人工宝石重点——长春工程学院宝石.

人工宝石重点——长春工程学院宝石. 1.人工宝石概念: 人工宝石: ?.概念:完全或部分由人工生产或制造、用作首饰及装饰品的材料统称为人工 宝石。 ?.是指人们运用现代科学技术的基本原理和方法，选用适宜的原材料，通过合 理的工艺、技术，在实验室或工厂里制造出来的用作首饰及装饰品的材 料。 2.人工宝石的分类:包括合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石四大类。 合成宝石 人造宝石 拼合宝石 再造宝石 人工合成宝石的方法 ?焰熔法;?冷坩埚法;?晶体提拉法和导模法;?助熔剂法;?水热法; ?高温超高压法;?化学沉淀法。 3.焰熔法的一切 焰熔法生产的宝石: 红宝石、蓝宝石、合成尖晶石、人造钛酸锶等晶体 焰熔法的概念: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。 (焰熔法已有100多年的历史，是产量和规模较大、使用历史最长的一种方法) 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: 气体燃烧系统: 炉体: 下降系统: 合成红宝石的例子: a.供料:?.,-AlO粉末，纯净，颗粒细; 23 (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,-AlO粉末最为理想) 23 ?.原料掺杂，携入不同金属离子; 红—CrO 23 蓝—TiO 2 变色—VO 25 金属离子的掺入量是根据以下因素确定的: 1 2 3 b(气体燃烧; c(炉体保温; d(下降系统下降。 合成尖晶石的例子: a.供料:?.氧化镁:三氧化二铝==1:1到1:2.5 ( 红色的合成尖晶石必须按1:1配比才行，任何偏离都会变成其他颜色，因此生长 有一点难度。其他颜色均较容易生长。) ?.原料掺杂，携入不同金属离子; Cr——红、棕、绿 Cu——粉红 Mn——黄 Co——深蓝 Fe(或Co + Cr)——浅蓝 Mn + Cr——浅绿 Co + Mn——紫 b(气体燃烧; c(炉体保温; d(下降系统下降。 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?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。 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。 4. 冷坩埚技术 高频冷坩埚技术的工作原理: 高频冷坩埚技术不使用专门的坩埚，而是直接用拟生长的晶体材料本身作“坩埚”，使其内部熔化，外壳不熔;其巧妙之处是在其外部加设冷却装置，把层的热量吸走，使表层不熔，形成一层未熔壳，起到坩埚的作用，这就是“冷坩埚”。内部已熔化的晶体材料，依靠坩埚下降法晶体生长原理使其结晶并长大。 高频冷坩埚技术设备 高频冷坩埚技术成套设备由三大部分组成，即高频振荡装置、冷坩埚系统、晶体生长用引下装置 (P572) 合成立方氧化锆晶体的生长 ?.原料制备 生产立方氧化锆用的主要原料是ZrO2粉末，对原材料中TiO2、Fe203含 量要求较高，一般其质量分数小于0(03,，以确保生长出的晶体不带黄色，透明度好。稳定剂采用纯度较高的Y203，色白而细。 为了生长有色晶体，需要掺入一定量的杂质元素，常用的是稀土元素氧化物和过渡族元素氧化物。将ZrO2、Y203按9:1mol比例配料，加入相应杂质元素，混合均匀备用。 ?.晶体生长过程 将混合好的原料装入冷坩埚中，上部放少量金属锆片，接通电源并升压，将原料熔化。当原料熔化后，使熔体稳定一段时间，使电压、电流、栅流基本稳定后，使坩埚慢慢地下降，这时，由于下部冷却，在底部就会自发成核。随着坩埚的下降，一部分有生长优势的晶核迅速长大而排挤其他小晶体长成晶排。