第四章 寶石的優(yōu)化處理 - 圖文-

1、第四章寶石的優(yōu)化處理主講教師:張玉德材料科學(xué)與工程學(xué)院目錄第一節(jié)概述第二節(jié)優(yōu)化處理類別和特征第三節(jié)優(yōu)化處理的分類第一節(jié)概述一、優(yōu)化處理的概念1.優(yōu)化處理的定義除了切磨拋光以外的任何施加于寶石的加工,這些額外加工的目的通常是為了改善寶石的顏色、凈度、亮度、光學(xué)效果、耐久性和重量等,使得經(jīng)過優(yōu)化處理的寶石的商業(yè)價值得到提高?？煞殖蓛?yōu)化和處理兩大類型。第一節(jié)概述一、優(yōu)化處理的概念2.優(yōu)化類型改善了寶石的顏色、凈度和亮度,但是沒有外來物質(zhì)加入到寶石中、沒有明顯地改變寶石的安全性的工藝。例如:純粹的加熱處理、珍珠和其他有機(jī)寶石的漂白、玉石的上蠟處理、祖母綠的浸無色油處理和瑪瑙的染色處理。第一節(jié)概述一、優(yōu)

2、化處理的概念3.處理類型改善了寶石的顏色、凈度、亮度、光學(xué)效果、耐久性和增加寶石的重量等,但是寶石經(jīng)過這些工藝處理后,發(fā)生了外來物質(zhì)的加入、形成的特性不穩(wěn)定、產(chǎn)生了放射性等。4.優(yōu)化處理的基本工藝要求(1提高寶石外觀的美麗程度。(2提高寶石的耐久性,或者沒有影響寶石的耐久性。(4不產(chǎn)生對人體有害的各種作用。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征一、表面處理二、漂白處理三、熱處理四、愈合裂隙熱處理五、擴(kuò)散熱處理六、輻射處理七、染色處理八、充填處理九、激光鉆孔處理十、拼合處理第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征一、表面處理1.定義利用涂層、鍍層、背襯、刻劃條紋等方式使寶石改變顏色、增強(qiáng)反光亮度和產(chǎn)生光學(xué)

3、效應(yīng)。由于涂層的厚度有限、硬度較低、化學(xué)穩(wěn)定性較差,容易在使用過程中磨蝕,被視為一種具有欺騙性的處理方法。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征一、表面處理2.常用類型(1箔襯:在寶石的背面貼上高反光的薄膜、彩色薄膜,改變寶石的亮度和顏色。(2涂色:在寶石的亭部涂上顏色,如把淡黃色鉆石涂上淡藍(lán)色,使鉆石更加顯白色。(3刻劃條痕:在弧面型透明寶石的底部劃條痕,產(chǎn)生貓眼或者星光效應(yīng)。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征一、表面處理2.常用類型(4涂層:在寶石的表面涂上彩色的膠質(zhì)層增強(qiáng)色彩,例如涂膜翡翠。(5鍍層:在寶石的表面用真空鍍膜的工藝鍍上一層彩色膜增強(qiáng)色彩,或者提高光澤。例如托帕石表面的鍍膜。翡翠

4、綠色涂膜表面鍍膜的托帕石第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征一、表面處理3.鑒別特征寶石鑲嵌的方式:采取封閉式鑲嵌。觀察寶石亭部刻面:在反射光條件下觀察寶石亭部刻面的表面,可見到外來物質(zhì)、特殊色彩或刻劃痕。涂層的性質(zhì):涂膜處理的膜層可能具有不同于寶石的物理性質(zhì)、硬度較低、容易脫落等。鍍層的暈彩:用真空鍍膜工藝的膜層常常具有干涉形成的暈彩。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征二、漂白處理1.定義利用化學(xué)試劑除去有機(jī)寶石和部分無機(jī)寶石的雜色色調(diào)。2.常見類型(1氧化漂白:主要用雙氧水為主的氧化劑,在紫外光的作用下,漂白珍珠、象牙等由于有機(jī)質(zhì)引起的雜色調(diào),使之成為純白色。(2酸洗漂白:主要用稀鹽酸等對硅

