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Der ultimative Leitfaden für künstliche Edelsteine, zusammengesetzte Edelsteine und rekonstruierte Edelsteine
Erfahren Sie mehr über die Herstellungsmethoden, Prozesse und Merkmale
Künstliche Edelsteine werden so hergestellt, dass sie die Schönheit und die Eigenschaften natürlicher Edelsteine imitieren. Sie werden durch fortschrittliche Labortechniken wie Flammenschmelzen, hydrothermale Synthese und Fluxverfahren hergestellt. Zusammengesetzte Edelsteine sind mehrschichtige Strukturen, die zusammengefügt werden, um natürlichen Edelsteinen zu ähneln, und bieten kostengünstige Alternativen. Rekonstruierte Edelsteine werden durch Verfahren wie Schweißen und Sintern aus Fragmenten wiederhergestellt und häufig für dekorative Zwecke und Schmuck verwendet. Diese Edelsteine werden wegen ihrer Erschwinglichkeit und ihrer Fähigkeit, die ästhetischen Qualitäten natürlicher Edelsteine zu imitieren, geschätzt und in verschiedenen Branchen wie der Schmuck- und der Kunstgewerbebranche eingesetzt.
Inhaltsübersicht
Abschnitt I Künstliche Edelsteine
Künstliche Edelsteine sind ein wichtiger Bestandteil der Serie der künstlichen Edelsteine. Aufgrund ihrer schönen Farben, ihrer guten Transparenz und ihrer Kristallgrößen, die den Bedingungen für die Verarbeitung von Edelsteinen entsprechen, können sie bei der Verwendung in Schmuckstücken die dekorative Wirkung natürlicher Edelsteine erreichen oder sogar übertreffen, und ihre niedrigen Kosten machen sie bei den Menschen sehr beliebt.
Die Menschen entwickeln und nutzen künstliche Edelsteine schon seit langem. So brannten die alten Ägypter vor 5.000 Jahren glasierte Keramik, um Türkis zu imitieren. Mit der Entwicklung der sozialen Produktivität und der wissenschaftlichen Technologie kamen auch künstliche Edelsteine auf den Schmuckmarkt: 1927 wurde Zelluloseacetat verwendet, um Perlen zu imitieren; 1936 wurde Acrylharz verwendet, um Amethyst, Smaragd und Rubin zu imitieren; 1951 wurde synthetisches Strontiumtitanat mit der Flammenschmelzmethode hergestellt; 1958 wurden Yttrium-Aluminium-Granat (YAG), synthetischer Yagallium-Granat (GGG) und synthetischer Yttrium-Eisen-Granat (YIG) mit der Flussmittelmethode hergestellt; 1990 wurden Glas-Katzenaugen und Seltene-Erden-Glas mit Hilfe von Hochtemperatur- und Atmosphärendruck-Methoden hergestellt; 1994 wurde synthetischer Sternstein mit Hilfe von Hochtemperatur- und Atmosphärendruck-Methoden hergestellt; 1995 wurde Glas-Porzellan-Katzenaugen mit Hilfe von mikrokristallinen Glas-Methoden hergestellt; 1999 erschienen synthetische lumineszierende Niederdruck-Hochtemperatur-Edelsteine; sowie bereits seit langem existierende Materialien wie Glas und Plastik. All diese künstlichen Edelsteine wurden von Wissenschaftlern in Laboratorien auf der Grundlage gesellschaftlicher Bedürfnisse erfunden und hergestellt, ohne dass es dafür ein natürliches Gegenstück gab. Sie imitieren nicht nur natürliche Edelsteine, sondern unterstützen auch andere Industriezweige (wie Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, Militär, Elektronik usw.).
1. Methoden zur Herstellung künstlicher Edelsteine
Die Verfahren zur Herstellung von künstlichen Edelsteinen ähneln häufig denen zur Herstellung von synthetischen Steinen, d. h. die Verfahren zur Herstellung von synthetischen Steinen können auch zur Herstellung von synthetischen Edelsteinen verwendet werden.
1.1 Flammschmelzverfahren
Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technik kann die Flammenschmelzmethode nicht nur zur Synthese von Rubinen, synthetischen Saphiren, synthetischem Farbspinell, synthetischem Rutil, synthetischen Sternrubinen und synthetischen Sternsaphiren verwendet werden, sondern es wurde auch erfolgreich synthetisches Strontiumtitanat（SrTiO3）, synthetisches Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) und synthetisches Yttrium-Eisen-Granat (YIG) sowie andere synthetische Kristallmaterialien in Edelsteinqualität.
1.2 Flux-Methode
Die Flux-Methode zur Züchtung von Kristallmaterialien hat eine hundertjährige Geschichte. Viele Kristalle können heute mit der Flux-Methode gezüchtet werden, mit der Rubine und Smaragde sowie Materialien von Metallen bis hin zu Chalkogenen und Halogenen synthetisiert werden können.
Verbindungen und synthetische Kristallmaterialien reichen von Halbleitermaterialien, Laserkristallen und nichtlinearen optischen Materialien bis hin zu magnetischen Materialien, Akustik und Schmuck.
1.3 Methode des Kristallziehens
Die Czochralski-Methode wurde erstmals 1917 von J. Czochralski erfunden, daher wird sie auch Czochralski-Methode genannt. Unser Land begann in den 1970er Jahren mit der Anwendung dieser Methode, um Yttrium-Aluminium-Granat- und Gadolinium-Granat-Kristalle zu entwickeln, die hauptsächlich für Lasermaterialien und andere notwendige Anwendungen verwendet werden.
1.4 Schmelzgeführte Formverfahren
Die schmelzgeführte Gussformmethode ist eine fortschrittliche Technik, die in den 1960er Jahren für die Züchtung von Einkristallen mit spezifischen Formen entwickelt wurde und auch als EBG-Methode bekannt ist. Mit dieser Methode wurden verschiedene Formen wie Platten, Stäbe, Rohre, Drähte und andere Sonderformen von synthetischem Rubin, Galliumgranat und anderen Kristallmaterialien gezüchtet.
1.5 Schmelzverfahren mit kaltem Tiegel
Das kalte Tiegelschmelzverfahren wird nicht nur zur Herstellung von kubischem Bleioxid verwendet. Es kann auch Yttrium-Aluminium-Granat, mattes Spiegelgranat und Strontiumtitanat herstellen.
1.6 Methode des Zonenschmelzens
Die Zonenschmelzmethode wird zur Herstellung von hochreinen synthetischen Rubinen, Saphiren und Alexandriten sowie zur Züchtung synthetischer Kristallmaterialien wie synthetischem Yttrium-Aluminium-Granat verwendet.
2. Merkmale von künstlichen Edelsteinen
2.1 Künstliches Strontiumtitanat
Synthetische Strontiumtitanatkristalle wurden 1951 von Mike in den Vereinigten Staaten mit Hilfe der Flammenfusionsmethode entwickelt, aber die gezüchteten Kristalle neigten zur Rissbildung und konnten keine großen Stücke bilden. Erst 1955 gelang die kommerzielle Herstellung großer Strontiumtitanatkristalle.
(1) Produktionsprozess
Synthetisches Strontiumtitanat (SrTiO3) wird hauptsächlich zur Imitation von Diamanten verwendet, wobei die Ausgangsstoffe das Kochsalz von Strontiumoxalat und Titanoxalat sind. Es wird durch die Reaktion von Strontiumchlorid, Eisenchlorid und Oxalsäure hergestellt SrTiO(C2O4) 2- 4H2O und wird unter 750℃ zu SrTiO kalziniert3 tiefblaue bis schwarze anoxische Kristalle, die dann als farblose transparente Kristalle nach 1200-1600℃Glühen (in einer oxidierenden Atmosphäre) 2-4h erhalten werden können; wenn in einer reduzierenden Atmosphäre geglüht wird, können blaue Kristalle erhalten werden. Es kann auch sekundär geglüht werden, zunächst unter 1700℃ und dann unter 800℃, um die Kristallfarbe zu verbessern.
Gefärbte künstliche Strontiumtitanatkristalle erhält man durch Zugabe von Farbstoffen während des Wachstumsprozesses. Wenn dem Pulver Vanadium, Chrom oder Mangan zugesetzt wird, färbt es sich nach dem Glühen rot; der Zusatz von Eisen oder Nickel führt zu einer gelben oder braunen Farbe (Tabelle 3-1).