当生长结束后，慢慢地降低功率，使晶体退火一段时间，关闭电源，自然冷却到室温，取出晶块。轻击即可打开分离出完整的晶体块。 合成立方氧化锆晶体的鉴定特征 简称:CZ 等轴晶系 均质体 折射率:2.15 双折射率:无 色散:0.060 硬度;8.5 密度:5.8g/cm3 内外部显微特征:通常立方氧化锆的大多数晶体是很洁净的，只有少数产品可能会因冷却速 度过快而产生气态包体或裂纹。还有些靠近熔壳的合成立方氧化锆晶体内 可能有未完全熔化的面包屑状的氧化锆粉末。偶见旋涡状内部特征。 5.提拉法: 用此方法生产的宝石有 大多数氧化物类晶体如红宝石、蓝宝石、人造钇铝榴石(YAG)、人造钆镓 榴石(GGG)、金绿宝石、尖晶石等，都能用晶体提拉法生长合成晶体。 晶体提拉法的原理 (是利用籽晶从熔体中提拉生长出晶体的方法) 晶体提拉技术的原理可以用图来说 明。生长设备包括:坩埚、熔体(原料)、 晶种与晶体提拉机构、加热器及功率控制、 温度控制系统、炉体及氧气控制系统、后 加热器等。 将待生长的原料放在合适的坩埚内 熔化，装上定向的晶种，降下籽晶杆，接 种、放肩，然后等待生长出达到要求的晶 体。 装置:坩埚 加热器及功率控制 温度控制系统 提拉、转动机构及其控制 后加热器 这种方法的主要特点是: 1)晶体生长过程直观，便于观察。 2)短时间内可长出高质量的大晶体。 3)可以定向等径生长，但是受坩埚材料污染、熔体对流及饱和蒸气压低、熔 体挥发等的影响，给生长晶体带来困难。 6. 助溶剂法 助熔剂法又称高温熔体溶液法，它是将晶体的原成分在高温下溶解于低熔点助熔剂熔体中，形成饱和的溶液，然后通过缓慢地降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方式，形成过饱和的溶液而析出晶体。这种过程类似于自然界中矿物晶体从岩浆中结晶的过程，因 此在宝石晶体合成中占有重要的地位。 优点 1. 与其他方法相比，它适用性很强，几乎对所有的宝石材料都能找到合适的助熔剂。 2. 由于它与矿物在岩浆中结晶类似，合成宝石晶体的包体很像天然宝石包体， 助溶剂法生长晶体的原理: 助熔剂法，顾名思义，一定有助熔剂。作为助熔剂，一个基本的要求就是它熔化后 能溶解待生长的晶体，且不易分解挥发。PbF、PbO、BiO等极性化合物是最好的材料，2223 O也很常用。还有一些复杂的化合物如钨它们熔点低，溶解能力强，此外BO和BaO-Bi2323 酸盐、钼酸盐、冰晶石等有时也被选做助熔剂。 助熔剂的选择要依据几个原则: 1)它对拟生长的晶体有极好的溶解性，随温度的变化，溶解度变化也较大，这样晶体 容易生长。 2)在较宽的温度范围内，所生长的晶体是惟一的稳定相，也就是助熔剂与晶体成分不 能形成中间化合物。 3)助熔剂具有较低的黏度和较高的沸点。 4)挥发性小，毒性小，容易清除。 二元组分图: 1)假设宝石组分的熔点为T,助溶剂作为低熔点组分B的熔点为T AB 2)将A组分与B组分混合，混合比x 3)受热熔化后A,B组分均融成溶液，作为混合组分x的熔点处于Px 4)当温度下降，A组在Q，即T温度时结晶析出 Q 5)在降低温度，熔溶液的成分比沿TQE的变化，最后到E点，E点称为低共熔点，在这个A 过程中，A组分不断地生长成晶体。 这样，在较低温度下生长高熔点的宝石晶体。 助熔剂法合成红宝石的主要品种和鉴别特征 1(查塔姆(Chatham)合成红宝石 1)晶体特点 Chatham合成红宝石是一种含天然籽晶的合成红宝石 2)荧光 紫外灯下有强红色荧光及白垩状红色荧光。 3)内部特征:?可见助熔剂包体 ?铂金属片 ?种晶 ?透明晶体 2(克尼什卡(Knischka)合成红宝石 1)晶体特点 Knischka合成红宝石表现出一种纺锤状的晶体形态 2)荧光 Knischka合成红宝石在长、短波紫外灯下表现一种强红色荧光 3)吸收光谱 270nm的吸收峰是天然红宝石所缺失的，这一吸收峰的存在可作为Knischka 合成 红宝石与天然红宝石的鉴别依据 4)内部特征:?助熔剂包体 ?负晶 ?