寶石的鑒定與加工方法(doc 36頁).doc

1、 寶石鑒定與加工技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書馬燕明 彭花明地球科學(xué)與資源管理系2004年3月目 錄第一篇 寶石鑒定第一章寶石鑒定概述（1）第二章寶石的肉眼鑒定（1）第三章寶石的放大觀察（6）第四章折光儀及折光率的測(cè)定（11）第五章偏光器（14）第六章二色鏡（15）第七章分光器（16）第八章查爾西濾色鏡（18）第九章寶石密度的測(cè)定（19）第十章寶石熒光的測(cè)試（23）第十一章熱導(dǎo)儀及熱導(dǎo)率的測(cè)試（25）第二篇 寶石加工第十二章、寶石的款式設(shè)計(jì)第十三章、寶石加工設(shè)備及工藝材料第十四章、凸面型寶石加工方法第十五章、刻面型寶石加工第三篇 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容一、常用寶石鑒定儀器的操作方法（26）二、常見天然寶石的鑒定（26）

2、三、常見天然玉石的鑒定（26）四、有機(jī)寶石和常見彩石類的鑒賞（27）五、各種人造寶石的鑒定六、常用寶石加工設(shè)備的操作方法七、寶石款式設(shè)計(jì)，切割和圈形八、標(biāo)準(zhǔn)圓鉆型寶石加工方法九、橢圓型寶石加工方法十、凸面型寶石加工方法十一、其它款式和加式方法前 言寶石集裝飾和保值于一身，依據(jù)寶石品種和質(zhì)量其差價(jià)可達(dá)數(shù)倍至數(shù)千倍。如果在寶石貿(mào)易過程中對(duì)寶石的品種和質(zhì)量在鑒別上稍有不慎，就會(huì)給買賣雙經(jīng)濟(jì)雙方造成經(jīng)濟(jì)上或信譽(yù)上的巨大損失，為此，在現(xiàn)今天然寶石品種繁多，人造合成寶石和贗品充斥的寶石市場(chǎng)，寶石鑒定便成為寶石貿(mào)易不可缺少的組成環(huán)節(jié)。我國寶石工藝品加工歷史悠久，早在一萬多年前的新石器時(shí)代早期，寶玉石制品就成

3、為權(quán)力、地位、神靈、倫理觀念和財(cái)富的象征，改革開放以來，我國的寶石加工業(yè)發(fā)展非常迅速，但仍面臨著許多問題和困難，寶石加工工藝落后，技術(shù)水平較低，技術(shù)人才和管理人才奇缺，從業(yè)人員的技術(shù)素質(zhì)不高，加工設(shè)備和工藝材料落后，寶石原料供應(yīng)不足。隨著國內(nèi)，國際高檔寶石的加工和銷售不斷持續(xù)增長(zhǎng)；新品種寶石原料不斷出現(xiàn)，合成的人造寶石大量上市，寶石的人工優(yōu)化技術(shù)越來越完善款式不斷涌現(xiàn)，寶石加工機(jī)械向自動(dòng)化，綜合化方向發(fā)展；探索適合于中國國情的寶石加工之路是十分必要的。寶石鑒定與加工是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),占總學(xué)時(shí)的一半，為了使學(xué)生更好地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，特編寫了這本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。本書的理論部分是根據(jù)

4、課程內(nèi)容及教學(xué)要求編寫的，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排則兼顧了教學(xué)要求和我院目前的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)標(biāo)本以及學(xué)時(shí)數(shù)等諸多因素，所以在具體實(shí)驗(yàn)中可作調(diào)整。限于編者的水平，書中不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)讀者賜教。編 者 二00三年十月第一篇 寶石鑒定第一章 寶石鑒定概述一、寶石鑒定的目的及其特點(diǎn)寶石鑒定的目的主要是：鑒定寶石的品種、寶石質(zhì)量及寶石的加工情況，以便給寶石的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。寶石鑒定的最大特點(diǎn)是：在寶石不受任何損壞的情況下測(cè)試寶石的物理化學(xué)特性。二、寶石鑒定的步驟寶石鑒定的步驟大致可分四步：肉眼鑒定、簡(jiǎn)便的儀器檢測(cè)、穩(wěn)定的物理常數(shù)驗(yàn)證、簽發(fā)鑒定報(bào)告。三、寶石鑒定注意事項(xiàng)1. 送樣者應(yīng)該寫送樣單，并在其上詳細(xì)的填

5、寫送鑒樣品的特點(diǎn)，如顏色、重量（尺寸）、形狀及瑕疵的所在位置等，以消除調(diào)換之嫌。2. 經(jīng)過三個(gè)以上可信的測(cè)試數(shù)據(jù)相互驗(yàn)證，綜合分析所有的鑒定特征后再填寫鑒定報(bào)告。3.鑒定者填寫完鑒定報(bào)告后，需交第二者復(fù)查，并在鑒定報(bào)告上簽置同意或不同的意見。4. 最大限度地的避免鑒定過程對(duì)樣品的損害。5. 浸油、重液或清洗劑對(duì)有機(jī)寶石有溶解的能力，應(yīng)避免它們接觸。6. 紫外線及X射線屬高能量射線，對(duì)無色透明寶石的顏色會(huì)造成損害，建議盡是避免使用。7. 浸油和重液多具淺黃色，易對(duì)多孔寶石造成顏色污染，建議顏色淡雅的多孔寶石不要接觸重液。第二章 寶石的肉眼鑒定肉眼鑒定是寶石鑒定的基礎(chǔ)，通過肉眼對(duì)寶石的顏色、透明度

6、、光澤、色散、特殊光學(xué)效應(yīng)、包體特征等直觀現(xiàn)象的觀察，對(duì)樣品的可屬性有一個(gè)初步的確認(rèn)。一、顏色及多色性1. 觀察方法：（1）在白色的背景上使用頂光照射（反射光）觀察寶石表面，決不能用透射光來判斷顏色。（2）光源用自然光。2. 顏色的三要素（1）色調(diào)：指彩色的類別，可以用主波長(zhǎng)表示。（2）飽和度：顏色和鮮艷程度。（3）亮度：彩色的明亮程度。3. 多色性：寶石晶體在透射光下，不同方向呈顯不同顏色的現(xiàn)象。二、透明度透明度是指寶石透過可見光的能力。1. 透明：可充分透過光線，通過寶石可極明顯地透視物體，如優(yōu)質(zhì)鉆石。2. 半透明：寶石能透光，通過寶石可透視物體，但不太清楚。3. 亞透明：雖可透光，但不能

7、透視物體，如高檔翡翠。4. 半亞透明：透光很少，如優(yōu)質(zhì)瑪瑙。5. 不透明：磨成極薄的薄片也不透明，如：青金石，孔雀石。三、光澤寶石表面的總光量稱為光澤。寶石的光澤與透明度和折光率有關(guān)：透明度高、光澤弱，折光率高，光澤強(qiáng)。金屬光澤N3赤鐵礦金剛光澤N2.02.6金剛石亞金剛光澤N1.902.0 鋯 石強(qiáng)玻璃光澤N1.701.90金綠寶石、鈣鋁榴石玻璃光澤N1.541.70尖晶石、電氣石、水晶亞玻璃光澤N1.211.54歐泊、螢石蠟狀光澤綠松石樹脂光澤琥珀、塑料絲絹光澤木變石、虎睛石珍珠光澤珍珠瀝青光澤煤玉四、色散色散，簡(jiǎn)單地說就是將七色光組成的白光分解成單色光的性質(zhì)。這是由于同一寶石對(duì)不同的色光