Tabelle 3-1 Zusammenhang zwischen der Farbe von synthetischem Strontiumtitanat und Farbstoffen
| Farbe | Färbemittel | Farbe | Färbemittel |
|---|---|---|---|
| Gelb bis gelb-braun | Fe | Gelb bis dunkelrot-braun | Cr |
| Gelb bis dunkelrot-braun | V | Hellgelb bis gelb | Ni |
| Hellgelb bis gelb | Mn | Hellgelb und gelb | Co |
(2) Merkmale
- Kristalliner Zustand: Kubisches System,
- Häufige Farben: Farblos, grün.
- Glanz und Spaltbarkeit: Glasglanz bis subadamantiner Glanz Keine Spaltbarkeit.
- Härte und Dichte: Mohs-Härte 5-6, Dichte 5,13(±0,02) g/cm3.
- Optische Eigenschaften: Pleochroismus: keine, Brechungsindex: 2.409, Doppelbrechung: keine.
- Ultraviolette Fluoreszenz: im Allgemeinen keine.
- Absorptionsspektrum: nicht charakteristisch.
- Dispersion: stark ( 0,190) , sehr ausgeprägt.
- Prüfung mit Vergrößerung: Gelegentlich sind Blasen zu sehen, die Polierqualität ist schlecht, an der Taille der Facetten sind Kratzer zu erkennen, und auf dem Tisch sind feine Kratzer zu sehen. Synthetisches Strontiumtitanat, das im Flammenschmelzverfahren hergestellt wird, zeigt ebenfalls bogenförmige Wachstumsringe oder Farbbänder mit festen Einschlüssen aus ungeschmolzenem Pulver, die dicht in kleinen Bereichen verteilt sind.
- Feuerfarbe: Auf der Tafel ist eine extrem hohe Dispersion sichtbar, die es jeder kleinen Facette ermöglicht, eine bunte Feuerfarbe zu reflektieren. Er kann verwendet werden, um helle Diamanten zu imitieren.
2.2 Künstlicher Yttrium-Aluminium-Granat
(1) Produktionsprozess
① Fluss-Methode
- Wasserkühlung des Bodensaatkristalls
Die Ausgangsstoffe sind Y2O3 und Al2O3mit einem Flussmittel aus PbO-PbF2-B2O3 (in geringen Mengen) . Das Verhältnis der Inhaltsstoffe ist Y2O3 (5.75%) , Al2O3 (5.53%) , Nd2O3 (1.16%) , PbO(38.34%, PbF2 ( 46,68% ) , B2O3(2.5%) . Keimkristall: YAG, mit einer Unterseite in der (110)-Kristallebene, Höhe 8 mm und einer Bodenfläche von 16 mm x 16 mm. Das Pulver wird in einem Pt-Tiegel im Ofen auf 1300℃ erhitzt, 25 Stunden lang auf einer konstanten Temperatur gehalten und dann mit einer Geschwindigkeit von 3℃/h auf 1260℃ abgekühlt. Der Boden wird gekühlt, und der Impfkristall wird in die Mitte der kalten Zone am Boden des Tiegels getaucht, mit einer Geschwindigkeit von 20℃/h auf 1240℃ und dann auf 0,3-2℃/h abgekühlt. Die Abkühlungsgeschwindigkeit wird auf 950℃ reduziert, und das Wachstum endet.
- Spontane Keimbildung bei langsamer Abkühlung
Es gibt zwei Methoden, eine mit PbO-PbF2 als Flussmittel: wiegen Sie Y2O3 (3.4%) 、Al2O3 (7,0%) 、 PbO(41,5%) 、PbF2 (48.1%) entsprechend dem Verhältnis, in einem Pt-Tiegel mischen, im Ofen auf 1150℃ erhitzen, bei einer konstanten Temperatur von 6-24h halten und dann auf 950℃ mit einer Geschwindigkeit von 4,3℃/h abkühlen. Herausnehmen, die geschmolzene Flüssigkeit ausgießen und den Kristall wieder in den Ofen geben, auf Raumtemperatur abkühlen lassen und den Kristall herausnehmen.
Bei der anderen Methode wird PbO-B2O3 als Flussmittel: wiegen Sie PbO(185g) 、 B2O3(15 g) und Al2O3(6g) 、 Y2O3(8 g) entsprechend dem Verhältnis, in einem Pt-Tiegel mischen, im Ofen auf 1250℃ erhitzen, 4 Stunden lang auf konstanter Temperatur halten und dann mit einer Geschwindigkeit von 1℃/h auf 950℃ abkühlen (es kann auch 5 Stunden lang auf konstanter Temperatur bei 1250℃ gehalten und dann mit einer Geschwindigkeit von 5℃/h auf 1000℃ abgekühlt werden). Die geschmolzene Flüssigkeit wird aus dem Tiegel gegossen, der Kristall in den Ofen zurückgegeben und weiter auf Raumtemperatur abgekühlt. Lösen Sie das Flussmittel mit Salpetersäure auf.
② Ziehende Methode
Mischen Sie das Rohmaterial Y2O3 und der Fluss AI2O3 (falls zur Simulation von Smaragd verwendet, Färbemittel Cr2O3 kann hinzugefügt werden) in einem abgedeckten Aluminiumoxid-Tiegel auf 1300℃ erhitzen, die Temperatur 5-10h halten, dann die Mischung herausnehmen, zerkleinern und mischen und unter 20 T Druck zu Platten pressen; dann unter 1300℃ sintern, erneut zerkleinern und zu Platten pressen, um polykristalline Platten zu bilden. Schließlich in einem Hochfrequenzofen auf 1950℃ (YAG-Schmelzpunkt) erhitzen und mit Helium (Ar) schützen. Nachdem die Schmelze den Impfkristall vollständig benetzt hat, wird der Kristallstab langsam hochgezogen und gedreht, wobei die Ziehgeschwindigkeit (Wachstumsrate 1,22 mm/h) und die Drehgeschwindigkeit (10r/mim) kontrolliert werden.
③ Schwebezonen-Methode
Wiegen Sie 55,35% von Y2O3 und dem chemisch reinen 44.64% von AI2O3 und erhitzen sie bei 500℃ Temperatur für einen Tag und eine Nacht, entfernen Feuchtigkeit und kühlen auf Raumtemperatur vor dem Wiegen. Mischen Sie die Pulver von Al2O3 und Y2O3Dann werden sie mit statischem Druck zu feinen Stäben gepresst, 12 Stunden lang bei 1350℃ gesintert, dann gemahlen, erneut gepresst und gesintert, wobei dieser Vorgang dreimal wiederholt wird. Schließlich wird der gesinterte Stab mit einem Spannfutter fixiert und in ein Isolierrohr gelegt; man beginnt mit dem Erhitzen, schmilzt von einem Ende aus und dreht den Heizer oder den gesinterten Stab, um die Schmelzzone zum anderen Ende vorzuschieben und von der Schmelzzone aus zu kristallisieren, um Kristalle zu erhalten.
Bei der Züchtung von synthetischem Yttrium-Aluminium-Granat nach der Floating-Zone-Methode wird die Menge an Al2O3 ist größer als das theoretische Verhältnis. Dies liegt daran, dass das theoretische Verhältnis sein sollte: Y2O3 macht 57,05%、 Al2O3 als 42,95%, und wenn Stäbe mit diesem Verhältnis hergestellt werden, wechseln die Kristalle während des Wachstumsprozesses von einem transparenten Zustand in einen undurchsichtigen Zustand und erreichen keine Edelsteinqualität, was auf die Bildung von YAlO3.
(2) Merkmale
Farbloser Yttrium-Aluminium-Granat wird häufig zur Imitation von Diamanten verwendet, während grüner Yttrium-Aluminium-Granat häufig zur Imitation von Smaragden verwendet wird. Er hat jedoch andere Eigenschaften als Diamanten und Smaragde.
- Kristallsystem: Kubisches System, massiv.
- Farbe: farblos, grün (kann farbwechselnd sein), blau, rosa, rot, orange, gelb, violett-rot usw.
- Glanz und Spaltbarkeit: Glasiger und subadamantiner Glanz, keine Spaltbarkeit.
- Härte und Dichte: Mohs-Härte 8, Dichte 4,50-4,60 g/cm3.
- Optische Eigenschaften: homogener Körper, kein Pleochroismus, Brechungsindex 1,833(±0,010, keine Doppelbrechung.
- Ultraviolette Fluoreszenz: farbloses YAG: keine bis mäßig orange (langwellig) , keine bis rot-orange (kurzwellig) ; rosa, blaues YAG: keine; gelb-grünes YAG: stark gelb, kann Phosphoreszenz zeigen; grünes YAG: stark, rot (langwellig) ; schwach, rot (kurzwellig) .
- Absorptionsspektrum: Hellrosa und hellblaues YAG haben mehrere Absorptionslinien bei 600-700 nm.
