宝石改善扩散和染色处理.pptx

扩散处理扩散处理蓝宝石

复习思考题06扩散处理红宝石、星光宝石有何鉴别特征?掌握红篮宝石扩散处理的鉴别特征。0204什么是Ⅰ型、Ⅱ型扩散处理蓝宝石？07当你接触扩散处理的宝石时，如何最有效鉴别？03什么是扩散处理？简述扩散处理的原理？鉴定扩散处理蓝宝石较有效的方法是什么？有何典型特征？05熟悉扩散处理技术的原理及工艺条件。01本章要点

扩散处理就是在高温或超高温条件下，通过某种元素在宝石中以扩散的方式来改变宝石内致色元素的种类、含量和元素间的比例，从而达到改变宝石外观特征（如颜色、透明度）的一种化学处理方法。01通常把热扩散处理方法在宝石表层所形成的颜色层称为扩散渗层（简称渗层）。01

01渗入元素与宝石中主要成分元素的类质同象置换条件02原子或离子的半径大小相近03相同的化学键性04电价的总和平衡扩散处理的原理

渗剂可以是各种相态，一般固态和液态常用。渗剂及其作用1欲渗入元素的氧化物活化剂（一般卤化物或氟化物）填充剂（氧化铝粉或高岭土粉）在选择渗剂时，一方面要考虑宝石的种类、成分、致色机理，另一方面还要考虑处理的温度范围、活化剂的熔点及渗剂与宝石作用的氧化还原条件。渗剂主要组成：2

扩散处理的一般过程：渗剂介质中发生各种化学反应宝石界面附近的外扩散作用界面吸附和界面反应（渗入元素在宝石界面附近与宝石的某种原子或离子所发生的交换反应为界面反应）内扩散过程（置换式扩散、空位式扩散）

4、影响扩散处理的主要因素1）温度因素（温度越高，产生的活性渗入元素离子就越多；宝石的扩散系数增大）2）扩散时间（渗层厚度的平方与扩散时间成正比，两者呈抛物线关系，渗层厚度总体上随扩散时间延长而增加，但出现明显的递减规律）3）宝石晶体结构和缺陷（晶体缺陷如位错、空位是渗入元素的扩散通道；扩散处理与辐照处理结合使用）

5、扩散处理的方法1）粉末包渗法把宝石成品或半成品埋入盛有渗剂粉末的耐高温容器中，加热密封容器。优点：设备简单，易操作，适用于各种款式宝石。缺点：容器体积小，处理宝石量有限，渗剂对容器有腐蚀性。2）盐浴法把宝石浸入到渗剂的熔融体中进行扩散处理。优点：设备简单易操作，扩散速度快、效率高。缺点：不同部位形成的渗层厚度不均，熔盐腐蚀性强、产生有害气体。3）熔烧法把渗剂制成料浆，涂覆于宝石表面，干燥后放在热处理炉中，在惰性气体或真空气氛中以稍高于料浆熔点的温度加热烧结，通过液固相扩散的方式形成渗层。所产生的渗层均匀、扩散速度快。

表面扩散处理法主要应用于刚玉族宝石，从1990年开始有成品进入市场，在国际市场上多为蓝色刚玉，与纯正的蓝宝石的颜色相当，透明度好。

01蓝宝石的颜色成因，目前公认是由Fe2+—Ti4+间电荷转移而形成的。02扩散处理原理：在晶体中引入一定含量的铁和钛离子，以代替刚玉（AI2O3）分子中的铝。03扩散处理需高温条件，略低于宝石熔点的温度，使晶体格架扩大，便于半径较大的着色离子迁移，部分进入到刚玉宝石的表层，使宝石呈现出蓝色。刚玉宝石扩散处理

扩散蓝宝石的类型扩散处理刚玉还可有铬扩散（粉红色），钴扩散，只是其他颜色的扩散刚玉宝石方法目前还不成熟。根据扩散层厚度Ⅰ型：0.004~0.1mmⅡ型（“深”扩散处理）达0.4mm根据致色离子Cr、Ni：橙黄色扩散层Co：蓝色扩散层Fe、Ti：扩散蓝宝石（主要）

扩散处理工艺原料：无色或淡色透明的天然刚玉，工艺：1.打磨成刻面等各种形状、尺寸毛坯，细磨不抛光；2.埋在氧化铝为主和含致色离子的化学药品中；3.高温炉中加热2～200小时，4.升温范围1600～1850℃，以1700～1800℃最好。一般温度高，维持时间长，颜色渗入的深度也较大。“深”扩散法：采用对宝石进行多重加热的方法，即在宝石冷却后，再重新加热。这种反复多次，多重扩散，处理时间要两个月以上。

鉴定依据：人工扩散的颜色仅限于宝石表层，而宝石的核心部分是原天然刚玉宝石，宝石的颜色层可通过切磨或抛光部分或全部去除。为此，标准宝石学测试（折射率、比重、多色性、双折率和硬度等）与天然刚玉没有差别，只能测定出它是刚玉宝石，甚至可找到天然刚玉的特征。甚至吸收光谱和紫外线荧光也很难提供经过人工扩散处理的证据。鉴定扩散处理蓝宝石有效的方法：油浸和放大观察。扩散处理蓝宝石的鉴定

表面烧结肉眼或显微镜下观察Ⅰ型扩散为灰蓝色、蓝色，表面似水淋淋、灰蒙蒙的雾状外观,；扩散处理的线索：01坯料表面呈现出部分反射光和表面烧结物，经抛光可部分或全部