04_第四章_宝石的优化处理

第四章 宝玉石的优化处理,（一）宝石优化处理方法发展史,古埃及国王的墓中就出土公元前1300年的肉红色玉髓， 印度曾出土公元前2000年前的经加热处理的红玛瑙和玉髓。 C.Pliny（公元23-79）在他编写书中介绍了宝石改善的技术方法，包括贴箔、油浸法、染色和组合宝石。 1880年，W.B.Dick在狄克实用配方和工艺过程大全书中，有对象牙、雪花石膏、大理石等的染色配方，有对琥珀胶结、染色及衬箔等方法 ，是一本对19世纪以前宝石人工处理的总结性专著。 19世纪是宝石业的大发展时期， 1909年，W.Crookes，无色被钻石镭辐照。 1973年，Pough等人辐照托帕石变成了蓝色。 近几十年宝石人工改善技术对珠宝界最具影响力和冲击力的是：红、蓝宝石的热处理和扩散处理；祖母绿的注油处理；钻石的裂隙充填 处理；钻石的高温高压处理。,一、概述,（二）优化处理的概念 1、优化处理：除切割、琢磨、抛光外，其它所有改善宝石品质的方法统称优化处理方法。 优化enhancing ：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优化处理方法。主要有漂白、加热处理、浸蜡、浸无色油。 这些处理工艺为优化类型的理由有： (1)自然过程的延续，如加热作用的地质过程中就可能发生。 (2)珠宝业公认的传统工艺，如玉石的上蜡和玛瑙的染色 处理treating：非传统的、尚不被人们接受的优化处理方法。主要有浸有色油、染色、填充、辐照、扩散、覆膜、激光打孔等。 改善了宝石的颜色、净度、亮度、光学效果、耐久性和增加宝石的重量，但是宝石经过这些工艺处理后，发生了外来物质的加入、 形成的特性不稳定、产生了放射性等。,2、常见方法 优化方法：热处理、漂白、浸蜡、浸无色油、染色(玉髓、玛瑙类)。 处理方法：浸有色油、充填（玻璃充填、塑料充填或其他聚合物等硬质材料充填）、浸蜡（绿松石）、染色、辐照、激光钻孔、覆膜、扩散、高温高压处理。 3、 定名规则 （1）优化的珠宝玉石定名 a)直接使用珠宝玉石名称； b)珠宝玉石鉴定证书中可不附注说明。 （2）处理的珠宝玉石定名： a)在所对应珠宝玉石名称后加括号注明“处理”二字或注明处理方法，如：“蓝宝石(处理)”、“蓝宝石(扩散)”、“翡翠(处理)”、“翡翠(漂白、充填)”； b)在珠宝玉石鉴定证书中必须描述具体处理方法。,二、宝石优化处理的方法和特征,表面处理 漂白处理 热处理 愈合裂隙热处理 扩散热处理 辐射处理 染色处理 充填处理 激光钻孔处理 拼合处理,各种宝石的优化处理方法,各种宝石的优化处理方法,（一）表面处理,利用涂层、镀层、背衬、刻划条纹等方式使宝石改变颜色、增强反光亮度等。 （1）箔衬: 在宝石的背面贴上高反光的薄膜、彩色薄膜以改变宝石的亮度和颜色。 （2）涂色: 在宝石的亭部涂上颜色，如把淡黄色钻石涂上淡蓝色，使钻石更加显白色。 （3）刻划条痕: 在弧面型透明宝石的底部划条痕以产生猫眼或者星光效应。 （4）涂层和镀层: 在宝石的表面涂上彩色的胶质层增强色彩，在宝石的表面用真空镀膜的工艺镀上一层彩色膜增强色彩，或者提高光泽。 例如托帕石表面的镀膜。,翡翠绿色涂膜,仿虫珀（背面刻划昆虫),（二）漂白处理,利用化学试剂除去有机宝石和部分无机宝石的杂色色调。 （1）氧化漂白：主要用双氧水为主的氧化剂，在紫外光的作用下，漂白珍珠、象牙等由于有机质引起的杂色调，使之成为纯白色。 （2）酸洗漂白：主要用稀盐酸除去表面的杂色。,（三）热处理,利用加热使宝石的颜色、透明度、光学效应等得以改善，在加热过程中没有外来物质（除氧和氢元素外）的加入，也没有宝石物质的流失。 （1）还原环境加深浅色蓝宝石的颜色，用氧化环境消除红宝石的蓝色色斑。 （2）在高温热处理时，由于填充料熔融还会产生熔体介质，熔体介质流入宝石的裂隙起到愈合裂隙的作用。 （3）加热的温度：100以下，主要用于软化和老化有机宝石。100650，大多数宝石的处理温度。6501200，主要用于锆石等处理。1200以上，主要用于刚玉宝石的改色。,常见的宝石热处理及产生改善的原因,（四）扩散热处理,在高温的作用下，使某些化学成分经过固态的扩散作用从外部进入到宝石的晶格，以改变宝石的外观。 （1）表面扩散热处理 在一定的温度下，合适的元素可以扩散到宝石的表层，使表层改变颜色或则增加星光效应。但是扩散层很薄，主要用于浅色、无色的蓝宝石的处理。 （2）体扩散热处理 如果扩散的化学成分能够深入到宝石的内部，形成的扩散层很厚，甚至充满整个宝石，就称为体扩散。典型的宝石的体扩散处理是使用Be2+为扩散剂处理浅红色的红宝石，处理后的宝石呈橙红色。这种处理现在也用于深蓝色蓝宝石的处理，使之颜色变浅。,蓝宝石的蓝色是的其中的二价铁和四价钛共同作用产生的。当四价钛与三价铁存在时，宝石不呈蓝色。若能把其中的三价铁改变成二价铁，宝石便可呈现蓝色。 Fe3+ Ti4+ Fe2+ Ti4+ 蓝色（还原，高温）,刚玉在还原环境中热处理后呈蓝色,刚玉在氧化环境中热处理后呈黄色,当蓝宝石中二价铁单独存在时，它也不呈颜色，而当它以三价铁存在时，则呈现黄色。因此，对只存在二价铁的无色蓝宝石，通过在氧化条件下对其进行高温热处理，可变为黄色。,Fe2+ Fe3+黄色（氧化）,扩散处理的蓝宝石,扩散处理蓝宝石中的扩散层,扩散处理红宝石中颜色分布不均匀，轮廓清楚,扩散处理宝石的鉴别特征,扩散处理红宝石（中）与天然红宝石（右）和合成红宝石（左）的比较,扩散处理宝石的鉴别特征,扩散处理蓝宝石中颜色分布不均匀，轮廓清楚,（五）幅照处理,用高能射线或粒子束对宝石进行照射，使宝石晶体产生缺陷，造成着色中心，而使宝石产生颜色。幅照处理是一种常用的优化处理方法。它可使无色的钻石变成蓝色、绿色、黄色和红色。它还可将无色的蓝宝石变成黄色，无色的黄玉变成蓝色，黄色水晶变成紫色。,经幅照处理后的各色钻石,常见的辐照处理宝石和处理的方法,经幅照处理前后的蓝宝石,处理后,处理前,辐照处理的碧玺,（六）染色处理,利用宝石存在的孔隙或裂隙，使染料渗入宝石，达到改善宝石颜色的目的。 溶剂法：染料多为可溶性的有机染料，一旦溶剂蒸发，彩色染料就留在宝石的孔隙或裂隙中。缺点是易褪色，还可以被有机溶剂溶解。 沉淀法：着色剂多为可溶性的无机物或者糖水，通过化学反应而沉淀在宝石内部，这种着色一般是耐久。如用AgNO3染黑的珍珠、欧泊的糖水处理等。 注入法：将着色物质直接注入宝石内，使宝石呈现颜色，注入的有色物常有一定流动性，待进入宝石内部后再固化。,染成不同颜色的玛瑙片,（七）充填处理,利用宝石存在的孔隙或裂隙，填充无色的物质，以达到增加宝石的稳定性、隐去裂隙、提高透明度、提高机械强度和增加光泽等目的。 上蜡和浸蜡处理：如防止绿松石失水、防止染色青金的染料溶解，这一处理往往列为优化类型。 注塑处理：主要用于多孔而疏松的宝石，如绿松石、多孔欧泊和其他因疏松而加工工艺性能不好的宝石材料。 浸泡无色油：可以起到隐蔽裂隙，提高透明度的作用。浸无色油列为优化类型。 注入树脂：可以起到隐蔽裂隙，提高透明度的作用，并且树脂不易挥发，折光率也比油高，但时间久远会老化变黄。用树脂处理的有祖母绿、翡翠等，属于处理的类型。 充填无色玻璃：主要填充开放性的裂隙与凹坑，提高宝石的透明度和表观净度。,玻璃填充钻石的 闪光效应,（八）激光钻孔处理,用激光烧蚀钻石，形成达到黑色包裹体的开放性通道，再用强酸溶蚀黑色的包裹体，提高钻石的表观净度。 激光烧蚀管状的通道直达黑色的包裹体。 用激光加热黑色的包裹体，使包裹体的体积膨胀，诱发出达到钻石表面的开放裂隙，再用强酸溶蚀黑色的包裹体。,（九