8、，折射率不同，因此當(dāng)白色光斜射入寶石時(shí)，不同的色光因折射角不同而發(fā)生分離的現(xiàn)象。常見寶石的色散度見表1。各種磨好的寶石均具色散，但色散的清楚程度，取決于寶石本身的色散度及顏色，顏色深的寶石會(huì)掩蓋其色散現(xiàn)象。表1 常見寶石的色散度寶石名稱色散度寶石名稱色散度寶石名稱色散度水晶綠柱石黃玉鋰輝石電氣石藍(lán)寶石0.0130.0140.0140.0170.0170.018橄欖石尖晶石鎂鋁榴石錳鋁榴石釔鋁榴石鋯石0.0200.0200.0220.0270.0280.038鉆石釔鎵榴石榍石鈣鐵榴石立方氧化鋯鈦酸鍶0.0440.0450.0510.0570.0600.190五、特殊光學(xué)效應(yīng)1. 貓眼效應(yīng)弧面寶石

9、在光線照射下，在寶石表面呈現(xiàn)可以平行移動(dòng)的絲絹狀光帶，象貓眼睛的虹膜，這種現(xiàn)象稱為貓眼效應(yīng)。2. 星光效應(yīng)弧面寶石在光線照射下，在寶石表面呈現(xiàn)相互交會(huì)的四射、六射或十二射星光狀光帶，好似夜空中的星光，這種現(xiàn)象稱之為星光效應(yīng)。3. 月光效應(yīng)月光石是鉀、鈉長(zhǎng)石交替平行排列，互相垂直具格子狀雙晶的微斜長(zhǎng)石。當(dāng)雙晶薄、厚度在501000mm時(shí)，入射光在微細(xì)雙晶面上造成光的散射作用，無規(guī)律的反射光聚集在一起，造成朦朧狀的蔚藍(lán)色乳白暈色，如同月光，稱為月光效應(yīng)。4. 變彩效應(yīng)在同一寶石戒面上可以同時(shí)顯示出多種光譜色的現(xiàn)象稱變彩效應(yīng)，如歐泊。5. 變色效應(yīng)在日光下呈綠色，在白熾燈下呈紫色的現(xiàn)象稱變色效應(yīng)，如

10、變石。6. 砂金效應(yīng)透明寶石內(nèi)部含有許多不透明的固態(tài)包體，如細(xì)小云母片、黃鐵礦、赤鐵礦和小金屬片等，當(dāng)觀察寶石時(shí)，包體對(duì)光的反射作用呈現(xiàn)許多星點(diǎn)狀反光點(diǎn)，宛若水中的砂金，稱為砂金效應(yīng)。如日光石。六、內(nèi)部包體特征1. 解理（1）在寶石原料的表面觀察。（2）當(dāng)解理以寶石斷口表現(xiàn)時(shí)，往往成一種階梯狀，對(duì)光線有不均勻的散射。（3）當(dāng)解理在寶石內(nèi)部時(shí)，我們一般看到一些近于平直的片狀“閃光”或“虹彩”。（4）寶石不具解理，則往往為貝殼狀斷口或見到一些弧形的閃光面。2. 色帶色帶是某些寶石的典型內(nèi)部特征，如天然藍(lán)寶石往往會(huì)有與晶面平直的色帶，而合成蘭寶石中可觀察到弧形的生長(zhǎng)紋或生長(zhǎng)帶，觀察的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)動(dòng)寶石從

11、各個(gè)角度觀察。3. 固體或金屬礦物該類包體在透射下能見一定形態(tài)，金屬礦物不透明，在反射光下可見金屬反光。4. 拼合石的接合縫（1）上下兩部不同。（2）膠合縫中有氣泡。第三章寶石放大觀察一、寶石放大觀察所使用的儀器目前所使用的放大設(shè)備主要有兩種：手持放大鏡和寶石顯微鏡。手持放大鏡有10倍、20倍、30倍等，一般常用10倍放大鏡，寶石的質(zhì)量評(píng)價(jià)也以在10倍放大鏡下觀察的結(jié)果為準(zhǔn)。寶石顯微鏡放大倍數(shù)可變幅度較大，一般是1070倍。由底光源座，顯微鏡支架、目鏡，可變放大物鏡、物鏡組成，輔助設(shè)備有提供透射和反射光的照明光源、鑷子。二、手持放大鏡的操作1. 將放大鏡靠近眼睛，雙眼睜開，可把手靠在臉上。2.

12、 用手或?qū)毷瘖A子把寶石放置到大約與放大鏡相距一英寸距離，把拿放大鏡的手的小指頭抵在持樣品的手上。3. 用旁側(cè)光以及無反射的暗背景觀察。并使光線照射到樣品上，但放大鏡上不能有光。4. 首先觀察寶石表面特征，然后再把焦點(diǎn)集中至內(nèi)部尋找包體、重影等。三、寶石顯微鏡的操作1. 照明觀察內(nèi)部特征選擇底光燈；觀察表面特征選擇反射燈。2. 調(diào)焦距用寶石顯微鏡支架上的旋紐調(diào)整焦距，待看清楚后再用可調(diào)焦的目鏡調(diào)焦，至看清晰為止。四、寶石放大觀察的方法1. 將樣品清洗干凈。2. 用鑷子夾住寶石，將臺(tái)面向上。3. 選擇光源及照明方式。4. 用低倍鏡觀察，找出重點(diǎn)，換用高倍鏡。5. 升、降鏡筒、離開觀察深度。6. 必

13、要時(shí)將寶石放入浸油中觀察。一般選用以寶石折光率相近的浸油。五、照明方式的選擇了解和使用不同的照明方式能進(jìn)一步增加寶石顯微鏡的作用。1. 暗域照明法用側(cè)光照明，并以無反射的黑域?yàn)楸尘?，使包裹體在暗背景下明亮、醒目地顯示出來。圖32亮視域照明圖31暗域照明2. 亮視域照明寶石由其背后的光源直接照明（光圈常縮得很?。拱w在明亮的背景下呈黑色影像醒目地顯示出來。這是觀察彎曲條紋或其它低突起的包裹體的有效方法。 3. 垂直照明法從樣品的上方照明，可在反射光中觀察樣品的表面。 4. 散射照明法直接從寶石的背后照明，但在光源之上放置面巾紙或其它透明材料，使光線更為柔和及散射，有助于對(duì)色環(huán)和色帶的觀察。

14、5. 水平照明法在寶石的側(cè)面用細(xì)光束照射，從寶石的上方進(jìn)行觀察。使針點(diǎn)狀晶體、包裹體和氣泡呈明亮影象而十分醒目（筆式手電法）。 6.點(diǎn)光照明法通過鎖光圈使光源縮成小點(diǎn)并直接從寶石的背后照明，使得彎曲條紋和其它結(jié)構(gòu)更易于觀察。7.偏光照明法在兩塊偏光片之間來觀察寶石，能觀察到寶石的干涉圖、多色性，應(yīng)變干涉色和其它通常用偏光鏡觀察的現(xiàn)象。8.斜向照明法細(xì)光束從某一斜向角度（如在水平和垂直之間的角度）直接照射到寶石上，可觀察固、液體包裹體、小解理面等產(chǎn)生的薄膜效應(yīng)（即虹彩現(xiàn)象）。9.遮掩法從樣品的后面直接照明，但在視域中插入一不透明的擋光板，能戲劇性地增加包裹體的三度空間感，并且有助于確定生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，