5、化木等材料除去表面的雜色。3.鑒定特征:很難發(fā)現(xiàn)漂白處理的痕跡。4.類型:屬于優(yōu)化類型,沒有特別要求,無需指明。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征三、熱處理1.定義利用加熱使寶石的顏色、透明度、光學(xué)效應(yīng)等得以改善,在加熱過程中沒有外來物質(zhì)(除氧和氫元素外的加入,也沒有寶石物質(zhì)的流失。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征三、熱處理2.熱處理方法低溫:100以下,主要用于軟化和老化有機(jī)寶石。中溫:100650,大多數(shù)寶石的處理溫度。高溫:6501200,主要用于鋯石等處理。超高溫:1200以上,主要用于剛玉寶石的改色。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征三、熱處理3.加熱的設(shè)備:高溫爐和坩堝,也有泰國

6、、斯里蘭卡、山東昌樂等寶石加熱作坊使用的煤爐(圖。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征三、熱處理促使出溶或溶解作用的發(fā)生剛玉產(chǎn)生或消除絲光、星光恢復(fù)晶態(tài)低型鋯石高鋯Fe 3+還原為Fe 2+ 黃綠色綠柱石藍(lán)海藍(lán)寶石Fe 2+氧化為Fe 3+紅寶石消除紫色調(diào)氧化作用2FeOOH Fe 2O 3+H 2O 肉紅玉髓消除橙褐色,增進(jìn)紅色改變色心和消除色心煙晶綠黃水晶和水晶,紫晶黃水晶氧化或者還原雜色鋯石無色或者淺藍(lán)色鋯石氧化琥珀和象牙的老化,顏色變暗機(jī)理實(shí)例第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征三、熱處理4.熱處理寶石的主要鑒別特征(1中低溫的熱處理往往沒有明顯的鑒別特征,熱處理的琥珀常有被稱為太陽光芒的

7、圓盤狀裂隙。(2高溫、超高溫處理的鑒別特征有:第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征三、熱處理氣液包裹體破裂固體包體的熔蝕熱處理應(yīng)力暈:a.雪球;b.穗邊裂隙;c.環(huán)礁裂隙環(huán)礁裂隙穗邊裂隙第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征四、愈合裂隙熱處理1.定義在寶石的熱處理過程中,由于低熔點(diǎn)化學(xué)試劑的熔融和沿開放裂隙滲入到寶石中,通過溶解和重結(jié)晶作用使裂隙發(fā)生愈合作用,提高了寶石的透明度和表觀凈度。2.用途主要用于紅寶石的處理。紅寶石埋在硼砂和硼酸等介質(zhì)加熱可使裂隙發(fā)生愈合作用。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征3.愈合裂隙熱處理的鑒定特征裂隙多呈不規(guī)則的面紗狀,其上分布有圓管形的樹技狀、蝌蚪狀殘余包裹體。愈

8、合裂隙熱處理的蝌蚪狀包裹體(亮域愈合裂隙熱處理的蝌蚪狀包裹體(暗域第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征五、擴(kuò)散熱處理1.定義:在高溫的作用下,使某些化學(xué)成分經(jīng)過固態(tài)的擴(kuò)散作用從外部進(jìn)入到寶石的晶格,以改變寶石的外觀。2.用途:(1改善藍(lán)寶石、紅寶石的顏色。(2增強(qiáng)藍(lán)寶石的星光效應(yīng)。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征五、擴(kuò)散熱處理3. 剛玉寶石擴(kuò)散熱處理的工藝將琢好的藍(lán)寶石包在摻有Ti、Fe、Cr和Be的氧化物的氧化鋁粉末中,高溫加熱,Ti+Fe致藍(lán)色,Cr 致紅色,適量Ti產(chǎn)生星光,Be致黃色。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征五、擴(kuò)散熱處理4.擴(kuò)散處理寶石的鑒別特征(1顏色分布:顏色僅在寶石的