铂金薄片 ?种晶 3(拉姆拉(Ramaura)合成红宝石 1)晶体特点 等向的菱面体状晶体 2)荧光 长、短波紫外灯下有明显的橘红色一红色荧光，少数样品可有蓝白色荧光。 3)内部特征:?助熔剂包体 ?铂金薄片 ?颜色与色带 ?生长线 4(多罗斯(Douros)合成红宝石 1)晶体特点 常见的晶形有两种，即近等向发育的菱面体状和板状 2)荧光 成品宝石则多表现出比天然红宝石强的红色荧光 3)内部特征:?助熔剂包体 ?颜色和色带 ?生长线 明显的弯曲伞状轮廓，构成Douros合成红宝石的一种鉴定依据 助熔剂法合成宝石的鉴别: ?(包体特征 1)固态包体 助熔剂法生长的晶体内常包含的固态包体有结晶相包体、助熔剂包体、未熔化熔质包体和坩埚金属材料包体等。 2)气态包体 助熔剂法生长晶体内的气态包体是由于助熔剂具挥发性而造成的，有时气态和固态包体会同时存在，可构成气、固二相包体。 ?(生长条纹 助熔剂法生长的晶体有时可观察到平直的生长纹，它是 由组成成分的相对浓度变化或杂质浓度的周期性变化引 起的。生长纹的出现也与晶体中存在着很细的包体有关。 ?(位错 助熔剂生长的晶体多含有螺旋位错。螺旋位错在晶面上 终止时，表面会形成生长丘或卷线，生长丘的下面常联 结着小的包体中心。 7.水热法: 生长最典型和产量最大的宝石晶体是合成水晶(SiO2)，其次是合成祖母绿、合成红宝石、无色和橙色合成蓝宝石、合成海蓝宝石等。 水热法的基本装置包括高压釜、加热器、控温部分等， 生长原理:是过饱和溶液中生长晶体，在釜下部由于温度较高，Si02渐渐地向溶液内溶 解，而上部由于温度低，Si02又慢慢析出，Si02分子慢慢地在已放好的籽晶 上生长。 水热法生长祖母绿晶体: 把培养料、籽晶装入釜内，用螺母密封，高压釜加热，Si02在顶部分解，其他培养 基在底部溶解上升，组分在中部相遇，在适当的温度梯度和过饱和度下，在籽晶上沉积 而长大。 水热法的优缺点: 优点:水热法属溶液法生长，能生长出大而完美的晶体。由于该方法与自然界生长晶体 的条件很相似，因此生长出的宝石晶体与天然宝石晶体最接近。 缺点:是设备贵而安全性差，生长过程不直观且生长晶体的大小受高压釜容器大小的限 制。 水热法合成宝石的鉴别 : 1(籽晶:水热法生长晶体，必须使用籽晶片，而种晶与生长出的宝石晶体在光学特性及 其他方面总存在差异。 2(包体:水热法生长宝石晶体中会出现气液包体和固态包体， 1)气液包体:其中的气液包体与天然宝石的气液包体非常相似;区别在于，合成晶体 中的气液包体立体感强且较为，主要出现在籽晶的生长界面上。 2)固态包体:水热法合成宝石中常见的固态包体有合成水晶中的锥辉石或石英的微晶 核组成的“面包渣”状包体，合成祖母绿中的硅铍石包体(有时和气液包体一起形成 钉状包体)，合成刚玉宝石中呈絮状或团絮状分布的黄金微晶集合体。 3(生长纹理和色带:绝大多数水热法生长的宝石晶体中都有明显的波状生长纹或锯齿状 生长纹。 8(合成钻石: 原理: (高温高压种晶触媒法合成钻 石原理)钻石和石墨是碳的两 种同质多像的变体。根据钻石- 石墨的相平衡图可知，在常温常 压下石墨是碳的稳定结晶形式， 钻石只有在高温高压下才是最 稳定的，在高温高压(相图中钻 石稳定区的条件)下，石墨的中 的碳原子会重新按钻石的结构 排列，而形成钻石。 宝石级合成钻石的主要识别特征: 1)结晶习性:合成钻石常常为立方体、八面体，及二者的聚形，而天然钻石最常见的形态是八面体、菱形十二面体或二者的聚形或三角薄片双晶。 2)晶面纹理:合成钻石可显示树枝状、漏砂状或交切状纹理，接种面上粗糙不平。天然钻石常见三角凹痕 3)种晶:存在种晶和种晶幻影区。 4)钻石类型:合成钻石为Ib型或者II型，Ib型经高温处理后可成为Ib和IaAB的混合型。 5)包裹体:针状、片状、针点状的金属包裹体，大量的金属包裹体使得合成钻石具有明显的有磁性，甚至会导电。 6)吸收光谱:合成钻石无415nm吸收线。 7)紫外荧光:合成钻石的长波紫外荧光弱于短波，而天然钻石的正好相反。 