15、如彎曲條紋、雙晶等。六、寶石放大觀察的內(nèi)容1. 觀察寶石表面的擦痕及損傷。2. 尋找裂隙和解理。3. 觀察寶石中包裹體的特征及分布規(guī)律。4. 尋找拼合石的特征：如冠部與底部包裹體不同，或氣泡僅分布在一個(gè)平面中等等。5. 觀察寶石的總體對(duì)稱性，這或許能確定它是天然還是人造寶石。七、寶石表面特征與內(nèi)部特征的區(qū)別方法1. 反射光法觀察寶石并使光線直接從可能有附著物的表面直接反射回來，如果物體是在該表面上，那么在這種直接照明下，它應(yīng)是十分顯著的。2. 焦平面法同時(shí)觀察物體及其可能附著的表面，如果該物體和表面的大部分視域能同時(shí)對(duì)焦，那么它很可能是在這一表面上。3. 擺動(dòng)法在寶石圍繞其中心轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行觀

16、察，其表面以下的物體與表面上的物體轉(zhuǎn)動(dòng)的弧線不同（由于包裹體總是比較接近于轉(zhuǎn)動(dòng)軸，因此它轉(zhuǎn)動(dòng)的弧線要小于表面上物體轉(zhuǎn)動(dòng)的弧線。）第四章折光儀及折光率的測(cè)定一、折光儀簡(jiǎn)介折光儀是根據(jù)光的全反射原理制造的。它主要是由折光率為1.81的鉛玻璃磨光為半球形的工作臺(tái)、刻度尺、目鏡和套在目鏡上的偏光片組成。當(dāng)光線由光密質(zhì)的鉛玻璃進(jìn)入光疏質(zhì)的寶石時(shí)，如果入射角稍微大于寶石的臨界角，就造成全反射，光線就全反射回玻璃半球內(nèi)，并透射到根據(jù)折光率公式：N寶N玻Sin已標(biāo)定好的刻度尺上，再通過目鏡和偏光片放大觀察，直接讀出標(biāo)尺上的數(shù)值，就是寶石的折光率。折光儀可測(cè)定寶石的折光率，以算出雙折射率及光性符號(hào)。二、折光儀操

17、作方法及折射率的測(cè)定1. 平面寶石折光率的測(cè)定（1）清洗工作臺(tái)和樣品。（2）在工作臺(tái)上滴上一小滴浸油。（3）將樣品的最大拋光平面放在浸油油滴上。（4）將眼睛距離目鏡35cm處垂直視野平面觀察，并將頭上、下左右移動(dòng)，尋找寶石輪廓像。如果在視域測(cè)尺上出現(xiàn)暗亮不一的情況，則寶石樣品在視域區(qū)。如果視域中看不見樣品影像，就用手前后、左右推動(dòng)寶石，直至視域中出現(xiàn)明暗不一的影像為止。（5）在標(biāo)尺數(shù)值小的一段暗，數(shù)值大的端亮。在明亮交接處有一條灰色或紅藍(lán)色的窄帶，在灰?guī)н吇蚣t藍(lán)窄帶中間的讀數(shù)，就是該寶石的折光率值。1)單折光率的測(cè)定將偏光片放在目鏡上，轉(zhuǎn)動(dòng)偏光片，觀察灰邊（或紅、藍(lán)邊）是否移動(dòng)，如果灰色窄邊（

18、或紅、藍(lán)邊）不移動(dòng)，就將寶石轉(zhuǎn)3600，在轉(zhuǎn)動(dòng)寶石的過程中，灰色窄邊仍然不變，就調(diào)換樣品的測(cè)試面，折光率仍不變化，則寶石就只有一個(gè)折光率，寶石是均質(zhì)體。2)雙折光率的確定寶石放在折光儀工作臺(tái)上，將偏光片放在目鏡上來回轉(zhuǎn)動(dòng)900，如果發(fā)現(xiàn)灰邊上下移動(dòng)，移動(dòng)的數(shù)值就是樣品的兩個(gè)折光率值。注意：要盡量多測(cè)幾個(gè)面，以盡可能地測(cè)出最大雙折射率。2. 弧面寶石和小刻面寶石折光率點(diǎn)測(cè)法（1）取下折光儀的目鏡。（2）用的熾光燈照明。（3）滴上一小滴油。（4）放上待測(cè)這寶石。 （5）觀測(cè)讀數(shù)：斑點(diǎn)半明半暗的明暗分界處的值為所測(cè)寶石的折光率。三、注意事項(xiàng)1. 浸油不宜太多，一般在工作臺(tái)上的油滴直徑為0.52mm.

19、。2. 浸油有較強(qiáng)的腐蝕性，測(cè)試完畢后要立即清洗工作臺(tái)。3. 工作臺(tái)硬度低，注意保護(hù)。4. 工作臺(tái)上如有遺留浸油的痕跡，可用二甲苯、二碘甲烷清洗。5. 寶石鑒定，是采用綜合物理常數(shù)鑒定法，有些方法可互補(bǔ)。第五章 偏光器一、原理偏光器是利用平面振光垂直相交、光線不能通過的原理，制成的一種簡(jiǎn)單的光學(xué)儀器。其主要用途是檢測(cè)寶石的光性（均質(zhì)與非均質(zhì)）和多色性。二、寶石均質(zhì)性與非均質(zhì)性的測(cè)定1. 開照明燈。2. 調(diào)整上偏光片的方位，使其振動(dòng)方向與下偏光呈900角相交。3. 把樣品臺(tái)面向下放在上、下偏光之間。4. 轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360觀察。1）如果樣品全黑，將樣品調(diào)一個(gè)角度，仍然全黑，則樣品為均質(zhì)體。2）如果樣

20、品明亮，轉(zhuǎn)動(dòng)樣品，無明暗變化，可能為隱晶質(zhì)或微晶集合體。3）轉(zhuǎn)動(dòng)樣品，有4次明暗變化，則為非均質(zhì)體。4）如果樣品具灰暗的蛇紋狀、網(wǎng)格狀或不規(guī)則狀的現(xiàn)象，此現(xiàn)象可能是均質(zhì)體的寶石所呈現(xiàn)的異常干涉色。與非均質(zhì)體區(qū)別是：將寶石旋轉(zhuǎn)到最亮位置，再將上偏光片轉(zhuǎn)動(dòng)900，使上偏片方向平行下偏光片，注意觀察寶石的明暗變化。若寶石變的亮，則為異常干涉色，寶石為均質(zhì)體；若寶石亮度保持不變或變暗，則屬非均質(zhì)體。三、檢查寶石的多色性轉(zhuǎn)動(dòng)上偏光片，使其與下偏光片的振動(dòng)方向一致。在這樣的單偏光鏡下觀察，并轉(zhuǎn)動(dòng)寶石，就可看到寶石的多色性，從而可以驗(yàn)證寶石的非均質(zhì)性。第六章二色鏡一、二色鏡的原理二色鏡是用冰州石和偏振片制成