- Vergrößerte Prüfung: sauber, gelegentlich Blasen. Aufgrund unterschiedlicher Produktionsverfahren kann es zu inhärenten Mängeln kommen, die auf unterschiedliche Herstellungsmethoden zurückzuführen sind.
2.3 Künstlicher Yagallium-Granat
Künstlicher Yagallium-Granat ist Teil einer Serie, zu der auch Yttrium-Aluminium-Granat und synthetischer Yttrium-Eisen-Granat gehören und die zur Kategorie der synthetischen Edelsteine mit Granatstruktur zählt. Da synthetischer Yagallium-Granat mit Chrom, Seltenerden, Neodym und Übergangselementen dotiert werden kann, kann er eine Vielzahl von leuchtenden Farben aufweisen. Synthetischer Yagallium-Granat kann als synthetischer Edelstein verwendet werden, vor allem in Form von grünen und blauen Kristallen; darüber hinaus kann er auch als magnetisches Blasenmaterial und als Lasermatrixmaterial in der Industrie eingesetzt werden.
(1) Produktionsprozess
Die Produktionsmethoden für synthetischen Yagallium-Granat (Gd3Ga5O12) umfassen die kalte Schmelzschale des Tiegels, die geführte Form und die Methode des Kristallziehens.
Das typische Verfahren für die Züchtung von synthetischem Yagallium-Granat nach der Methode des Kristallziehens umfasst folgende Schritte Mittelfrequenz-Induktionserwärmung，Iridium-Tiegel，Füllung N2 + O2 Gas, einer Ziehgeschwindigkeit von 6 mm/h und einer Rotationsgeschwindigkeit des Impfkristallstabs von 30r/min. Der Impfkristall ist so ausgerichtet, dass er entlang der (111)-Richtung wächst, was zu einer Kristalllänge von 20-25 mm und einer Breite von 60 mm führt.
(2) Kristalleigenschaften
Gadoliniumgalliumgranat, das mit verschiedenen Herstellungsverfahren produziert wird, hat nicht nur seine verfahrenstechnischen Besonderheiten, sondern auch die folgenden gemeinsamen Merkmale:
- Kristalliner Zustand: Kubisches System, massiver kristalliner Körper.
- Farbe: Gewöhnlich farblos bis hellbraun oder gelb.
- Glanz und Spaltbarkeit: Glasglanz bis Subadamantin-Glanz; keine Spaltbarkeit.
- Härte und Dichte: Mohs-Härte 6-7, Dichte 7,05(+0,04, -0,10) g/cm3 .
- Optische Eigenschaften: Optisch homogen, kein Pleochroismus, Brechungsindex 1,970 (+ 0,060), keine Doppelbrechung.
- Ultraviolette Fluoreszenz: stark im Kurzwellenbereich, rosa.
- Absorptionsspektrum: uncharakteristisch.
- Dispersion: stark (0,045) .
- Vergrößerte Inspektion: kann Blasen, Gas-Flüssigkeits-Einschlüsse oder metallische plattenartige Einschlüsse aufweisen.
2.4 Glas
Glas, das als Schmuckstein verwendet wird, kann in natürliches Glas und künstliches Glas unterteilt werden. Natürliches Glas entsteht unter natürlichen Bedingungen (geologische oder kosmische Prozesse), z. B. vulkanischer Obsidian, Basaltglas oder Meteoritenglas, das aus dem Weltraum auf die Erde fällt; künstliches Glas ist ein edelsteinähnliches Material, das vom Menschen durch Schmelz- und Formtechniken hergestellt wird. Glas lässt sich nach seiner Zusammensetzung in Kronglas, das aus Siliziumdioxid, Soda und Kalk besteht, und Feuersteinglas, das aus Siliziumdioxid, Soda, Bleioxid usw. besteht, einteilen. Es kann auch nach seiner Transparenz in transparentes Glas und halbtransparentes bis undurchsichtiges Glas eingeteilt werden.
(1) Herstellungsprozess
Heute ist China ein bedeutender Glasproduzent, der eine Vielzahl von Glastypen für unterschiedliche Bedürfnisse anbietet.
Das für Edelsteinimitate verwendete Glas wird in der Regel durch herkömmliche Schmelztechniken gewonnen, und bei Edelsteinimitat-Glaserzeugnissen werden in der Regel Formtechniken angewandt, um die gewünschte Edelsteinform zu erreichen, wobei Zinnoxid poliert wird, um Kanten und Facetten zu glätten, die durch die Schrumpfung beim Abkühlen entstanden sein können.
Um verschiedene farbige Edelsteinimitate aus Glas zu erhalten, werden den Glasrohstoffen in der Regel verschiedene Farbstoffe in Form von elementaren Ionen zugesetzt. Zum Beispiel kann der Zusatz von Co2+ ergibt ein tiefes Blau; der Zusatz von Au ergibt eine "goldrote" Farbe; der Zusatz von Ag ergibt ein "Silbergelb"; der Zusatz von %, V2O5 erzeugt einen Farbwechseleffekt; die Zugabe von Mn ergibt Violett; die Zugabe von Se ergibt Rot; die Zugabe von Cu kann Rot, Grün oder Blau ergeben; die Zugabe von Cr ergibt Grün; die Zugabe von U ergibt Gelb-Grün; die Zugabe von Antimonsulfid ergibt "Antimonrot"; bei der Herstellung von farblosem Glas wird ein "Glasdünger" zugegeben, um das durch Fe verursachte Grün zu beseitigen; Bei einigen farblosen Glasimitaten werden entsprechende Farben auf die Glasoberfläche aufgetragen, um Farben auf der Tischplatte darzustellen; oder sie werden mit einer Vakuumbeschichtungstechnologie behandelt, um einen schillernden Effekt zu erzeugen; oder es wird eine Trägerfolie auf das Edelsteinimitat aufgebracht, um starke Lichtblitze zu erzeugen, usw.
Die Transparenz von Glas wird durch unterschiedliche Herstellungsverfahren gesteuert. Hochtransparentes Glas erfordert die Zugabe von hochreinen Additiven, während Zinnoxid während des Herstellungsprozesses zugesetzt werden sollte, um transluzentes oder opakes Glas zu erhalten.
(2) Arten von nachgeahmten Schätzen
① Transparentes Glas-Imitat Edelstein
Transparentes Glas kann Edelsteine imitieren, z. B. Diamanten, Kristalle verschiedener Farben, Topas, Smaragde, Aquamarine, Rubine, Saphire usw. Glas mit hohem Bleigehalt hat einen hohen Brechungsindex, eine hohe Dichte, einen starken Glanz und eine hohe Dispersion, so dass es sich zur Nachahmung farbloser Diamanten eignet; Glas mit seltenen Erden hat einen hohen Brechungsindex, einen starken Glanz und leuchtende Farben, die Beryll, Topas und anderen sehr ähnlich sind. Trotz ihres ähnlichen Aussehens unterscheiden sie sich jedoch in ihrem Wesen, da Glas letztlich eine amorphe, unterkühlte Flüssigkeit ist.
② Transluzentes bis undurchsichtiges Glas
Das Glas, das zur Imitation halbtransparenter Edelsteine verwendet wird, wird durch die Zugabe bestimmter Oxide, Phosphate und anderer Bestandteile zu kalziumhaltigem Glas hergestellt, wodurch unlösliche Kalziumverbindungen entstehen, die dem Glas ein halbtransparentes Aussehen verleihen. Um undurchsichtige Edelsteine wie Lapislazuli zu imitieren, kann dem Glas eine größere Menge an Zusatzstoffen zugesetzt werden.
- Künstliches Katzenauge aus Glas, das den Stein des Katzenauges imitiert
Der optische Effekt wird durch verschiedenfarbige optische Glasfaserstränge erzielt, die jeweils in ein farbloses Glasrohr eingewickelt sind. Hunderte bis Zehntausende dieser Rohre werden gebündelt, wiederholt erhitzt, unter Druck gesetzt und zu Fasern gezogen, dann geschnitten und zu einer gekrümmten Oberfläche poliert, um den Katzenaugeneffekt zu erzielen. Um eine gute Verschmelzung zwischen den Glasfasersträngen und den farblosen Glasrohren zu gewährleisten, müssen der Brechungsindex und der Ausdehnungskoeffizient beider gleich sein, und der Schmelzpunkt des Rohrs sollte etwas niedriger sein als der des Glasfasers. Die Heiztemperatur sollte für das Schmelzen des farblosen Rohrglases geeignet sein.