8)荧光分带图案:合成钻石在超短波紫外线下有特征的分带现象(“马尔他十字分带”现象)。天然钻石则显示年轮状荧光分布。 9)阴极发光:与紫外下荧光分带特征相似。 CVD合成钻石的主要识别特征 1)生长特征:具有生长层结构，如平行的异常消光纹。 2)钻石类型:CVD合成钻石为Ib型或者含极少孤N的IIa型。 -13)红外光谱:在753，7354，6856，6425，5564，3323，3123cm处有与H有关的吸收峰，-1经HTHP处理可将其部分除去，只留下3107cm的H-C峰。 4)紫外荧光特征:未经高温高压处理的CVD钻石具有特征的橙红色荧光(,高温高压处理后 呈黄绿色。 5)荧光图案:CVD合成钻石的荧光图案具有细致的纹理，尤其是在阴极发光下易于观察到。 6)外观特征:切磨的钻石往往呈扁平状,淡褐色到深褐色的体色，但是经HTHP处理后可近 于无色。 9.合成碳硅石的宝石学性质: 成分:SiC 晶系:六方晶系，一轴晶，正光性。 颜色:近无色，通常带黄绿色色调 光泽:金刚光泽; 折射率:2.649-2.691， 双折射率:0.042;台面通常都垂直C轴，刻面棱重影明显。 色散:0.104，大于钻石; 相对密度:3.22，在二碘钾烷中钻石下沉，莫依桑石上浮; 硬度:9.25 包裹体:常含平行的针状包体，有气泡。 特殊性质:导热性好 10.合成欧泊 合成的方法 (1) 形成二氧化硅胶体球 (2) 二氧化硅球体的沉淀 (3) 球体压实 和粘接 鉴定特征: 1) 颜色特征:许多合成欧泊显示显然不同于天然欧泊的十分明亮而鲜艳的颜色。 2) 特殊的色斑结构:合成欧泊的色斑明显不同于天然欧泊，其色斑边界呈镶嵌状，显示 蜥蜴皮结构，转动时可见柱状升起的立体感。天然欧泊的色斑为二维的、丝绢状， 色斑边界为过渡渐变特征。 3) 相对密度:比天然的略低，合成黑欧泊和白欧泊为2.06，有塑料灌注的合成欧泊更低 一些，为 1.968，天然的为2.10。 4) 紫外荧光:大多数天然欧泊在长波紫外光下发强的淡白色荧光，并可有持续的磷光; 而合成白色欧泊在长波下几乎没有磷光且荧光很弱，甚至为惰性。 5) 吸收光谱:合成蓝色欧泊由钴致色，有典型钴谱，在查尔斯滤色镜下变红。天然蓝色 欧泊由铜致色。 6)折射率:合成火欧泊，有苔藓状包体，折射率为1.46，天然火欧泊折射率为1.40。 7) 紫外透过率:合成欧泊比天然欧泊更易透紫外线。 8) 化学成分:X射线荧光光谱结果合成欧泊有的含有明显高于天然欧泊的Zr、Cl、 Ga等化学成分。 -19) 红外光谱:天然欧泊(包括贵欧泊与火欧泊)的红外光谱从4000cm以下全吸收，在-1-15000—5300cm区间有极强的吸收，在4400和4500cm附近常出现较弱的吸收。-1天然火欧泊基本不出现4400和4500cm处的较弱吸收峰. -1-1合成贵欧泊的图谱有两类。一类从2000cm以下全吸收，3670—3685cm间-1有强吸收峰，2665和2265cm处附近有两个次级峰。 另一类合成欧泊，还有5806， -1-1-15734cm的双峰，4697cm的低宽峰和4398，4343，4255，4166，4078cm等吸收 峰。这些吸收峰与塑料中的聚丙烯和聚苯乙烯谱峰相似，因此此类合成品为塑料 灌注充填的合成欧泊，其相对密度值通常偏低。 1.概念 拼合宝石的概念:拼合宝石，简称拼合石，是指由两块或两块以上材料经拼合而成， 且给人以整体印象的珠宝玉石。 宝石优化处理的概念:定义为除切磨和抛光以外，用于改善珠宝玉石的外观(颜色、净 度或特殊光学效应)、耐久性或可用性的所有方法。 优化处理可进一步划分为优化(Enhancing)和处理(Treating)两类。 优化的概念: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 的各种改善方法”，如热处理红宝石、浸无色油祖母绿及玉髓、玛瑙 的染色处理等。 