石的鉴别特征。

焰熔法合成宝石的鉴定特征:1)焰熔法生长的宝石中可见气相包体,这些气泡大小不一,或单个或成群出现,气泡形状多为球形,也有拉长及齿形的变异气泡,有时小气泡大量密集出现会形成云雾状包体。

2)焰熔法生长的晶体横截面上可见到像唱片一样的密集弧形生长环带或色带,常伴有与条纹方向垂直的拉长气泡。

3)晶体生长过程中未熔融的粉料有时会被包裹在晶体中,形成面包碎屑状包体。

4)焰熔法生长的梨晶很容易从中间裂开,并易产生位错而使晶体出现镶嵌结构、晶向扭曲等严重缺陷。

5)焰熔法生长的宝石晶体个体较大,颜色均匀而鲜艳。

这样除了合成宝石还有更多的不法奸商对不怎么好的宝石进行优化处理,宝石优化处理工艺最初始于何时,人们尚无法考证。

据有关资料记载,早在公元前古罗马和古希腊人就已采用热处理工艺对玉髓进行改色处理。

约公元前2000年,在印度曾出现较多的热处理红玛瑙和红玉髓。

自15世纪下半叶后,由于化学业、染料业的发展和冶金技术的提高,宝石的染色、充填、热处理技术达到了较高的水平,处理后宝石的颜色较艳丽、耐久。

19世纪末至20世纪初,科学技术的日新月异,X射线、γ 射线相继发现,为以后的宝石的辐照处理奠定了基础。

当今宝石的高温高压、铍扩散、离子注入处理等工艺,充分体现出传统的优化处理技术与现代高新科技的完美结合。

经处理后,宝石的外观特征更接近天然,耐久性更好。

天然宝石属不可再生的珍贵矿产资源,而优质宝石的储量原本就稀少,经过长期、大量的开采,许多优质宝石的矿床已近枯竭。

近20年来,世界范围内人们对天然优质宝石的需求递增,导致珠宝市场上优质宝石的供需矛盾日趋锐化,价格上涨。

因此,开展宝石人工优化处理工艺技术的研究,有助于使不可再生的珍贵宝石资源得以综合利用,既可局部缓解人们对天然宝石的供需矛盾,又使其潜在的美和经济效益、社会效益得以充分开发。

尽管如此,毕竟这类人工优化处理宝石的自身价值无法与其相对应的天然宝石等同(少数处理宝石甚至具有欺诈行为)。

随各类宝石优化处理新品种的相继面市,与之相关的鉴定技术和标识问题也就应运而生。

现在比较普遍的优化处理方法有:热处理、扩散处理(表面或体扩散)、高温高压处理、辐照处理(含热固色或退火处理)裂隙充填、熔合充填处理(油、蜡、人工树脂、玻璃等)、激光处理(含化学处理)、染色处理(含热固色处理)涂覆、镀膜处理。

在这里我就主要说下在宝石中用的比较多的热处理、辐照处理、染色处理。

热处理:将宝石放置在可控气氛和温度的加热设备(电阻箱、马弗炉、石墨管炉、烧结炉等)中,添加不同的化合物或涂填物、选择不同的温度范围、气氛条件(氧化、还原、中性)、加热速率(升温、冷却)及恒温时间对宝石进行热处理,使宝石的颜色、透明度、净度、光学效应等外观特征得到明显改善。

经热处理后,宝石的颜色相对稳定,它是一种将宝石的潜在美展示出来并为人们所广泛接受的常见优化方法。

高温高压:地球上地幔高温高压环境中结晶出的金刚石晶体,被寄主岩浆(金伯利岩岩浆或钾镁煌斑岩浆)快速携带到近地表的过程中,由于巨大的压力降、所处温度压力条件的迅速改变和晶体与围岩物质的相互碰撞,侵位金刚石晶体的、结构局部发生改变,并诱发晶格缺陷(指钻石晶体结构中的局部范围内,质点的排列偏离其格子状构造规律的现象),使一部分原本无色的金、刚石的颜色发生改变,从而形成褐黄、棕黄色及粉红色金刚石。

实验室高温高压条件下得到的人工合成钻石为褐色、褐黄色、棕色,金刚石晶体中的原子及杂质原子提供了足够的均向压力和势能,人为调控所处的温度、压力及介质条件,有助于改善或改变钻石中的晶格缺陷,提高其色级或改变其颜色高温高压处理,有助于Ⅱa型褐黄色金刚石晶体克服其所处的势垒,促使金刚石晶体中的晶格缺陷在高温高压条件下发生重组、湮灭,使之修复至塑性变形前的初始稳定状态,并最大限度地恢复其原本无色的面貌;Ia 型褐黄色金刚石晶体内由于存在致色杂质氮原子和空位,在现有高温高压处理技术条件下,尚无法消除其褐黄色而提高其色级。

因此,只有在金刚石晶体原本存在的晶格缺陷基础上,通过高温高压处理并进一步加剧其塑性变形强度,进晶体内晶格缺陷的增殖,从而达到改色(褐黄色转变为黄绿色、金黄色,少见粉红色及蓝色)之目的。

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