- Jadeglas-Imitat
Auch bekannt als entglastes Glas. "Malaysische Jade" (abgekürzt: malaysische Jade) entsteht, indem dem geschmolzenen Glas ein grüner Farbstoff zugesetzt wird, der beim Abkühlen kristallisiert und so eine netzartige oder gesprenkelte Struktur erzeugt, die dem Aussehen von grüner Jade ähnelt.
- Imitiertes Opalglas
Dabei werden einige regenbogenfarbene Metallfolienstücke unregelmäßig zwischen Schichten aus Silikatglas gemischt, wodurch ein dem "Farbwechseleffekt" ähnlicher Effekt entsteht.
- Imitationsperlenglas
Sie besteht in der Regel aus einem "Perlenkern" aus transparentem bis undurchsichtigem weißem Bleisilikatglas, der mit einem glänzenden Film aus Perlenessenz (Guanin) überzogen ist, der aus diesen beiden Teilen besteht. Die Oberfläche hat eine creme-, rosé- und weinfarbene Färbung, ähnlich wie bei Meerwasser-Zuchtperlen. Diese "Glasperle" wird vor allem von der spanischen Firma Majorica S.A. hergestellt und ist in Europa und Amerika sehr beliebt.
- Imitiertes Lapislazuli-Glas
Er wird durch Schmelzen von Glas mit Kupfer- oder Glimmerpulver und Farbstoff hergestellt. Das Kupferpulver wird verwendet, um Pyrit zu imitieren, während das Glimmerpulver den Calcit in Lapislazuli imitiert.
- Imitation Sternenlicht Edelsteinglas
Es wird mit Hilfe der Laminiertechnik auf einer roten oder blauen, gewölbten, halbtransparenten Glasbasis hergestellt, in die mehrere feine Linien eingraviert sind, oder mit Metallfolienstücken, in die feine Linien eingraviert sind, die auf dem Boden des Glases angebracht sind und einen "Sternenlichteffekt" erzeugen, der verwendet wird, um Sternenlicht-Rubine und Sternenlicht-Saphire zu imitieren, bei denen die Sternenlinien genau wie natürliche Sternenlicht-Edelsteine erscheinen.
- Imitation Smaragd Glas
Aus Rohstoffen mit der chemischen Zusammensetzung von Smaragd und dem färbenden Element Chrom werden Be3Al2Si6O18 + Cr, und dann nach dem Schmelzen und Abkühlen; Sie können grünes Glas verwendet, um Smaragd zu imitieren erhalten.
(3) Merkmale
Glas kann verschiedene Edelsteine imitieren, aber sein Wesen ist in erster Linie ein amorphes Silikat auf der Basis von SiO2. Ihre Zusammensetzung, Struktur und optischen Eigenschaften unterscheiden sich völlig von den Edelsteinen, die sie imitieren, so dass sie leicht zu identifizieren sind. Die spezifischen Merkmale von Edelsteinimitaten sind in Tabelle 3-2 aufgeführt.
Tabelle 3-2 Gemeinsame Merkmale von glasartigen Materialien
| Typ | Chemische Zusammensetzung (%) | Brechungsindex | Dichte (g/cm)3) |
|---|---|---|---|
| Schmelzendes Glas | SiO2 : 100 | 1.46 | 2.2 |
| Gewöhnliches Glas | SiO2 : 73, B2O3 : 12, CaO : 12 | 1.5 | 2.5 |
| Gehärtetes Glas | SiO2 ：72, B2O3 ：12,Na2O : 10, Al2O3 : 5 | 1.5 | 2.4 |
| Bleiglas | SiO2 ：54, PbO : 37, K2O ：6 | 1.6 | 3.2 |
| Schweres Bleiglas | SiO2 : 34, PbO : 34, K2O : 3 | 1.7 | 4.5 |
| Extra schweres Bleiglas | SiO2 : 18, PbO : 82 | 1.96 | 6.3 |
- Kristalliner Zustand: amorpher Körper, kann kristallisiert werden.
- Farbe und Lüster: Die Farben sind vielfältig, mit einem glasartigen Glanz.
- Härte und Dichte: Die Härte liegt zwischen 5 und 6, normalerweise bei 5,5; die Dichte beträgt 2,30 bis 4,50 g/cm.3 in der Regel weniger als2,65 g/cm3.
- Optische Eigenschaften: Homogener Körper, zeigt in der Regel eine anomale Extinktion bei orthogonal polarisiertem Licht. Facettierte geschmolzene Kristalle zeigen ein schwarzes Kreuzinterferenzmuster. Glaskugeln können bunte Doppelbögen und abwechselnd schwarze Kreuzinterferenzfarben aufweisen; kein Pleochroismus; Brechungsindex 1,47-1,700 (einschließlich Seltenerdglas 1,80±); keine Doppelbrechung. Entglastes Glas kann unter orthogonalen Polarisationsfiltern volle Helligkeit zeigen.
- Ultraviolette Fluoreszenz: Schwach bis stark, je nach Farbe unterschiedlich, im Allgemeinen ist kurzwellig stärker als langwellig. Die übliche Fluoreszenz ist kreidig weiß.
- Absorptionsspektrum: Uncharakteristisch, variiert je nach Färbungselement.
- Merkmale des Aussehens: abgerundete, facettierte Kanten, Oberfläche mit Hohlräumen, Boden mit Kondensationsschrumpfungsgrübchen; die Augenlinie ist zu gerade, scharf und grell und weist in der Regel 1-3 Augenlinien auf.
- Vergrößerte Inspektion: Blasen, verschiedene feste Einschlüsse, längliche hohle Röhren, Fließlinien, "Orangenschaleneffekt", wirbelnde oder fließende Strukturen.
- Optische Spezialeffekte: Goldstein-Effekt, Katzenaugen-Effekt, Farbwechsel-Effekt, Lüstereffekt, Halo-Effekt, Sternenlicht-Effekt.
- Optimierungsbehandlung: Filmbehandlung, ganzes oder teilweises Abdecken der Folie, um natürliche Edelsteine zu imitieren oder Farbe und Glanz zu verstärken, oft mit sichtbarem teilweisen Abblättern der Folie; scharfe Gegenstände können die Folie abkratzen.
2.5 Kunststoff
Kunststoff ist ein weiches, hitzebeständiges synthetisches organisches Material. Es wird in der Regel durch Erhitzen und Formen hergestellt, um organische Edelsteine wie Bernstein, Jet, Elfenbein, Korallen, Perlen, Muscheln und Schildpatt zu imitieren. Er kann auch anorganische Edelsteine wie Opal, Türkis, Jade und Nephrit imitieren. Die wichtigste Einschränkung ist Bernstein.
(1) Herstellungsprozess
Kunststofferzeugnisse, die Edelsteine imitieren, werden meist im Spritzgussverfahren hergestellt, einige verwenden auch Folienkaschierung, Spiegelrückseite und Oberflächenbeschichtungstechniken.
① Kunststoff Bernstein
Zerkleinern Sie eine entsprechende Menge Acrylglas (Formaldehyd-Acrylester) in kleine Partikel oder Pulver und geben Sie es in einen abgedeckten Glasbehälter; fügen Sie Chloroform (Trichlormethan) hinzu, verschließen Sie den Behälter und lösen Sie es in einer transparenten Flüssigkeit auf. Anschließend wird die organische Flüssigkeit in die Form gespritzt, in die im Voraus verschiedene Gemälde, Porträts, Blumen, Vögel, Fische, Insekten oder Souvenirs eingelegt werden können. Zum Schluss stellen Sie die Form an einen sauberen, staubfreien und ruhigen Ort und warten, bis sie ausgehärtet ist, um ein zufriedenstellendes Produkt zu erhalten. Wenn man der organischen Flüssigkeit Pigmente hinzufügt, kann die Nachahmung auch gefärbt werden. (Abbildung 3-1) .
② Kunststoff Opal
Opalimitate aus Kunststoff wurden in den 1980er Jahren von japanischen Wissenschaftlern hergestellt, indem sie 150-300 mm große Polystyrolkugeln langsam im Labor ablagerten, die dann eng gestapelt wurden, um ein dreidimensionales Beugungsgitter zu bilden. Der Kunststoff-Opal hat eine zweischichtige Struktur: Polystyrol auf der Innenseite und ein Acrylharz auf der Außenseite. Der Kunststoff-Opal hat einen zweischichtigen Aufbau: die Innenseite besteht aus Polystyrol, die Außenseite ist mit Acrylharz beschichtet.
Wenn man Polystyrol zu dicht gepackten kleinen Kugeln formt und zwischen die Kugeln zur Verfestigung eine andere Art von Kunststoff mit einem etwas anderen Brechungsindex hinzufügt, kann man einen Farbwechseleffekt ähnlich dem von Opal erzielen.