21、的儀器。將二色鏡的窗口對(duì)著光源，眼睛對(duì)準(zhǔn)目鏡，可以見到二色鏡的視域?yàn)閮蓚€(gè)平行的長(zhǎng)方形或正方形亮塊。用以測(cè)試多色性的寶石必須有顏色、透明，還必須是單晶。玉石不能測(cè)多色性。二、觀察多色性的方法1. 用強(qiáng)的陽光或燈光透射寶石。2. 眼睛、二色鏡和寶石樣品均應(yīng)相距很近，其間距不要超過25mm。3. 邊觀察邊轉(zhuǎn)動(dòng)二色鏡，如發(fā)現(xiàn)有顏色變化就轉(zhuǎn)動(dòng)二色鏡90，看二色鏡內(nèi)兩個(gè)視域中的顏色是否互換。如果互換，表明寶石具有二色性。4. 為避開寶石光軸方向，對(duì)每個(gè)寶石均應(yīng)從三個(gè)不同方向觀測(cè)。如有二種顏色，就是二色性，如有三種顏色就是三色性。第七章分光器一、原理分光器是由一組棱鏡構(gòu)成，當(dāng)自然光進(jìn)入其中后，就被分解成一個(gè)

22、連續(xù)的可見光譜。分光器是兩個(gè)套在一起的套管。內(nèi)管（滑管）裝有一組棱鏡及目鏡。外管套的一端裝有可控制進(jìn)光量的調(diào)節(jié)狹縫和波長(zhǎng)標(biāo)尺。寶石的顏色是寶石對(duì)可見光選擇性吸收后，剩余光波的混合色。寶石中致色的金屬元素（鉻、鎳、鈷、鈦、錳）吸收的光能，在可見光譜中有固定吸收波段，因此，依據(jù)寶石對(duì)可見光譜的吸收和透射現(xiàn)象，來研究寶石顏色的組成和致色因子（金屬元素的種類或色心致色），可達(dá)到鑒別寶石的目的。1. 吸收帶如：玫瑰紅色寶石，用分光器觀察時(shí)，在可見光譜中呈現(xiàn)兩種現(xiàn)象：寬的灰黑色吸收帶和黑色吸收線。在可見光譜中除紅色波段（610700nm）和青色波段（480510nm）處能通過紅色和青色以外，其余波段的顏色

23、均被吸收，呈灰黑色，這說明玫瑰紅色經(jīng)寶石的顏色是由紅和青色組成。2. 吸收線在可見光譜中紅色波段655nm、675nm、687nm處有三條黑色吸收線在可見光譜中紅色波段、處有三條黑色吸收線。在藍(lán)色波段467nm、477nm、478nm處有三條黑色吸收線，這說明玫瑰紅色紅寶石中含有鉻離子，鮮艷的玫瑰紅色是由鉻離子及少量的鐵離子致色。因?yàn)殂t離子的吸收線集中在紅色波段，鐵離子的吸收線集中在藍(lán)色波段。再如由放射性輻照致色的藍(lán)色黃玉，因?yàn)樗巧闹律栽诳梢姽馕兆V中除有顏色的吸收帶外，沒有金屬離子的吸收線。又如合成紅寶石它是由鉻離子致色，不含鐵離子，所以它的吸收譜除在藍(lán)色波段沒有鐵的黑色吸收線外，

24、其它吸收特征與天然紅寶石完全一樣。二、寶石吸收光譜的觀察方法及注意事項(xiàng)1. 用強(qiáng)光源，使光透射或從寶石表面反射，用手平穩(wěn)地持住分光器，置于樣品前幾毫米。2. 調(diào)節(jié)分光器下端的狹縫。3. 調(diào)節(jié)滑管焦距，觀察藍(lán)色波段吸收譜時(shí)向外拉，觀察紅色波段向內(nèi)推。4. 所使用的照明器亮度要強(qiáng)，溫度不能太高，太高會(huì)使譜線變模糊。5. 樣品大、透明度好，光譜清晰度就好。6. 樣品顏色愈深，光譜愈清楚，淺色寶石，應(yīng)從長(zhǎng)軸方向，透射觀察，而觀測(cè)深色半透明寶石時(shí)，則應(yīng)沿短軸方向透射觀測(cè)。7. 測(cè)試時(shí)勿手持樣品，因?yàn)檠簳?huì)產(chǎn)生波長(zhǎng)592nm的吸收線。8. 埃塵或臟物會(huì)在色譜上產(chǎn)生暗色的水平吸收線。9. 在作光譜分析之前，

25、應(yīng)放大檢查，看寶石是否是二層石或三層石，以免造成誤解。第八章查爾西濾色鏡一、原理查爾西濾色鏡僅讓紅光和黃綠光通過，通過查爾西濾色鏡，觀察寶石是否能呈現(xiàn)紅色外觀的性能。二、觀察法將待測(cè)樣品置于強(qiáng)的反射光下觀察，光源可以用光線集中的筆式手電。觀察時(shí)樣品，濾色鏡、眼睛應(yīng)相距很近，以不超過1cm為佳。三、注意事項(xiàng)1. 用查爾西濾色鏡寶石，必須在反射光下觀察，不宜用透射光。反射光線需集中，以筆式電筒為佳。2. 染色寶石由于染色劑的種類不同，顯色也有差異。用重鉻酸鉀、硫酸銅碘化鉀染色的翡翠，在查爾西濾色鏡下呈粉紅色至紅色。3. 查爾西濾色鏡只是一種輔助工具。第九章寶石密度的測(cè)定寶石的密度是由寶石成分結(jié)構(gòu)決

26、定的。不同寶石均有各自所固有的密度值。同種寶石密度值是一個(gè)常數(shù)，如果其中含有某些微量元素，密度值會(huì)有一些微小的變化，但變化范圍極小，為此，密度是鑒定寶石主要的物理常數(shù)。寶石密度測(cè)量，目前常用的有兩種方法：靜水力學(xué)法和重液法。一、靜水力學(xué)法根據(jù)比重假若用P表示寶石在空氣中的重量，用P1表示寶石在水中的重量，那么寶石在水中（40C）排開同體積水的重量就等于PP1，所以比重的計(jì)算公式就是：比重液體的比重密度和比重的關(guān)系，兩者的概念及測(cè)量方法雖然不同，但數(shù)值完全相等地。用測(cè)比重的方法求出比重的數(shù)值，在其后冠以密度單位g/cm3,就是目前國際上統(tǒng)一使用的“測(cè)定密度”。例如：寶石重4克拉，在28的四氯化碳

27、中稱重是2.42克拉，四氯化碳中穩(wěn)重是2.42克拉，四氯化碳在溫度為28的比重為1.579。代入公式：寶石的比重1.5793.997這個(gè)結(jié)果表明所測(cè)寶石是剛玉寶石。將3.997這個(gè)比重值加上密度的單位g/cm3，即3.997g/cm3，就是剛玉寶石的測(cè)定密度。由于水具有較大表面張力，在測(cè)比重時(shí)有一點(diǎn)誤差，故多使用其它液體。詳見表2。表2 有機(jī)液體在不同溫度下的比重乙 醇二 甲 苯四 氯 化 碳比 重溫 度比 重溫 度比 重溫 度0.8370.8300.8290.8270.8210.8170.81071618192126320.8390.8290.8240.8190.8140.8090.8046