9、表層,形成與寶石琢形相關(guān)的色帶。(2表面特征:熱處理的表面痕跡,如麻點(diǎn),再拋光形成多面腰棱等。表面麻點(diǎn)第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征三、熱處理4.擴(kuò)散處理寶石的鑒別特征(3顏色濃集在寶石的裂隙、腰棱和面棱上。用油浸觀察最為清楚.中間3粒為擴(kuò)散處理藍(lán)寶石鈹擴(kuò)散處理的藍(lán)寶石第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征三、熱處理4.擴(kuò)散處理寶石的鑒別特征(4固體包裹體熔蝕等高溫?zé)崽幚淼奶卣?。第二?jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征六、輻射處理1.定義利用高能射線和高能粒子輻照寶石,破壞正常的晶格結(jié)構(gòu),產(chǎn)生色心,使淡色或無色寶石產(chǎn)生較為鮮艷的顏色。2.寶石輻射處理的負(fù)面影響(1誘發(fā)放射性(2損傷寶石表面(3局部產(chǎn)

10、生的高溫可能使寶石碎裂。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征六、輻射處理3.常見的輻照處理寶石淺色黃褐色,粉紅色紅色-射線碧璽無色黃色,粉紅橙紅色(帕德馬藍(lán)寶石-射線剛玉無色綠色,但是易褪色-射線鋰輝石無色黃色,再經(jīng)加熱天藍(lán)色,但是易褪色-射線、高能電子綠柱石雜色深灰色中子、-射線珍珠無色煙灰色和紫色-射線石英無色到黃褐,在經(jīng)加熱形成天藍(lán)色中子、高能電子黃玉無色、淺色藍(lán)、綠、黑、黃、絹、粉紅、紅-射線、高能電子、中子鉆石處理的效果輻射類型寶石種類第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征六、輻射處理4.鑒定特征(1顏色的不穩(wěn)定性:經(jīng)陽光曝曬或加熱發(fā)生褪色。(2顏色分布的不均勻性:色帶分布與寶石形態(tài)相關(guān)(

11、圖。輻照處理的碧璽左邊淡色樣品輻照后變成右邊艷色樣品輻照處理鉆石圍繞底尖的傘狀色帶第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征六、輻射處理4.鑒定特征(3殘余放射性:利用高靈敏的閃爍計數(shù)器可測得。(4碎裂:局部產(chǎn)生的高溫可能使寶石碎裂,例如輻照處理的珍珠常有表層的小裂隙。(5寶石的吸收光譜:輻照處理的鉆石常有741nm、595nm等天然彩色鉆石沒有的吸收峰。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征七、染色處理1.定義利用寶石存在的孔隙或裂隙,使染料滲入寶石,達(dá)到改善寶石顏色的目的。2.用途適用于多孔的材料或含有相當(dāng)多裂紋或裂隙的材料。染成不同顏色的瑪瑙片第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征3.染色處理的鑒別特征

12、(1顏色的分布特征:顏色沿裂隙分布、呈網(wǎng)狀、絲狀。(2吸收光譜:有染料的吸收峰,或者與天然寶石不同。(3熒光:出現(xiàn)不同于天然寶石的熒光。(4查爾斯濾色鏡反應(yīng):有些染藍(lán)、綠色的寶石變紅。(5有機(jī)試劑測試:遇有機(jī)試劑(如丙酮褪色。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征3.染色處理的鑒別特征第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征八、充填處理1.定義利用寶石存在的孔隙或裂隙,填充無色的物質(zhì),以達(dá)到增加寶石的穩(wěn)定性、隱去裂隙、提高透明度、提高機(jī)械強(qiáng)度和增加光澤等目的。2.充填處理的類型(1穩(wěn)定化處理上蠟和浸蠟處理注塑處理第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征塑料充填處理的合成歐泊第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征2