处理的概念:处理是指“非传统的、尚不被人们接受的各种改善方法”，如染色处 理翡翠、辐照处理蓝钻石、表面扩散处理蓝宝石、玻璃充填处理红宝石 等。属于处理的宝石在市场出售和出鉴定证时，必须特别标识，如红 宝石(处理)、红宝石(玻璃充填处理)。 2.优化处理宝石的工艺要求与特点 1)美观 一些质次的天然宝石经人工优化处理后，其潜在的美(主要为颜色和光学效应) 得以充分展示。 2)耐久 耐久指宝石的稳定性，即次品质的天然宝石经人工优化处理后，在随后的加工、 销售及佩带过程中，宝石的颜色、结构及某些光学性质不会发生明显的变化。 3)无害 无害指天然宝石经人工优化处理后，其饰品对人体应不产生任何伤害。特别是 一些经辐照和染色处理的宝石。 3. 热处理****** 原理: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。 主要机理: 1) 改变过渡致色杂质离子的价态 2)消除不稳定的色心 3)脱水作用 4)蜕晶质结构的逆转 5)净化或老化 6)消除色带、诱生淬火裂隙 7)消除丝状物和暗色核心或褐斑 4(辐照处理的概念 利用辐照源的带电粒子(加速电子、质子)、中子或γ射线辐照宝石，通过带电粒子、中子或γ射线与宝石中离子、原子或电子的相互作用，最终在宝石中形成电子空穴心或离子缺陷心，进而产生颜色或改变颜色。 各论热处理****** 一、红蓝宝石的热处理 1.热处理的类型 热处理过程中注意的四个基本条件:加热的温度范围; 加热的气氛; 加热的速率; 加热持续的时间 (1)在氧化条件下的热处理(Fe2+—Fe3+):主要是为了通过把刚玉宝石中的Fe2+ 变成Fe3+，以增加黄色，从而降低紫 色和蓝色。 a.诱发或加深含铁蓝宝石的黄色 b.部分或全部消除红蓝宝的蓝色部分 (2)还原条件下的热处理(Fe3+—Fe2+): a.诱生或加深蓝宝石中的蓝色:为了在某些蓝宝石中诱生和加深蓝色。 (要进行这样的热处理，从宝石本身来看，必须 含有一定量的Fe、Ti杂质，且二者必须有适当的 比例。) b.把某些浅黄-棕黄色或绿色的蓝宝石变成蓝色蓝宝石:主要是把(Fe3+变成 Fe2+，从而把由Fe3+造成的黄色消除掉。 (3)消除富钛或富铁包裹体的热处理 (4)使刚玉类宝石产生或加强星光效应的热处理 (5)消除色心的热处理 2.红蓝宝石热处理的过程 (1)预处理:将宝石打磨成一定琢型 (2)加热:中低温—高温—超高温—降温 (3)后处理:清洗、重抛光 3.热处理红蓝宝石的检测 (1.)宝石的内部特征:颜色不均匀、固体包裹体变化(气液包体发生爆裂)、生长 线尖锐度降低使得生长线变得粗细不均匀、 (2.)宝石的表面特征:表面出现溶蚀坑、点和烧结点;有时在宝石表面有状如羊 毛丝的孤立白色丝或斑点 二、绿柱石类宝石的热处理 加热的温度不宜太高，一般在中温(100-600)范围内，因为含有极性分子H2O 和阴离子团，太高温度会使原子团分解挥发，破坏结构，发生破裂、白化。 作用是:消除祖母绿中由Fe3+存在而产生的黄色色调 三、黄玉的热处理 主要是对辐照处理的黄玉进行后处理，消除黄玉中的黄色色调，使辐照产生的棕 黄-褐色或绿色变成稳定的蓝色。 四、水晶的热处理 1.烟水晶 烟水晶在加热条件下，颜色变浅或变成他色，持续增温，可最终使其完全褪色 变成无色或白色水晶。(作图) 2.紫水晶 加热紫晶可使其颜色变浅，有些紫晶在强光照射下也会变浅，继续加热会产生 两种变化，若在辐照前水晶有Fe3+存在，紫晶受热会变成黄水晶;若有Fe2+ 存 在，则紫晶变成绿水晶。黄水晶大部分是由紫晶在450?加热产生的。 (由紫水晶转变为黄水晶颜色的好坏，除了与温度高低有关外，与加热时间长短也有 很大的联系。) 3.玫瑰红色水晶加热时，颜色会逐渐变浅，加热到450 ?左右，就会完全褪色。 五、玛瑙改色的热处理 热处理的原理 主要用于处理原生浅红或肉红色玛瑙，因为原生肉红色玛瑙中致色成分是褐铁矿，它是Fe3+和Fe2+ 的含水氧化物， Fe2+ 氧化物往往色灰暗，影响了玛瑙的颜色。