28、1622273237421.6301.6101.5991.5891.5791.5691.5593131823283338用靜水力學(xué)法所使用的儀器有二種：克拉比重天平、雙盤天平。應(yīng)用靜水力學(xué)法測(cè)比重注意事項(xiàng)：1. 各種天平在測(cè)試之前，必須處在水平位置上。2. 使用之前要將液體中的稱盤浸沒在液體中，然后調(diào)整兩端的重量使之兩端平衡。3. 先測(cè)寶石在空氣中的重量，再測(cè)在溶液中的重量，以免寶石表面沾上液體使重量增大。4. 在工作環(huán)境的附近要放有溫度計(jì)（最好放入溶液中），觀察溫度計(jì)的讀數(shù)，根據(jù)溫度計(jì)的數(shù)字，選用相應(yīng)的溶液比重值代入計(jì)算公式。5. 多孔寶石不宜使用靜水力學(xué)法測(cè)比重。二、重液法將寶石放入一套密

29、度值不同的重液中，看其沉浮情況，這是在沒有比重天平或流動(dòng)作業(yè)環(huán)境中有效的鑒定手段。例如：無色透明的水晶和黃玉外表特征十分相似，不易區(qū)別，如果放入密度為2.9g/cm3的三溴鉀烷中，石英在其中漂浮，而黃玉則很快下沉。又如藍(lán)色海藍(lán)寶石和改色黃玉十分相似，放入三溴甲烷中海藍(lán)寶石漂浮、黃玉快速下沉，很易鑒別。通常使用的重液密度（單位：g/cm3）如下：飽和鹽水溶液1.13（水中加鹽直到不溶為止）三溴甲烷2.9二碘甲浣3.33克來里奇液4.15這幾種重液可以與其它溶液互相混合，配制成多種密度液。具體的辦法是：在三溴甲烷中加乙醇稀釋，可配成密度2.92.5的系列刻度液；二碘甲浣加二甲苯稀釋，可配成2.93

30、.33的系列密度，克來里奇液加水，可配成43.33的系列密度液。不同的重液有不同的稀釋劑，不可亂用。具體方法是將標(biāo)準(zhǔn)寶石放入混合比重液中做指示物，看其懸浮情況，只有懸浮其中比重才相當(dāng)。自制比重液可用的寶石標(biāo)準(zhǔn)有：水晶（2.65）、方解石（2.71）、淡紅色電氣石（3.05）、透明螢石（3.18）、橄欖石（3.34）、鉆石（3.52）、黃玉（3.56）、人造剛玉（3.99）使用重液測(cè)比重應(yīng)注意的事項(xiàng)：1. 比重液多有毒性，不要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)。2. 重液具有一定的揮發(fā)性，工作環(huán)境應(yīng)最大限度減少空氣的流動(dòng)。3. 重液具黃的色調(diào)，有孔隙的寶石及各種貓眼效應(yīng)的寶石均不能使用，因?yàn)橹匾哼M(jìn)入寶石中會(huì)污染寶石

31、的顏色。4. 重液具溶解其它物質(zhì)的特性，天然有機(jī)寶石和人造塑料制品均不能使用重液。第十章熒光的測(cè)試熒光是寶石鑒定的一種輔助手段。雖然不能單獨(dú)用來確定寶石的品種，卻是一種有效的旁證。寶石的熒光是寶石在外加能量的作用下發(fā)出的可見光，當(dāng)外加能量停止，發(fā)光現(xiàn)象亦結(jié)束。這種可見光稱熒光。如果外加能量停止后，寶石上仍然存在余光，則稱為磷光。目前用來激發(fā)寶石發(fā)光的能量有三種：可見光、紫外線和X射線。一、交叉濾光裝置交叉濾光裝置是用可見光激發(fā)寶石熒光的裝置。將藍(lán)色硫酸銅溶液置于強(qiáng)燈光下，通過硫酸銅的光就呈現(xiàn)藍(lán)色，即藍(lán)色光源。將寶石放在藍(lán)色光源射下，再用紅色濾片觀察寶石，如寶石發(fā)光，就是可見光激發(fā)下的熒光。二、

32、熒光燈鑒定寶石用的熒光燈，均同時(shí)具有長(zhǎng)波紫外線燈管和短波紫外線燈管。長(zhǎng)波紫外線表3 寶石熒光熒光顏色長(zhǎng)波紫外光(365nm)短波紫外線(253.7nm)X射線(平均0.01nm)白色熒光 塑料，琥珀，歐泊 合成白色尖晶石，膠，塑料琥珀，龜殼，歐泊 鉆石，方柱石紅色熒光 合成紅寶石，天然紅寶石，紅色尖晶石，合成橙色藍(lán)寶石，變石，合成變石藍(lán)寶石，合成綠色藍(lán)寶石，合成綠色尖晶石，斯里蘭卡藍(lán)色藍(lán)寶石，合成祖母綠，藍(lán)晶石，火歐泊(褐紅) 天然合成紅寶石，天然粉紅色藍(lán)寶石，紅色尖晶石，合成橙色藍(lán)寶石，方解石，變石，合成變石藍(lán)寶石，合成祖母綠，斯里蘭卡藍(lán)色藍(lán)寶石，鉆石，火歐泊(褐-紅色) 天然和合成紅寶石，

33、天然和合成粉紅藍(lán)寶石，紅色尖晶石，合成橙色藍(lán)寶石，斯里蘭卡藍(lán)色藍(lán)寶石，合成變石藍(lán)寶石，合成綠色尖晶石，合成祖母綠，銫綠柱石，天然祖母綠，錳黝簾石橙色熒光 藍(lán)晶石，斯里蘭卡黃色藍(lán)寶石，方柱石，鉆石，斯里蘭卡藍(lán)色藍(lán)寶石，合成變石藍(lán)寶石，天然白色藍(lán)寶石，合成綠色藍(lán)寶石，合成橙色藍(lán)寶石，方鈉石(橙色斑點(diǎn))，青金石(橙色斑點(diǎn)) 斯里蘭卡黃色藍(lán)寶石，方柱石，鉆石，斯里蘭卡藍(lán)色藍(lán)寶石，合成橙色藍(lán)寶石，合成綠色藍(lán)寶石(褐橙色)，天然白色藍(lán)寶石，合成變石藍(lán)變石 藍(lán)晶石，斯里蘭卡黃色藍(lán)寶石，方解石(包括大理石)，方柱石，合成白色藍(lán)寶石，合成變石藍(lán)寶石，合成綠色石榴子石，透鋰長(zhǎng)石，淺黃色鋁鎂石黃色熒光 鉆石，琥珀，