13、.充填處理的類型(2隱蔽裂隙浸泡無色油:如祖母綠注入樹脂:用樹脂處理的有祖母綠、翡翠等,屬于處理的類型。充填無色玻璃:提高寶石的透明度和表觀凈度。如:鉆石和紅寶石的玻璃填充。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征3.充填處理的鑒別特征(1熱針測試:熱針下充油和蠟的寶石會出汗,充樹脂的有異味。(2裂隙的閃光:各種裂隙充填處理的寶石常有閃光效應(yīng)。玻璃填充鉆石的閃光效應(yīng)第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征3.充填處理的鑒別特征(3光澤差異:玻璃充填紅寶石的表面常常能看到光澤較低的玻璃充填區(qū)域。(4外來成分:紅寶石中的硅酸鹽成分、祖母綠中的有機(jī)成分和鉆石中的鉛元素都指示經(jīng)過了充填處理。玻璃填充紅寶石的差異光

14、澤第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征九、激光鉆孔處理1.定義:用激光燒蝕鉆石,形成達(dá)到黑色包裹體的開放性通道,再用強(qiáng)酸溶蝕黑色的包裹體,提高鉆石的表觀凈度。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征九、激光鉆孔處理2.激光鉆孔處理的類型(1管狀通道式(2應(yīng)力裂隙式用激光加熱黑色的包裹體,使包裹體的體積膨脹,誘發(fā)出達(dá)到鉆石表面的開放裂隙,再用強(qiáng)酸溶蝕黑色的包裹體(圖。直孔式激光孔道應(yīng)力裂隙法(KM的蟲孔式激光孔道第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征3.鑒別特征(1激光孔和通道:鉆石中可以看到激光通道,在表面上能夠看到黑點(diǎn)狀的激光通道入口。(2溶蝕的空洞:激光通道連接的空洞。(3誘發(fā)裂隙造成的蟲孔式通道。第

15、二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征十、拼合處理1.定義:常為了利用寶石原料,寶石由由兩個或更多地部分組成,使寶石的體積和重量增大、增強(qiáng)光澤、甚至改變寶石的顏色。三層拼合石和拼合珍珠第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征2.鑒別特征(1層狀構(gòu)造:在白背景下從側(cè)面觀察,用油浸法效果最好。(2膠結(jié)面:明顯的接合面,以及面狀分布的氣泡。(3冠部和亭部的差異:各部分的包體、顏色、光澤、折射率等均可能不相同。(4用紅色石榴石為頂?shù)钠春鲜Ｓ屑t環(huán)效應(yīng)。(5寶石腰圍封閉式的鑲嵌也是值得警惕的特征。第二節(jié)寶石優(yōu)化處理的主要類型和特征一、表面處理二、漂白處理三、熱處理四、愈合裂隙熱處理五、擴(kuò)散熱處理六、輻射處理七、染色處理八、充填處理九、激光鉆孔處理十、拼合處理第三節(jié)優(yōu)化處理的分類處理擴(kuò)散處理充填處理染色處理浸有色油優(yōu)化熱處理紅寶石處理高溫高壓處理處理輻照(附熱處理處理充填處理覆膜處理激光鉆孔鉆石優(yōu)化處理類別優(yōu)化處理方法基本名稱第三節(jié)優(yōu)化處理的分類處理擴(kuò)散處理輻照優(yōu)化熱處理托帕石處理聚合物充填處理浸有色油優(yōu)化浸無色油祖母綠處理輻照處理擴(kuò)散優(yōu)化熱處理藍(lán)寶石優(yōu)化處理類別優(yōu)化處理方法基本名稱第三節(jié)優(yōu)化處理的分類優(yōu)化染色優(yōu)化熱處理玉髓(瑪瑙處理染色處理覆膜優(yōu)化熱處理處理漂白、充填處理漂