③ Kunststoff-Perle
Es gibt zwei Arten von Perlenplastik: Bei der einen wird Perlenessenz oder Fischschuppenextrakt in eine Nitrocellulose-Kunststofffarbe gemischt, um eine flüssige Beschichtung zu erhalten, die auf durchscheinende Kunststoffkügelchen aufgetragen wird. Nach dem Trocknen der Beschichtung werden mehrere Schichten aufgetragen, bis ein perlenartiger Glanz erreicht ist. Bei der anderen Art werden Materialien wie Glimmerflocken und Kupferkarbonatkristalle in die Farbe gemischt, die dann auf die Kunststoffkugeln aufgetragen wird, manchmal mit einer zusätzlichen Schicht Guaninbeschichtung darüber.
④ Kunststoff-Goldstein
Es wird durch Zugabe von metallischem Kupfer zu farblosem, transparentem Kunststoff hergestellt.
⑤ Kunststoff-Schildpatt
Schildpatt-Imitate aus Kunststoff werden hauptsächlich als Material für Brillengestelle, Kämme und Schuhlöffel verwendet. Es wird durch Zugabe von schwarzem Pigment zu Kunststoffflüssigkeit hergestellt.
(2) Merkmale
- Chemische Zusammensetzung: C, H und O sind die konstituierenden Elemente.
- kristalliner Zustand: Amorph nicht kristallin.
- Farbe und Glanz: Kann verschiedene Farben haben, üblicherweise rot, orange-gelb, gelb, etc;
- Durchsichtigkeit: Transparent bis undurchsichtig.
- Härte und Dichte: Härte 1-3, Dichte im Allgemeinen 1,05-1,55 g/cm3.
- Optische Eigenschaften: Homogener Körper, kein Pleochroismus, Brechungsindex im Allgemeinen zwischen 1,460-1,700, starke Dispersion (0,190). Schlangenhautartige Bänder mit anomaler Doppelbrechung und Interferenzfarben werden häufig aufgrund von Spannungen unter gekreuzten Polarisatoren beobachtet.
- Prüfung mit Vergrößerung: Oft mit Stromlinien und Blasen, wobei die Blasen häufig kugelförmig, oval, länglich, röhrenförmig usw. sind. Die Oberfläche ist oft uneben oder weist kleine Vertiefungen auf. Muschelartige Fraktur.
- Besondere Prüfung: Der Test mit der heißen Nadel kann Kampfer-, Kohlensäure-, Säure-, Formaldehyd-, Fisch-, Joghurt- oder süße Fruchtgerüche aufweisen; beim Reiben entstehen statische Elektrizität und spürbare Wärme bei Berührung.
2.6 Nachahmung von Edelsteinkeramik
Keramik kann viele Arten von Edelsteinen imitieren, z. B. Opal-, Lapislazuli-, Korallen-, Türkis- und Malachit-Imitate usw.
Steingut wird aus gesintertem Ton (Tonmineralien) hergestellt, Porzellan aus gesintertem keramischem Ton (Feldspat, Quarz, Glimmer, Perlton). Beide sind undurchsichtig bis halbtransparent.
(1) Herstellungsprozess
Silikatmineralische Rohstoffe werden zu Pulver oder Klebstoffen gemahlen und mit Pigmenten versetzt und dann erhitzt, geröstet oder heiß gepresst. Manchmal wird eine Glasur auf die Oberfläche aufgetragen, um Glanz und Ästhetik zu verbessern.
- Opal-ähnliche Keramik ist eine Art von chemisch gebundener Keramik, die in den 1980er Jahren von den Japanern hergestellt wurde und sich durch einen Farbwechseleffekt und lang anhaltende Stabilität auszeichnet.
- Lapislazuli-ähnliche Keramik: hergestellt aus polykristallinen Spinellmaterialien, die sternförmige gelbe undurchsichtige Einschlüsse (kobalthaltig) enthalten, die Pyrit ähneln und dem Lapislazuli sehr ähnlich sind. Brechungsindex 1,728, Dichte 3,64 g/cm3 . Die gelben Sternpunkte sind sehr weich und können mit einer Nadel durchstochen werden.
- Korallenähnliche Keramik: hergestellt durch Zugabe von Additiven zu Calciumcarbonat（CaCO3） Pulver und Sinterung, erhältlich in weiß und rot.
- Türkisimitat-Keramik: hergestellt aus Aluminiumerz (Aluminiumtrihydrat), das mit grünen Farbstoffen gesintert wird. Die Farbe ist matt, die Struktur ist dichter als bei natürlichem Türkis, und der Brechungsindex und die Dichte sind in der Regel höher als bei natürlichem Türkis.
(2) Keramische Eigenschaften
- Zusammensetzung: verschiedene Mineralsalze und Zusatzstoffe.
- Farbe: üblicherweise in Weiß, Grün und Blau.
- Härte und Dichte: Die Härte ist in der Regel höher als die der simulierten Edelsteine, und auch die Dichte ist relativ hoch.
- Optische Eigenschaften: Der Glanz ist stumpf, die optischen Eigenschaften sind variabel, und der Brechungsindex weist eine große Variationsbreite auf; der Brechungsindex von simulierter Lapislazuli-Keramik erreicht 1,728.
- Vergrößerte Inspektion: Es ist eine gleichmäßige Verteilung von Pulverpartikeln sichtbar, die die einzigartige Struktur der simulierten Edelsteine nicht erkennen lässt.
2.7 Künstliche Lumineszenzperlen
In der Natur gibt es mehr als ein Dutzend Arten von Mineralien, die Licht aussenden können, darunter Diamant, Fluorit, Apatit, Scheelit, Calcit und Kupfer-Uran-Glimmer. Wenn große Partikel lumineszierender Edelsteine zu "Kugeln" zermahlen werden, bezeichnet man sie gemeinhin als "Leuchtperlen", aber sie sind extrem selten.
Seit fast einem halben Jahrhundert wird Leuchtpulver mit Mineralpulver oder Kunststoff gemischt, um kugelförmige Körper zu schaffen, oder die Oberfläche von kugelförmigen Körpern mit Leuchtpulver beschichtet, um den natürlichen Edelstein "Leuchtperle" zu imitieren.
(1) Herstellungsprozess
① Rohstoffformulierung: einschließlich Rohstoffaktivatoren und zusätzliche Aktivatoren
- Rohstoffe: Wiegen Sie SrCO3: 71,69 g, Al2O3: 50,5 g, H3BO3: 0,3 g; Aktivator und Zusatzaktivator wiegen EU2O3: 0,88 g, Nd2O3: 0,84 g und Dy2O3: 0,93 g. Zerkleinern Sie diese Rohstoffe und den Aktivator und mischen Sie sie gleichmäßig im Tiegel.
- Sinterung von Rohstoffen: Der Tiegel mit den Rohstoffen wird in den Elektroofen gestellt und unter reduzierenden Bedingungen auf 800-1400℃ erhitzt, wobei die Temperatur 3 Stunden lang konstant bleibt; danach wird er auf 1300℃ abgekühlt, wobei die Temperatur 2 Stunden lang konstant bleibt; anschließend wird er auf natürliche Weise auf 200℃ abgekühlt und aus dem Ofen genommen, um das lumineszierende Material zu erhalten.
② Synthese lumineszierender Steine
- Das vorbereitete lumineszierende Material (feines Pulver oder Block) im Schmelztiegel.
- Der Tiegel ist in der Druck-Ofen in der Kohlenstoff-Pulver (als eine reduzierende Atmosphäre) innerhalb der Heizung begraben. Ofentemperatur nach 5-8h langsam steigen auf 1550-1700℃, zur gleichen Zeit hinzufügen, mehr als zwei Atmosphären, konstante Temperatur und Druck 2-3h, natürliche Abkühlung auf 200℃.
- Nehmen Sie den Sinterkörper aus dem Elektrodruckofen und lassen Sie ihn auf Raumtemperatur abkühlen.
- Polieren (oder schnitzen) Sie den gesinterten Körper, um leuchtende Edelsteine herzustellen.
(2) Merkmale und Verwendungszwecke
① Verwendung von Leuchtpulver
- Leuchtpulver wird Beschichtungen, Druckfarben und anderen Materialien zugesetzt, um leuchtende Beschichtungen und Druckfarben zu erzeugen, die in Bereichen wie Heimdekoration, Textilien, Papierdruck, Kalligraphie, Malerei und Bühnendesign verwendet werden können, die eine verschönernde Rolle spielen und diesen Gegenständen eine geheimnisvolle Farbe verleihen.