34、磷灰石，鋯石，黃玉，火歐泊(淺褐色) 鉆石，鋯石，琥珀 鉆石，鋯石，養(yǎng)珠，淡水珍珠，透輝石，青金石綠色熒光 合成黃色尖晶石，合成黃-綠色尖晶石，矽鋅石，鉆石，磷灰石，琥珀，合成白色尖晶石和藍(lán)寶石(很弱) 合成黃色和綠色尖晶石，矽鋅石，合成綠色尖晶石，鉆石，琥珀 合成黃色尖晶石，合成黃-綠色尖晶石，矽鋅石，合成白色尖晶石，鉆石，塔菲石藍(lán)色熒光 鉆石，賽黃晶，螢石，珍珠，琥珀，月光石 藍(lán)錐礦，白鎢礦，螢石，賽黃晶，鉆石，合成藍(lán)色尖晶石，合成藍(lán)色藍(lán)寶石，象牙，琥珀，塑料 螢石，藍(lán)錐礦，磷鈉鈹石，鉆石，白鎢礦，合成藍(lán)色藍(lán)寶石，藍(lán)晶石，矽鈹石，合成白色尖晶石，合成藍(lán)色尖晶石，青金石，方鈉石，黃玉，鋯石，

35、月光石紫色熒光 螢石，鉆石，磷灰石，方柱石，銫綠柱石，透輝石 螢石，鉆石，銫綠柱石，合成粉紅色藍(lán)寶石 螢石，賽黃晶，方柱石，粉紅色電氣石，鋯石燈管是高壓石英水銀蒸氣燈發(fā)射出的光經(jīng)伍氏玻璃（含鈷、鎳的暗黑色玻璃）過濾后產(chǎn)生的365nm紫外線；短波紫外線燈管是低壓石英水銀燈發(fā)射出的短波253.7nm紫外線。紫外線燈使用應(yīng)注意：紫外線對(duì)人的眼睛有極大的傷害作用，絕不能直接照射眼睛，需要暗箱中操作。操作時(shí)需戴防護(hù)眼鏡。觀察時(shí)接通電源，按下所需波段的開關(guān)，預(yù)熱25分鐘。一般情況下，寶石的熒光效應(yīng)對(duì)長(zhǎng)波紫外線較短波紫外線明顯。但短波紫外線的能量較長(zhǎng)波大，能激發(fā)特定的電子躍遷到所需的激發(fā)級(jí)。為此，應(yīng)根據(jù)需要

36、選擇紫外線的波段。將樣品放入暗箱中，在暗箱的玻璃外觀察發(fā)光現(xiàn)象。不同寶石發(fā)射的熒光見表3。三、X射線機(jī)X射線機(jī)是高級(jí)實(shí)驗(yàn)室中的專用儀器，操作十分簡(jiǎn)單，只需按動(dòng)操作開關(guān)即可。X射線在寶石鑒定上的用途如下：1. 鑒定鉆石及其仿制品。鉆石在X射線照射下發(fā)中等強(qiáng)度的藍(lán)色熒光，而人造合成白色尖晶石通常發(fā)明亮的綠色熒光及持久的磷光，人造合成白色藍(lán)寶石有紅色熒光和磷光。2. 鑒別天然紅寶石與人造紅寶石。天然紅寶石在X射線照射下具紅色熒光，而人造合成紅寶石除具紅色熒光外，尚具持續(xù)十秒鐘的紅色磷光。3. 鑒別天然珍珠，人工養(yǎng)殖珍珠和無核珍珠。天然珍珠在X射線照射下暗淡不明，而人工養(yǎng)殖有核珍珠因珠母中含有錳，所以

37、在X射線下，熒光來自珍珠內(nèi)部，呈微黃色熒光。第十一章熱導(dǎo)及執(zhí)導(dǎo)率的測(cè)試一、執(zhí)導(dǎo)儀的原理及結(jié)構(gòu)熱導(dǎo)儀是根據(jù)鉆石具有良好的傳熱性而設(shè)計(jì)的。典型的熱導(dǎo)儀由金屬針狀測(cè)頭與控制盒組成?？刂坪袃?nèi)裝有由熱敏電阻元件組成的電路。熱敏電阻可以給測(cè)頭針加熱并進(jìn)行熱導(dǎo)率測(cè)量。當(dāng)測(cè)頭尖端觸及鉆石表面時(shí)，溫度明顯下降，由表頭、信號(hào)燈或鳴叫聲指示測(cè)定結(jié)果。二、熱導(dǎo)儀的使用1. 打開導(dǎo)熱儀的電源，對(duì)測(cè)頭加熱，一般需20秒。2. 將熱針觸及樣品表面，根據(jù)熱導(dǎo)儀發(fā)出的信號(hào)，可以確定被測(cè)樣品是否鉆石。第二篇 寶石加工第十二章 寶石的款式設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)原則常見的寶石款式可分為四大類：凸面型，刻面型，珠型和異型 。一般來說，款式設(shè)計(jì)包

38、括確定寶石琢磨的琢型、琢型定位和定向以及加工的方法等，一條基本的設(shè)計(jì)原則是最大限度地表現(xiàn)寶石的價(jià)值。寶石款式設(shè)計(jì)中，既要盡可能地保存寶石的內(nèi)在屬性不變，又要充分展示出寶石的外在美。寶石的耐久性和天然性與設(shè)計(jì)關(guān)系不大，但寶石性質(zhì)(如質(zhì)量、奇異的光學(xué)現(xiàn)象)的罕見性與設(shè)計(jì)密切相關(guān)，如2克位以上的“鴿血紅”紅寶石是十分罕見的，如果設(shè)計(jì)中不注意保存盡可能大的重量，哪么就會(huì)失去其罕見性。我們?cè)u(píng)價(jià)寶石的美學(xué)價(jià)值，重點(diǎn)往往放在寶石的外在美上，因?yàn)檫@是看得見的，摸的著的，并且在很大程度上能反映出人們的設(shè)計(jì)水平的高低，所以，寶石的“光彩照人”、“奇光異彩”、“晶瑩無瑕”和“珠光寶氣”等等都是我們?cè)O(shè)計(jì)中應(yīng)盡力追求的

39、目標(biāo)。二、設(shè)計(jì)要求和方法無論對(duì)哪一種寶石，其設(shè)計(jì)都有一定的規(guī)律可循，或者有前人經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，認(rèn)真深入地研究總結(jié)設(shè)計(jì)規(guī)律，學(xué)習(xí)歸納前人經(jīng)驗(yàn)是搞好設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，下面介紹設(shè)計(jì)中幾個(gè)方面的要求：1. 重量在寶石設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能地減少除去的量，它有兩個(gè)含義：(1)指單粒寶石成品盡可能大，(2)指一快寶石原石經(jīng)琢磨后所獲得的寶石成品的重量總和盡可能地大，即成品率盡可能地高。2. 顏色顏色對(duì)于無色透明的寶石設(shè)計(jì)沒有什么大的意義，但對(duì)于以顏色艷麗為主要美的寶石來說，設(shè)計(jì)的好壞是相當(dāng)重要的。有色寶石的厚度往往與寶石的厚度和粒度有關(guān)，厚度越大，色度也越大，同樣，粒度越大，色度也越大，反之則色度越小在設(shè)計(jì)中可將色淺的原