通过氧化条件的热处理，玛瑙中的Fe2+ 氧化成 Fe3+， 且水分被消除，即褐铁矿转变成赤铁矿。 热处理的工艺 玛瑙热处理工艺比较简单，首先将玛瑙切磨成半成品，然后放入加热炉内加热至700-1000?，持续一段时间;加热完成后缓缓冷却，最后制成成品。 六、锆石的热处理 1.中温热处理:温度范围在150-350?，主要是为了把某些深褐红色或红褐色及褐色 的锆石颜色变浅，提高锆石的透明度，但不太稳定，经强光照射一段 时间，会恢复原色。 2.高温热处理:这是锆石改善中最有效的方法，特别对于改善褐红-深红色锆石十分 有用。(最常用的方法) 处理方法:先把锆石用木炭包裹装入一密封坩埚中，放入加热炉内缓慢加热至 1000?左右，并恒温10-15小时，这种还原条件热处理，可使那些褐 红色锆石，部分变成浅蓝色、蓝色锆石，部分变成无色透明锆石。 3.超高温热处理:主要用于改善某些绿色、黄绿色、紫色的中型锆石，使它们向高 型锆石转变，所得锆石多呈深褐红、浅蓝色、蓝色和橘黄色 七、碧玺的热处理 (1)深绿-蓝绿色碧玺变浅 (2)除去碧玺颜色中的红色调 (3)某些褐色或黄色碧玺变成粉红色或无色 注: 碧玺的热处理通常是在中温的条件下进行的，过高的温度不仅会使所有彩 色碧玺发生颜色变化，而且会由于OH、F的分解逸出，破坏碧玺的结构， 从而是碧玺变得易碎，色灰暗，透明度低。 八、琥珀的热处理 1.琥珀在空气中受热，颜色往往会变深，如黄色和浅黄色受热一段时间，由于氧化作 用而变成浓橙或褐红色，类似老琥珀。 2.一些浊琥珀(含无数气体包裹体)，放入热油介质中进行热处理，可以在一定程度上 提高琥珀透明度。 3.应力裂纹:这是由于受热不均匀，或冷却速度过快而产生的残余应力造成的。 九、青金石的热处理 在中性(或还原)气氛中进行，同时加热或冷却速度要缓慢，加热均匀，时间 不宜过长，以防止其炸裂。 1.祖母绿 评价标准:颜色 透明度(净度) 块度 切工 裂隙 祖母绿注入处理的三个步骤: 1) 预处理 浓强酸浸泡祖母绿样品，消除宝石裂隙和表面的杂质及由于宝石打磨中残留下的抛 光剂，时间要视祖母绿样品的裂纹发育程度、杂质多少等而定;侵泡完后取出样品，用 水或稀碱性溶液反复进行清洗;再用离子水侵泡;最后干燥。 2) 注入树脂 采用热注入法或高压注入法，处理速度快、效率高，但成本高，适用大批量处理 3) 抛光 样品放在纸巾或棉纱上搽干，用凡士林做抛光剂，在布盘上进行抛光 说明:1.注入处理的好坏，与注入类型、处理工艺、样品的裂隙状态、分布特点、和操 作人员的经验有一定关系。 2.稳定性是相对的，不是永久性的。 3.有色油的注入市场上也较多，这种有色注入处理过的祖母绿或海蓝宝石在出售 是必须注明处理的方法 2.珍珠 评价标准:颜色 光泽 形态 大小 光洁度 珍珠层的厚度 一、清洗和脱水处理 清洗处理:用洗涤剂把珍珠表面的污物和海水消除，用软毛刷轻轻擦洗或用洗涤液侵泡一段时 间，并不断搅拌，取出后用清水几遍。 脱水处理:晾干并用无水乙醇做脱水剂进行脱水处理，除去珍珠结构内的孔隙和裂隙吸附水， 脱水剂还可以用纯甘油。 二、漂白处理 1.漂白处理的前期工作 (1)分类 按珍珠层的厚薄、颜色、光泽、形态和大小把珍珠进行大致分类。 原因:不同类型的珍珠，需要用的漂白剂量、浓度、漂白时间等都有差异，分类有利于 漂白效果的提高。 (2)打孔:把分好类的珍珠分别进行穿孔，根据珍珠的特点和首饰加工中的要求来进行，有 的打半孔，有的打全孔。打孔不单纯是后期首饰加工的需要，对于减少和消除珍珠 表面的坑点、缺陷也有一定的作用，由于能够深入到珍珠内部，有利于珍珠的漂白 处理。 打孔的要求:1.孔必须直，经过珠的圆心 2.孔径大小一致，孔口无崩裂 3.打孔时动作要轻、要稳，进 针先慢后快，一般采用对打方式。 2.漂白液 漂白液是由漂白剂、溶剂、表面活性剂、ph稳定剂等4个部分混合而成，这4部分的配 比对于漂白效果好坏十分重要。 3.漂白工艺****** (1)漂白设备装置:光照恒稳装置、漂白容器、真空抽吸装置 )漂白的工艺流程:漂浸、抽洗、换液、挑珠、去污五步骤。 (2 三、增白处理 常用荧光增白处理，是一种光学增白方法，利用光学中互补色原理来消除珍珠的黄色或其他杂色的。 增白剂是一种特殊的荧光涂料，这种蓝色荧光色正好与珍珠的黄色成互补色，是珍珠呈蓝白-白色。 珍珠漂白工艺的流程 1)漂白设备装置:光照恒稳装置、漂白容器、真空抽吸装置 2)漂白的工艺流程:漂浸、抽洗、换液、挑珠、去污五步骤。 ?(漂浸 先把待漂白的珍珠放置在抽洗瓶内，将漂白液缓缓注入分液漏斗中做准备。使 漂白液进入抽洗瓶内。待漂白液浸没珍珠后，就恢复常压。把珍珠与漂白液一起小 心地倒入事先准备好的宽口漂白容器内，再放到漂白箱内。为了使珍珠获得最强的 光照条件，漂白的容器内放珠不宜太多，并且定时进行搅拌，使各层的珍珠都能收 到充分均匀的光照。 ?(抽洗 浸漂的珍珠一般每隔10-20h抽洗一次，以便及时清除由漂白液与珍珠层反应 而生成的杂物，防止这些堵塞了漂白液进入珍珠内部的通道。抽洗的方法是把珍 珠从漂白液中取出放在有纱网底的容器中，反复用干净水冲洗，沥干后即放入抽 洗瓶中，抽真空2-3min，再加入洗珠液浸没珍珠，恢复常压后浸泡半个小时，然 后滤去废液，再用上法抽洗一次。在抽洗中，需经过3-4次换洗珠液进行抽洗。 ?(换液 抽洗好的珍珠烘干后，再次转入抽洗瓶内抽成真空，通过分液漏斗加入新的 漂白液，重复上述漂浸的工序。 ?(挑珠 挑珠是漂白过程中的一个重要工序，每次换液后都要进行挑选，把漂白好的珍 珠和极少数以开始受漂白液损伤的珍珠挑出来，让其他尚未漂白好的珍珠继续漂 浸。珍珠之间亦存在着一定的个体差异，所以，有的珍珠漂白较快，可先挑出，而 有的较慢，需加长漂白时间。 ?(去污 如果经过漂白后的某些个别珍珠表面存在明显的脏点，可用小什锦锉刀或细砂 纸轻轻擦去，大多数的脏点是可以去掉的，但要注意不要磨下去太深，以免将珍珠 层磨透，失去珍珠光泽。去污打磨后，需要给珍珠抛光以消除擦痕。 3.绿松石 评价标准:颜色 铁线 质地 块度 绿松石优化处理的方法: 1)染色 利用绿松石的多孔性，可以向绿松石注入各种染料或颜料，以达到改善或增加 绿松石颜色的目的。 具体做法大都是把绿松石浸入染色液中浸泡一段时间，待染色液渗入内部后， 再加热去水或使染色液发生化学 2)注入处理 绿松石的注入处理的注入剂有油、石蜡、塑料和水玻璃等，可以是无色 注入，也可以是有色注入。 作用是加深颜色或加色，掩盖裂隙和孔隙，提高透明度，增强结构的稳 定性 4.玛瑙 评价标准:颜色 种类 纹路 透明度 质地 染料染色法 用有机染料染玛瑙 染色玛瑙的鉴定 大多数蓝、绿、黄、黑色玛瑙的颜色，在天然色玛瑙中不会出现。 4.玛瑙染成多种颜色的机理及方法(大题) 1)热处理 主要用于处理原生浅红或肉红色玛瑙，因为原生肉红色玛瑙中致色成分是褐铁3+2+2+矿，它是Fe和Fe 的含水氧化物， Fe 氧化物往往色灰暗，影响了玛瑙的颜色。2+3+通过氧化条件的热处理，玛瑙中的Fe 氧化成 Fe， 且水分被消除，即褐铁矿转 变成赤铁矿。 工艺:玛瑙热处理工艺比较简单，首先将玛瑙切磨成半成品，然后放入加热炉内加 热至700-1000?，持续一段时间;加热完成后缓缓冷却，最后制成成品。 2)化学致色处理 大多数玛瑙因为不含或极少含铁的氧化物，因而热处理没什么作用，用化学的 方法把某种有色物质渗入沉淀到玛瑙孔隙中，以此改变玛瑙的体色。 ?(渗入沉淀法 先将致色离子的可溶性溶液渗入到玛瑙孔隙中，然后将其在孔隙中发生化 学反应，生成有色的化合物沉淀并附着于孔隙壁上。 作法: ?.把白玛瑙浸泡在事先配置好的可溶性着色金属盐溶液中，持续一段时间， 然后取出干燥，并放入加热炉内加热，可渗入玛瑙中的金属盐分解变成 有色的不溶性金属氧化物沉淀。 ?.先把玛瑙浸泡在某种着色盐溶液中一定的时间，然后取出放在第二种溶 液中浸泡，使两种溶液发生化学反应，沉淀出不溶性的有色化合物。 