- Leuchtpulver wird in Blinklichtern für den Straßenverkehr, in Geräten des täglichen Bedarfs und in Notfallausrüstungen verwendet, um deren Standort zu markieren und Gefahren zu vermeiden.
② Eigenschaften von Glitzersteinen
- Farbe Licht: grün, cyan, weiß, rot, lila. Die Körperfarbe ist hell und vielfältig.
- Textur: Blasen, Partikel.
- Härte: Je kleiner die Partikelgröße des Rohmaterials ist, desto größer ist die Härte des Edelsteins und desto besser ist seine Haltbarkeit; wenn die Temperatur 1700℃ übersteigt, wird der Edelstein spröde. Die Mohs-Härte kann 6,5 erreichen.
- Dichte: 3,54g/cm3Je kleiner die Partikelgröße des Rohmaterials ist, desto höher ist die Dichte des Edelsteins.
- Optische Eigenschaften: Chemisch stabile Struktur, starke Säure- und Laugenbeständigkeit, mit einem Brechungsindex von 1,65, kann je nach Zusammensetzung verschiedene Lichtfarben emittieren.
Abschnitt II Zusammengesetzte Edelsteine
Assemblierte Edelsteine: Ihr Herstellungsverfahren unterscheidet sich grundlegend von dem der synthetischen Edelsteine und der künstlichen Edelsteine. Sie sind Kombinationen aus verschiedenen festen Materialien, die mit Klebstoffen verbunden oder verschmolzen sind und wie natürliche Edelsteine aussehen.
Zusammengesetzte Edelsteine gibt es schon seit langem. Schon im Römischen Reich konnten Schmuckhandwerker venezianisches Terpentin verwenden, um drei verschiedenfarbige Edelsteine zu größeren Edelsteinen zusammenzufügen, und sie schmolzen auch Glas, um Granate zu bedecken, und verarbeiteten sie durch Schneiden, Polieren und Fassen zu Schmuck aus zusammengesetzten Edelsteinen.
Zusammengesetzter Edelsteinschmuck ist aufgrund seiner guten Qualität und seines niedrigen Preises beliebt geblieben, insbesondere vor der Massenproduktion synthetischer Edelsteine. Der Grund, warum assemblierte Edelsteine auch heute noch beliebt sind, liegt darin, dass sie hochwertige Edelsteine imitieren können und es ermöglichen, kleine, schwer zu verarbeitende Edelsteinmaterialien durch Verklebung zu nutzen, ihre potenzielle Schönheit besser zur Geltung zu bringen und gleichzeitig die Oberfläche der Edelsteine verschleißfester zu machen und ihren Glanz zu verstärken sowie zerbrechliche, dünnschichtige Edelsteine mit einer harten Unterlage zu verstärken.
1. Produktionsprozess
Der wichtigste Punkt bei der Herstellung von zusammengesetzten Edelsteinen ist, dass die kombinierten Materialien ein Gesamtbild ergeben. Im Allgemeinen werden bei der Bearbeitung von facettierten zusammengesetzten Steinen die Fugen oft an den Taillenkanten platziert, um das Gesamterscheinungsbild durch die Reflexion des Pavillons widerzuspiegeln; bei der Bearbeitung von runden Brillanten oder smaragdförmigen zusammengesetzten Edelsteinen sollte die Anzahl der Facetten am Pavillon erhöht werden. Beim Polieren von runden, brillanten zusammengesetzten Steinen können beispielsweise zwei Schichten mit 16 Hauptfacetten am Pavillon poliert werden; bei smaragdförmigen zusammengesetzten Steinen sollten mehrere Schichten am Pavillon poliert werden. Auf diese Weise können die Farbe und andere optische Eigenschaften der zusammengesetzten Steine reflektiert werden.
1.1 Art des Handwerks
Je nach den Materialien, der strukturellen Konstruktion und den künstlerischen Merkmalen, die bei zusammengesetzten Edelsteinen verwendet werden, werden sie international in drei Haupttypen eingeteilt: Zweischichtige Steine, dreischichtige Steine und Substratsteine.
(1) Zweischichtiger Stein
Unter zweischichtigem Stein versteht man zwei Materialien (natürliche Schmuckstücke und Jade, synthetische oder künstliche Steine), die miteinander verklebt oder verschmolzen werden, um den Eindruck eines ganzen Schmuckstücks und von Jade zu erwecken (Abbildung 4-1). Je nach den Gemeinsamkeiten und Unterschieden der verwendeten Materialien können sie in homogene zweischichtige Steine, ähnliche zweischichtige Steine und heterogene zweischichtige Steine eingeteilt werden.
① Homogener zweischichtiger Stein
Homogener zweischichtiger Stein besteht aus zwei Teilen desselben Materials. Ein qualitativ hochwertiges Stück der Krone und ein qualitativ minderwertiges Stück des Pavillons geben dem Betrachter ein großes und schönes Gesamtbild. Dies ist der Fall bei zwei Rubinen oder zwei Opalen, die eine Doppelschicht bilden. Der Stein wird auch als echter Diorit bezeichnet. Homogener zweischichtiger Stein ist auch als echter zweischichtiger Stein bekannt [Abbildung 4-1(a)].
② Ähnlich Zweischichtiger Stein
Der homogene zweischichtige Stein, der aus einem Stück natürlichen Schmucks und Jade und einem entsprechenden synthetischen Edelstein besteht, verbessert die Zusammensetzung des Steins. Der natürliche Stein ist die Krone und der synthetische Stein ist der Pavillon, wodurch der Eindruck eines natürlichen Steins entsteht. Wie Opal und synthetischer Opal zweischichtiger Stein, Jadeit und gefärbter Jadeit Kombination von zweischichtigem Stein. Klasse Textur zweischichtigen Stein, auch bekannt als halb wahr zwei Schicht Stein [Abbildung 4-1 (b).
③ Heterogener zweischichtiger Stein
Heterogener zweischichtiger Stein, besteht aus zwei verschiedenen Materialien Dolomit. Wie farblos synthetischen kubischen Zirkoniumdioxid und Glas Kombination von Diopsid Nachahmung Diamant, farblos Granat und farblos Glas Kombination von Diopsid Nachahmung Diamant, diese Art von Diopsid ist auch bekannt als falsche Zwei-Schicht-Stein [Abbildung 4-1 (c)].
(2) Dreischichtige Steine
Dreifach-Stein, wie der Name schon sagt, bezieht sich auf drei Arten von Edelsteinmaterialien oder auf eine farbige Substanz und die beiden anderen Edelsteinmaterialien, die miteinander verbunden oder verschmolzen sind, um einen ganzen Patchwork-Stein zu bilden (Abbildung 4-2).
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Nach der Zusammensetzung der drei Schichten von Stein Material Unterschiede und Ähnlichkeiten, kann in homogenen dreischichtigen Steinen, Klasse Qualität dreischichtigen Steinen und heterogenen dreischichtigen Steinen drei Arten unterteilt werden.
① Homogene, dreischichtige Steine
Homogene dreischichtige Steine bestehen aus drei Stücken der gleichen Art von Material mit der Imitation von Edelsteinen, die zu einem ganzen dreischichtigen Stein verbunden sind. Wie zum Beispiel drei Jadeit, die aus drei Steinschichten bestehen [Abbildung 4-2 (a).
② Ähnliche dreischichtige Steine
Ein Trilobit ist eine Kombination aus einem Naturstein und zwei entsprechenden synthetischen oder verbesserten Steinen oder ein Trilobit, der aus einem Naturstein, einem entsprechenden synthetischen Stein und einem farbigen Klebstoff besteht, der zur Imitation eines Natursteins aufgeklebt wurde [Abbildung 4-2(b)].
③ Heterogene dreischichtige Steine
Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei heterogenen dreischichtigen Steinen um eine Kombination aus drei verschiedenen Materialien oder zwei des gleichen Materials und einer unterschiedlichen Materialzusammensetzung der dreischichtigen Steine. Wie zum Beispiel eine Schicht aus synthetischem Rubin, die zweite Schicht aus rotem Spinell, die dritte Schicht aus rotem Glas, bestehend aus drei Schichten von Stein, Rubinimitation; oder durch den natürlichen Rubin, synthetischen Rubin und rotes Glas Kombination von drei Schichten von Stein, Rubinimitation [Abbildung 4-2 (c).
(3) Substrat Stein
Hierbei handelt es sich um eine besondere Form des zusammengesetzten Steins, bei der undurchsichtige Materialien als Trägermaterial verwendet werden, die auf die Rückseite des Edelsteins oder des Pavillons geklebt oder beschichtet werden. Je nach Trägermaterial wird zwischen zwei Arten unterschieden: Folienstein und beschichteter Stein.