40、石適當(dāng)取厚度大的琢型。對(duì)多色明顯的寶石，設(shè)計(jì)中有一個(gè)定向定位的問題，定向和定位對(duì)不同的寶石是不同的，應(yīng)以達(dá)到最佳的顏色狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，即色彩純正，艷麗，色度和色耀度高，色調(diào)均勻。對(duì)常出現(xiàn)色彩現(xiàn)象的寶石，注意選擇一個(gè)顏色比較均勻的方向，將此方向作為臺(tái)面方向即可。3. 琢型 (1) 透明度與琢型：透明寶石選用刻面型琢型，微透明和不透明寶石采用凸面型和珠型琢型，至于半透明寶石，則兩者兼可。(2) 亮度、火彩與琢型：亮度是寶石反射光的總強(qiáng)度，火彩是寶石色散的表現(xiàn)。亮度和火彩在設(shè)計(jì)中是一對(duì)矛盾，要使二者的綜合效果達(dá)到最佳狀態(tài)，通過計(jì)算和試琢磨來確定其最佳的面角比例。(3) 重量與琢型：增加腰部直徑和厚度，達(dá)

41、到增加重量的目的。(4) 特殊光學(xué)效應(yīng)和琢型：大多數(shù)具有特殊光學(xué)現(xiàn)象的寶石是半透明的，少數(shù)為透明的，因而所用琢型以凸面型為主。(5) 琢型的造型藝術(shù)美：在充分表現(xiàn)寶石質(zhì)美和不改變寶石內(nèi)在屬性的前提下，盡量采用當(dāng)前流行的琢型式樣和習(xí)慣式樣。4. 瑕疵(1) 盡可能在原石設(shè)計(jì)中避開瑕疵。(2) 若原石中有大而深的破裂，則首先沿此破裂面將原石剖開，再行設(shè)計(jì)。(3) 瑕疵較多，則“避重就輕”。三、設(shè)計(jì)步驟1. 寶石原石的審查審查的具體內(nèi)容：(1)原石定名；(2)原石形狀；(3)原石重量；(4)原石顏色；(5)原石的光學(xué)性質(zhì)；(6)原石瑕疵。2. 設(shè)計(jì)方案及方案的選擇方案的設(shè)計(jì)應(yīng)按前面所講的設(shè)計(jì)原則和設(shè)

42、計(jì)要求進(jìn)行。通常情況下，若幾種方案都有相同或相近的美學(xué)價(jià)值時(shí)，選用能產(chǎn)生最大商品價(jià)值的方案。通過制作模擬塊，進(jìn)行試琢磨，從中評(píng)制判各方案的優(yōu)劣。綜上所述，寶石設(shè)計(jì)這項(xiàng)創(chuàng)造性勞動(dòng)，要求設(shè)計(jì)人員既要有扎實(shí)系統(tǒng)的寶石學(xué)和寶石加工知識(shí)，又要有豐富的寶石鑒定和寶石加工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，還要求設(shè)計(jì)者對(duì)寶石市場(chǎng)的供需狀況，價(jià)格和流行琢型款式有較準(zhǔn)確地了解。第十三章 寶石加工設(shè)備及工藝材料一、切割設(shè)備切割設(shè)備主要用于寶石原石的分割工序，可分為下料機(jī)和修整機(jī)。1. 下料機(jī)的結(jié)構(gòu)和主要部件 (1) 開石機(jī)，主要用于分割于大塊的原石，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要部件有，鋼質(zhì)主動(dòng)軸和軸承、冷卻裝置、支撐和進(jìn)料裝置、防濺罩。(

43、2) 切塊機(jī)，主要用于大小原石切割成片、條、粒等小塊毛料，其結(jié)構(gòu)與開石機(jī)類型。2. 修整機(jī)的結(jié)構(gòu)和主要部件修整機(jī)主要用于小石切割和毛料的修整，因而結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，主要部件為主動(dòng)軸，軸承，冷卻箱，載石臺(tái)和防濺罩。3. 磨削設(shè)備和拋光設(shè)備磨削設(shè)備主要作用是磨，使之出造型。根據(jù)磨削方式和磨具不同，可分為4種，輪磨機(jī)，盤磨機(jī)，帶磨機(jī)和滾磨機(jī)。1. 輪磨機(jī)：主要功能是給寶石倒棱和圈形，主要部件有轉(zhuǎn)動(dòng)主軸、軸承、防濺罩和載石臺(tái)，所用磨具是砂輪。2. 盤磨機(jī)：多用于磨削平面，也可以磨出弧面造型，它與輪磨機(jī)的部件相似，所不同的是輪磨機(jī)主動(dòng)軸是水平安裝的，而盤磨機(jī)主動(dòng)軸是垂直安裝的。3. 帶磨機(jī)：帶磨機(jī)的磨具是砂帶

44、，主要用于磨削寶石的各種弧面。4. 滾磨機(jī)：主要作用是磨削除去寶石毛坯的棱角，使之變圓滑。 5. 拋光設(shè)備：大多數(shù)加工廠家不設(shè)置專門的拋光設(shè)備，而是用磨削設(shè)備更換磨具磨料來替代。因?yàn)閽伖夤ば蚝图?xì)磨工序操作規(guī)程和方法基本相同。三、鉆孔設(shè)備鉆孔設(shè)備主要用于珠形和異型寶石的打孔，或珍珠的打孔，目前常用的鉆孔設(shè)備有二種，機(jī)械鉆孔和超聲波鉆孔機(jī)。1. 機(jī)械鉆孔機(jī)機(jī)械鉆孔設(shè)備的結(jié)構(gòu)所示，電動(dòng)機(jī)通過皮帶輪和皮帶驅(qū)動(dòng)鉆動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)磨料隨鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就可以磨削寶石，形成孔眼。2. 超聲波鉆孔機(jī)超聲波鉆孔機(jī)是近些年才發(fā)展進(jìn)來的新型鉆孔設(shè)備，它將超聲波的電振蕩通過放大和轉(zhuǎn)換為一頻率的機(jī)械振動(dòng)來實(shí)施穿

45、孔，其結(jié)構(gòu)所示。它主要由超聲波發(fā)生器，振動(dòng)系統(tǒng)和其他輔助系統(tǒng)構(gòu)成。其中振動(dòng)由電致伸縮換能器、磁致伸縮換能器，耦合放大桿，變幅桿和工具頭幾部分組成。加工設(shè)備除了上面所述的目前常用的設(shè)備外，近幾年又相繼出現(xiàn)了自動(dòng)研磨機(jī)、激光切割機(jī)和打孔設(shè)備、超聲波設(shè)備等。 四、工藝材料 1. 磨料的種類和特點(diǎn)(1) 磨料的分類如表4。（2）各種磨料的代號(hào)和特點(diǎn)見表5：2. 拋光劑拋光劑是一種特殊的磨料，它與上述磨削材料有一定的區(qū)別，通常對(duì)這些拋光劑的要求有以下幾點(diǎn)：外觀均勻，不含雜質(zhì)；粒度基本均勻一致；有適當(dāng)?shù)挠捕群捅戎?；有一定的表面活性；有良好的分散性和吸收性。常見的有?）硅藻土：化學(xué)成分主要是SiO2，礦物

46、成分以蛋白石為主，多用于瑪瑙，翡翠等韌性較大的寶石或部分高硬度的寶石的拋光。2）氧化鉻：俗稱綠粉，其化學(xué)成分為Cr2O3，多用于中硬和中軟的寶石拋光。3）氧化鈰：粉紅略帶微黃，對(duì)于脆性的中硬寶石拋光效果極好，一般配制成研磨膏，進(jìn)行拋光作用。4）三氧化二鐵：俗稱紅粉，呈深紅色，多用于中硬以下的寶石拋光。5）二氧化錫：俗稱紅粉，呈深紅色，多用于中硬以下的寶石拋光。6）二氧化鋯，呈濃艷紅棕色用于硬以下的寶石拋光；在所有拋光劑中，鉆粉拋光劑是最理想的。表4 磨料的分類普通磨料天然磨料剛玉、石榴子石、石英砂人造磨料剛玉系(G)白剛玉、棕剛玉、單晶剛玉、微晶剛玉、格剛玉、鋯剛玉和燒剛結(jié)玉碳化物系黑碳化硅、

