42第四篇第二章宝石的优化处理.doc

第二章 宝石的优化处理 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。 第一节 优化处理的概念及常见宝石的优化处理方法 一、优化处理的概念 优化处理(Enhancement)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书时，必须特别标识，如红宝石(处理)、红宝石(玻璃充填处理)。 二、优化处理宝石的工艺要求与特点 (一) 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。如产自斯里兰卡的一种半透明、乳白色刚玉(Geudacorundum)，经还原条件下高温热处理后，转变为透明、着色稳定且漂亮的蓝宝石；黄色不透明的锆石经氧化条件下加热处理后，转变成无色透明的锆石，且具较强色散，可以做为钻石的代用品；人工合成含钛蓝宝石晶体经二次加热和恒温处理后，其内可出现一种Ti—Al化合物呈微细针、丝状包体，沿三组方向析出并定向排列，在其弧面形戒面表面呈现清晰的六射星光效应。 (二) 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。如热处理红宝石的颜 色相对稳定，并不随佩带时间的推移而发生明显的改变。迄今，对优化处理宝石耐久性的判 定尚无统一的标准。 (三) 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。例如明显带有放射性残余的辐照处理宝石饰品若在其半衰期内出售， 会对人体造成不同程度的伤害，如致皮肤癌、人体造血障碍等。 三、常见宝石的优化处理方法 由于科学技术的不断进步和发展，宝石的优化处理方法也在不断地进步和更新。常见宝 石优化处理方法见表4-2-1。 第二节 宝石的常见优化处理的方法及特征 宝石的优化处理方法甚多， 目前主要的优化处理方法有 ●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 一、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。热处理方法的主要机理如下： 1．改变过渡致色杂质离子的价态 选择氧化气氛条件，在高温条件下对浅蓝灰色、浅黄色及浅粉红色蓝宝石进行热处理， 通过