① Folie Substrat Stein
Hierbei handelt es sich um eine Metallfolie aus einem undurchsichtigen Material, die auf die Rückseite oder den Pavillon eines Edelsteins geklebt wird, um die Lichtreflexion zu verstärken und den Sterneffekt, die Farbe und andere ästhetische Eigenschaften des zusammengesetzten Steins zu verbessern.
Es gibt viele Arten von zusammengesetzten Steinen. Üblich ist das Aufkleben eines blauen, reflektierenden Spiegels auf die Rückseite eines Fuchsits mit Sterneneffekt, der Farben und besondere optische Effekte erzeugen kann, die denen eines Sternfuchsits ähneln; das Gravieren von "Sternlinien" auf Metallfolie und das Aufkleben auf die Rückseite von gekrümmten, transparenten Edelsteinen oder von transparentem Glas oder anderen transparenten Materialien, um Sternedelsteine zu imitieren; manche kleben Metallfolie zwischen zwei Schichten von Edelsteinen, um besondere optische Effekte zu erzeugen.
② Beschichtetes Substrat Stein
Dabei wird eine Schicht einer farbigen Substanz auf die Rückseite eines Edelsteins aufgetragen, um seine Farbe zu verstärken oder einige Defekte des Edelsteins zu überdecken; diese Art von zusammengesetztem Stein wird auch als beschichteter Stein bezeichnet.
Um beispielsweise das Blau von blauen Diamanten zu verstärken, wird eine transparente und verschleißfeste farbige Fluoridfolie auf den reflektierenden Teil an der Unterseite des Diamanten aufgebracht; eine grüne Folie wird auf die Unterseite von Berylen ohne Edelsteinqualität aufgebracht, um Smaragd zu imitieren.
1.2 Produktionsprozess
Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei der Herstellung von zusammengesetzten Edelsteinen um eine Art manuelle Bearbeitung. Unabhängig von der Art des zusammengesetzten Edelsteins ist sein grundlegendes Merkmal eine geschichtete Struktur, was bedeutet, dass mehrere Materialien Schicht für Schicht zu einem Ganzen zusammengefügt werden.
(1) Zweischichtiger Stein Produktion
Zweischichtige Steine werden in der Regel durch das Verbinden von zwei Stücken Edelsteinmaterial mit einem farblosen Klebstoff hergestellt. Gängige Sorten sind:
① Granatglas Zweischichtiger Stein
Hergestellt aus Granat und Glas der gleichen Farbe. Um mehr Vorteile zu erzielen, wird Granat nur für einen Teil der oberen Abdeckung der Krone verwendet, während der Großteil aus billigem Glas besteht. Der Zweck der Verwendung von Granat ist es, die Härte und Haltbarkeit des zusammengesetzten Edelsteins zu erhöhen. Dieser zweischichtige Stein wird oft verwendet, um farbige Edelsteine wie Granat, Saphir, Rubin, Smaragd und Amethyst zu imitieren farblose können Diamanten imitieren.
Das allgemeine Herstellungsverfahren besteht darin, mehrere Löcher mit einem Durchmesser von etwa 1,3 cm in eine etwa 2,5 cm dicke Stahlplatte zu stanzen, die Löcher mit Glaspulver zu füllen und dann die mit Glaspulver gefüllten Löcher mit dünnen Granatscheiben abzudecken. Dann wird die vorbereitete Stahlplatte in eine Heizung gelegt, um sie zu erhitzen, wodurch das Glaspulver schmilzt und abkühlt. Der mit dem Glas verbundene Granat wird dann entfernt. Es wird bearbeitet und poliert, um einen Granatglas-Zweischichtstein zu erhalten.
② Korund Zweischichtiger Stein
(a) Saphir Zweischichtiger Stein und Rubin Zweischichtiger Stein
Die verwendeten Materialien sind hauptsächlich natürliche und synthetische Saphire oder natürliche und synthetische Rubine. Der Kronenteil besteht aus flachen oder keilförmigen dünnen Scheiben aus natürlichem Material oder aus einem Teil der Krone oder auch nur der Tischplatte. Der Pavillonteil besteht aus synthetischem Material, das mit Klebstoff verbunden ist. Die Nähte befinden sich unterhalb der Taille oder der Tischplatte.
Der Schliff dieses zweischichtigen Steins ist in erster Linie ein Mischschliff, wobei der Kronenteil im Brillantschliff und der Pavillonteil im Stufenschliff geschliffen ist. Er wird verwendet, um natürliche Saphire oder Rubine zu imitieren.
(b) Imitierter Sternsaphir und imitierter Sternrubin Zweischichtiger Stein
In der Vergangenheit gab es zwei Methoden zur Herstellung dieses zweischichtigen Steins.
- Die obere Abdeckung besteht aus natürlichem Sternfuchsit mit einem geschwungenen Schliff, die untere aus einer spiegelnden Metallfolie oder einer Metallunterlage mit eingravierten Sternlinien oder blauem (oder rotem) Glas, die miteinander verbunden sind.
- Die obere Abdeckung ist aus synthetischem Sternsaphir oder synthetischem Sternrubin mit geschwungenem Schliff gefertigt, die untere aus blauem oder rotem Glas, die beide miteinander verbunden sind.
③ Jadeit Zweischichtiger Stein
Der zweischichtige Jadeitstein besteht im Wesentlichen aus einer hochwertigen oberen Abdeckung aus natürlichem grünem Jadeit mit einem geschwungenen Schliff. Der untere Teil besteht aus minderwertigem Jadeit oder aus Glas und anderen Jadeit-Imitaten, wobei die Verbindungsnaht unter der gewölbten Oberfläche verborgen und in einen Edelmetallrahmen eingebettet ist.
④ Diamant Zweischichtiger Stein und Diamantimitation Zweischichtiger Stein
- Diamant Zweischichtiger Stein: Für die Krone und den Pavillon werden zwei kleinere natürliche Diamanten verwendet, die an der Taille mit farblosem Klebstoff zu einem größeren Diamanten zusammengefügt werden [Abbildung 4-1(a)].
- Diamant-Imitat Zweischichtiger Stein: Der Kronenteil besteht aus natürlichen Diamanten, der Pavillonteil aus farblosen Kristallen, farblosen synthetischen Saphiren, farblosem synthetischem Spinell oder farblosem Glas, die mit farblosem Klebstoff verbunden sind, oder der Kronenteil besteht aus synthetischem kubischem Bleioxid, farblosen synthetischen Saphiren oder farblosem synthetischem Spinell, und der Pavillonteil aus künstlichem synthetischem Strontiumtitanat, das an der Taille mit farblosem Klebstoff verbunden ist.
(2) Herstellung von dreischichtigen Steinen
Der Herstellungsprozess von dreischichtigen Steinen besteht in der Regel aus zwei Edelsteinen und einem farbigen Klebstoff oder aus drei Stücken Edelsteinmaterial, die mit einem farblosen Klebstoff zusammengeklebt werden. Gängige Sorten von dreilagigen Steinen sind:
① Smaragd-Imitat Dreischichtige Steine
Es gibt vier Methoden zur Herstellung von Smaragd-Imitaten Zusammengesetzte Steine:
(a) Hergestellt aus zwei Stücken natürlichen grünen Turmalins für die Krone und den Pavillon, die mit grünem Klebstoff zu einem dreischichtigen Stein verbunden sind. [Abbildung 4 - 2(a)].
(b) Hergestellt aus zwei Stücken farblosen Kristalls für die Krone und den Pavillon, die in der Mitte mit grünem Klebstoff verbunden sind.
(c) Aus farblosem Kristall für die Krone und den Pavillon, mit einer Schicht aus grünem Bleiglas in der Mitte, die mit farblosem Klebstoff verbunden ist.
(d) Aus zwei Stücken farblosen synthetischen Spinells für die Krone und den Pavillon, die in der Mitte mit grünem Klebstoff verbunden sind; anstelle von grünem Klebstoff kann auch grünes Glas verwendet werden, wobei farbloser Klebstoff die drei Teile miteinander verbindet.
② Opal Dreischichtige Steine
Der Opal-Dreischichtstein besteht aus einer Schicht aus farblosem, transparentem Glas oder farblosem Kristall, synthetischem Spinell, synthetischem Saphir usw., die den Pavillon bildet, mit Opalscheiben in der Mitte und dem Boden aus schwarzem Achat oder schwarzem Glas, die alle mit farblosem Klebstoff zusammengeklebt sind. Da Materialien wie Kristall, Spinell oder Saphir eine hohe Härte aufweisen, können sie die Haltbarkeit des zusammengesetzten Edelsteins erhöhen [Abbildung 4-3(a)].