47、綠碳化硅碳化硅、立方碳化硅超硬磨料天然金剛石，人造金剛石立方氮化硼金剛石系 表5 各種常見磨料的代號(hào)及特點(diǎn)系 類原料名稱代號(hào)特點(diǎn)中國GB2476-83國際ISO美國卡布倫登公司.日本R6111-1974剛 玉 系棕剛玉GZAATAA棕褐色，顯微硬度1800-2200 kg/mm2，韌性大，價(jià)格便宜。白剛玉GBWAAAWA白色，淺黃色，顯微硬度為2000-24000 kg/mm2，韌性比棕剛玉好，Al2O398.5%以上單晶剛玉GDSA白色，淺黃色，顯微硬度2000-2400 kg/mm2，韌性比白剛玉好，Al2O3 Al2O398%以上。鉻剛玉GGPAPA紫紅或玫瑰色，顯微硬度2000-222

48、80 kg/mm2，韌性較白剛玉好，Al2O3 Al2O397.5%以上，Cr2O31-3%。鋯剛玉GARAZA灰褐色，是Al2O3和Zr2O2的復(fù)合體，顯微硬度1965-2450 kg/mm2。微晶剛玉GWVATA棕褐色，顯微硬度2000-2200 kg/mm2， Al2O394-96%，TiO23-5%，磨粒韌性大，耐磨性就。燒結(jié)剛玉GSWA顯微硬度1700 kg/mm2，具有較高的韌性。碳 化 物 系黑碳化硅THCCC黑色，有光澤，顯微硬度3100-3280kg/mm2，SiC2量不少于98.5%，游離碳0.2，F(xiàn)e2O30.6，棱角鋒利，韌性低，導(dǎo)熱性良好。綠碳化硅TLGCGCGC綠色

49、光澤，顯微硬度3100-3400 kg/mm2，硬度高于黑碳化硅，磨削力強(qiáng)，自銳性好，導(dǎo)熱性良好。碳化硼TP灰黑色，顯微硬度4000-5000 kg/mm2，僅次于金剛石和立方氮化硅，耐磨性好立方碳化硅TF黃綠色，顯微硬度3380 kg/mm2，稍高于、綠碳化硅，磨削力強(qiáng)。金 剛 石 系天然金剛石JR硬度最高，磨削性能好，韌性好，但價(jià)格昂貴。人造金剛石JT無色透明或淡黃色，比天然金剛石磨削能力差，但脆性大。立方氮化硼JLD黑色或淡白色，硬度僅次于金剛石，而耐磨性好，發(fā)熱量小3. 磨具磨具是寶石加工中最重要的切割，磨削和拋光工具，根據(jù)其加工的作用不同，可分為三大類：切割磨具、磨削磨具和拋光磨具。

50、（1）金剛石鋸片：寶石切割中所用金剛石鋸片直徑一般在50-450mm之間，厚度為0.15-4mm，其構(gòu)成要素有3個(gè)，刀基，金剛石，粉和粘結(jié)劑，金剛石鋸片的制作方法主要有兩種，一種是滾壓電鍍法，另一種是粉末冶金法。（2）砂輪：寶石加工中常用碳化砂輪和金剛石砂輪，其基本特征如下1) 磨料種類：碳化硅和金剛石。2) 磨料粒度：一般在46-240之間3) 粘結(jié)劑：常用的粘結(jié)劑有三種、樹脂、陶瓷和金屬。4) 砂輪硬度：是指砂輪粘結(jié)劑固結(jié)磨料的強(qiáng)度，也就是在外力作用于砂輪表面時(shí)，粘結(jié)劑抵抗外力使磨粒從磨具表面脫落的難易程度。我國砂輪硬度等級(jí)見表6。5) 砂輪形狀和尺寸：其直徑多在150250mm厚度在15

51、50mm之間。表6 砂輪硬度等級(jí)代號(hào)硬度等級(jí)名稱代號(hào)大級(jí)小級(jí)大級(jí)小級(jí)超軟超軟CRCR軟軟1軟2軟3RR1R2R3中軟中軟1中軟2ZRZR1ZR2中中1中2ZZ1Z2中硬中硬1中硬2中硬3ZYZY1ZY2ZY3硬硬1硬2YY1Y2超硬超硬CYCY（3）砂盤：以金剛石砂盤為常用，金剛石砂盤由金剛石粉，金屬粘結(jié)劑和基盤構(gòu)成，直徑通常為150300mm砂盤形狀為平面形。（4）拋光盤：拋光盤材料的選用主要根據(jù)所拋光寶石的琢型而定，對(duì)于凸面型，珠面型等弧面寶石，多采用毛氈、皮革、布和毛呢等柔軟質(zhì)作拋光盤面，所制的拋光盤稱為軟盤，對(duì)于平面度要求高的刻面寶石和其他寶石平面的拋光，多采用金屬材料作拋光盤，其材料

52、有瀝青、塑料、尼龍、樹脂和木材等，其拋光性能介于軟盤和硬盤之間，軟盤直徑一般為150400mm，厚度不應(yīng)小于10mm，硬盤直徑有150mm和200mm兩種，厚度不小于10mm。4. 輔料(1) 冷卻液：冷卻液的作用有三個(gè)方面：冷卻作用、清洗作用和潤滑作用，寶石加工常用的冷卻液種類及應(yīng)用同表7(2) 粘結(jié)材料，寶石加工中對(duì)粘結(jié)材料的要求有：a具良好的粘結(jié)性；b適當(dāng)?shù)能浕c(diǎn)，有良好的熱穩(wěn)定性；c良好的化學(xué)穩(wěn)定性；d無毒，無雜質(zhì)。常見的粘結(jié)材料及特點(diǎn)見表8。（3）清洗材料：常用的有堿性溶液、酸性溶液和有機(jī)溶劑，見表9表7 冷卻液種類及適用性冷卻液特點(diǎn)及適用性油(柴油、機(jī)油、縫紉機(jī)油)熱溶大，液面張性大，潤滑性好，但清洗能力差。常用于寶石的切割和拋光，可以保護(hù)鋸片，磨具不腐蝕，由于易燃，使用時(shí)應(yīng)注意安全。水熱容大，表面張性較大，清洗能力強(qiáng)，但潤滑性較差，汽化力強(qiáng)，價(jià)低廉，適用性比較好，用于寶石的切割，研磨。拋光等各項(xiàng)工序。皂化液熱容較小，表面活性大，張力大，清洗能力強(qiáng)，潤滑性也較好，常代水作冷卻液。表8 粘結(jié)劑的主要種類和配比及流動(dòng)溫度粘結(jié)劑配比的主要成分(wB%)流動(dòng)溫度0C備注石蠟石蠟 80、石膏粉 2095蟲膠蟲膠50-70、松香30-50110常用松香松香150蜂蠟+松香