3+a、红色玛瑙:主要由Fe 氧化物致色 方法?:把白玛瑙浸入在事先配置好的硝酸铁的浓溶液中，经过一定时间的 浸泡后，将玛瑙取出，进行干燥脱水，硝酸铁在玛瑙孔隙中晶出。 然后把玛瑙放入加热炉内加热至300?左右，硝酸铁受热发生热分 解，生成红色氧化铁，玛瑙就变成了红色。 方法?:先把玛瑙浸入氯化铁溶液中浸泡一段时间，然后取出放入氨水中浸 泡一定的时间，然后取出进行加热处理，就得到红色玛瑙。 3+b、绿色玛瑙:主要由Cr致色，它的不溶性氧化物是CrO，呈绿色。 23 通常是采用方法?:把白玛瑙用饱和的铬酸或铬酸钾溶液浸泡一段时间，取出后干燥 加热，就可得到绿色玛瑙。 方法?:可先用重铬酸钾溶液与适量的硫酸亚铁和稀硫酸配置成浸液，将 白玛瑙放入其中浸泡一定的时间，取出后加热，就可得到绿色。 c、蓝色玛瑙:主要由Fe和Co致色 若用Fe的化合物生色，则要先把白玛瑙浸入浓度为20%的六氰铬 铁(?)酸钾溶液中10-15d d、黄色玛瑙:重铬酸钾，也可用氯化汞溶液和碘化钾溶液分别浸泡玛瑙 e、黑色玛瑙:糖酸法 先用糖溶液浸泡玛瑙2-3周，取出后浸入浓硫酸中进行脱水碳化 处理，适当加热硫酸30min—2h，完成后再冲洗、干燥，就染成 黑玛瑙。 5.琥珀的热处理 1)琥珀在空气中受热，颜色往往会变深，如黄色和浅黄色受热一段时间，由于氧化作用而变成浓橙或褐红色，类似老琥珀。 2)一些浊琥珀放入热油介质中进行热处理，可以在一定程度上提高琥珀透明度。 3)应力裂纹::这是由于受热不均匀，或冷却速度过快而产生的残余应力造成的。 6.青金石的染色处理(主要是对其中的方解石进行染色) 染色处理:用染料来染浅的或灰白色青金石，但此种染色青金石极易脱色和褪色。由于青金石结构一般比较致密，空隙较少，所以染料很难渗入内部，主要集中于表层裂隙中。 最常用有效的鉴别方法就是用酒精或酸性物质接触青金石，染色青金石遇酸或酒精会迅速掉色。这里推荐使用高浓度医用酒精。具体方法:用棉签取适量酒精，多次重复擦拭青金石表面约半分钟左右，如果棉签上出现蓝色的为染色青金石，无色的为天然青金石。 7(钻石 优化处理的方法: 一、 辐照处理的方法:中子辐照处理 重带电粒子辐照处理 高能电子流辐照处理 γ射线辐照处理 辐照钻石的退火处理:退火处理可使钻石的颜色稳定化，主要是通过消除某些色心，增强另 一些色心来改变钻石的颜色。 二、 钻石的净度优化 三、表面增生与镀膜 四、覆膜和染色 1.覆膜:钻石表面涂覆或喷涂一层极薄的膜，可使钻石颜色得到改善，也可以增加钻石的火彩。 2.染色 检测 1.辐照处理钻石的检测 (1)天然致色的色带多为直线状或角状，人工着色带平行于琢磨好的钻石的小刻面或台面。 (2)辐照处理的钻石有颜色集中区，或发现表面着色层与内部的分界线。 2.辐照处理蓝色钻石的检测 天然蓝色钻石有导电性，人工辐照处理蓝色钻石无导电性。 3.注入充填处理钻石的检测 在偏光镜下: (1)闪光干涉效应:在暗场时呈现特征的“橙色”闪光干涉效应，当该钻石在明场稍作转 动时，又会呈现一种蓝色闪光干涉效应。 (2)被注入的充填物有流动结构，扁平的气泡或玻璃冷凝收缩而产生的裂纹和网状结构。 (3)在充填物较厚的部位有浅褐色-橙褐色的外观 (4)有时钻石表面残留云雾状物质。 4.覆膜处理钻石的检测 将钻石放入浸油中，用显微镜和十倍放大镜仔细观察，可见钻石膜 5.染色处理钻石的检测 用丙酮进行擦抹，看其是否掉色。 书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔 人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金 人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫 书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 ——库法耶夫 书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果