③ Jade Dreischichtige Steine
Dieser zusammengesetzte Edelstein besteht aus drei Stücken durchscheinender farbloser Jade. Zunächst wird eine ovale Jade in eine hohle, runde, kappenförmige Jade eingesetzt, wobei eine grüne, gelartige Substanz den Zwischenraum ausfüllt, und dann wird die dritte Jade mit flachem Boden darauf geklebt. Auf diese Weise reflektiert die grüne gelartige Substanz Bilder durch die runde Kappe und verleiht der Oberfläche des zusammengesetzten Edelsteins ein hochwertiges Smaragdgrün [Abbildung 4-3(b) ].
④ Nachahmung roter (blauer) Edelsteine Dreischichtige Steine
Aus synthetischen roten (blauen) Edelsteinen werden zwei hohle, ovale Schalenschichten in passender Größe hergestellt, zwischen denen faserige Natriumborat-Kalziumsteine eingefügt und zusammengeklebt werden [Abbildung 4-3(c)].
2. Merkmale der zusammengesetzten Edelsteine
2.1 Mehrschichtiger Aufbau
Alle Formen von zusammengesetzten Steinen, egal ob es sich um zweischichtige Steine, dreischichtige Steine oder Substratsteine handelt, bestehen aus zwei oder mehr identischen oder unterschiedlichen Materialien, die geschichtet und verbunden werden, um ein zusammenhängendes Erscheinungsbild zu schaffen, und die mit einem (edlen oder gewöhnlichen) Metallrahmen gefasst werden, um die Nähte der Zwischenschichtverbindung zu verdecken.
(1) Form der strukturellen Schicht
① Planare Form
Im Allgemeinen sind die Strukturschichten von facettierten zusammengesetzten Steinen flach und plattenförmig, wobei die Schichten, aus denen der zusammengesetzte Stein besteht, eine horizontal integrierte Struktur zwischen ihnen aufweisen.
② Gebogene Oberflächenform
Ob kreisförmig, elliptisch oder hohl, die Steine mit gekrümmter Oberfläche weisen in jeder Strukturschicht gekrümmte, bogenförmige dünne Schichten auf, wobei die Schichten in bogenförmigem parallelem Kontakt stehen. Die Querschnittsformen dieser Steine mit gekrümmter Oberfläche können einfach konvex, doppelt konvex, konkav-konvex und konkav sein.
(2) Hierarchie der strukturellen Schichten
① Aufbau der Doppelschicht
- Farblose zementierte Zweischichtkonstruktion: Der zusammengesetzte Stein besteht aus zwei Materialschichten, wobei die obere Schicht häufig aus transparenten oder halbtransparenten, dauerhaften natürlichen oder synthetischen Edelsteinen besteht, während die untere Schicht aus minderwertigen und preiswerten Materialien besteht, die mit einem farblosen Klebstoff zusammengeklebt werden. Dieser zusammengesetzte Stein besteht aus drei Materialien.
- Farbige zementierte Doppelschichtkonstruktion: Hierbei wird Farbe oder ein farbiger Film auf den Boden oder den Pavillon von transparenten oder halbtransparenten Edelsteinen aus zwei Materialien aufgetragen.
② Mehrschichtiger Aufbau
Eine mehrschichtige Konstruktion bezieht sich auf die Konstruktion von zusammengesetzten Steinen aus drei oder mehr verschiedenen Arten von Edelsteinmaterialien. Sie kann weiter unterteilt werden in:
- Farblose zementierte Dreischichtstruktur: Ein zusammengesetzter Stein, bei dem drei Stücke der gleichen oder verschiedener Arten von Edelsteinmaterialien mit farblosem Klebstoff verbunden werden. Diese Struktur besteht aus fünf Schichten von Materialien.
- Dreischichtige Struktur mit farbigem Klebstoff: zwei Stücke von Edelsteinen der gleichen oder verschiedener Sorten, die mit farbigem Klebstoff zu einem zusammengesetzten Stein verbunden sind, der nur drei Schichten in seiner Struktur hat.
2.2 Verschiedene Materialien und ihre Erkennungsmerkmale
Ob es sich um einen zweischichtigen Stein, einen dreischichtigen Stein oder einen Substratstein handelt, sie alle bestehen aus unterschiedlichen Materialien. Aufgrund der verschiedenen Materialkombinationen variieren die chemische Zusammensetzung, die innere Struktur und die physikalischen Eigenschaften der Strukturschichten. Die in diesem Abschnitt aufgeführten zusammengesetzten Steine weisen aufgrund der unterschiedlichen Strukturschichten verschiedene Erkennungsmerkmale auf.
(1) Arten von zweischichtigem Stein
① Granatglas Zweischichtiger Stein
- Roter Ring-Effekt: Legt man ihn auf eine weiße Papieroberfläche, erscheint das Phänomen des roten Rings des Granats auf dem Papier unter Licht.
- Betrachtet man die Facetten oder den Gürtel der zusammengesetzten Edelsteinkrone mit reflektiertem Licht, so zeigen die Verbindungslinie und ihre Seiten unterschiedliche Glanzgrade und Farben.
- Effekt der roten Fahne: Bei der Beobachtung mit einem Refraktometer unterscheidet sich der Brechungsindex auf beiden Seiten der Klebenaht. Nimmt man das Okular ab, kann man auch sehen, dass das Bild der Unterseite des Edelsteins mit einer roten Reflexion auf der Skala erscheint.
- Unterschiedliche Fluoreszenz: Granat hat keine Fluoreszenz, während Glas eine Fluoreszenz von beliebiger Farbe haben kann.
- Unterschiede bei den Einschlüssen: Granate können nadelartige Rutil- oder andere Kristalleinschlüsse enthalten, während Glas Blasen enthält.
② Korund Zweischichtiger Stein
(a) Bei der Zusammensetzung aus natürlichen roten (blauen) Edelsteinen und synthetischen roten (blauen) Edelsteinen sollte man nicht nur das Vorhandensein oder Fehlen von Verbindungslinien (Oberflächen), sondern auch die Einschlüsse, Farben und Fluoreszenzunterschiede der roten (blauen) Edelsteine auf beiden Seiten der Verbindungslinie beobachten.
- Einschlüsse: Die Einschlüsse des natürlichen Korund-Edelsteins sind Mineralien mit geraden Wachstumslinien. Im Gegensatz dazu sind die Einschlüsse des synthetischen Korund-Edelsteins "ungeschmolzenes Pulver" und Blasen mit Wachstumslinien, die bogenförmig sein können.
- Fluoreszenz: Die Fluoreszenzintensität von natürlichen Rubinen ist geringer als die von synthetischen Rubinen; natürliche Saphire haben keine Fluoreszenz, während synthetische Saphire eine schwache blau-weiße Fluoreszenz aufweisen können.
- Farbe: Natürliche rote (blaue) Edelsteine haben eine ungleichmäßige Farbintensität, die natürlicher wirkt, während synthetische rote (blaue) Edelsteine übermäßig rein und hell, grell und künstlich erscheinen.
(b) Wenn ein zweischichtiger Stein aus synthetischen roten (blauen) Edelsteinen und rotem (blauem) Glas zusammengesetzt ist, handelt es sich in der Regel um den synthetischen roten (blauen) Edelstein im oberen Teil (Krone oder Oberteil) und das Glas im unteren Teil (Pavillon, Unterteil). Seine Erkennungsmerkmale sind offensichtlich:
- Optische Eigenschaften: Synthetische rote (blaue) Edelsteine sind heterogen, während Glas homogen ist. Bei einer Drehung um 360° unter einem Polarisationsmikroskop zeigen synthetische rote (blaue) Edelsteine vier helle und vier dunkle Bereiche, während Glas völlig dunkel erscheint oder anomal verschwindet.
- Einschlüsse: Synthetische rote (blaue) Edelsteine enthalten "ungeschmolzenes Pulver" und bogenförmige Wachstumslinien, während Glas zahlreiche Blasen und Wirbelstrukturen enthält.
- Brechungsindex: Der Brechungsindex von synthetischen roten (blauen) Edelsteinen liegt bei 1,76-77, während der Brechungsindex von Glas niedriger ist, im Allgemeinen 1,46-1,70.
(2) Dreischichtige Steine Typ
① Merkmale der Smaragd-Imitation Dreischichtige Steine
- Wenn die obere Schicht aus Beryll, Kristall oder Spinell und die untere Schicht aus demselben Material besteht, mit einem grünen Kleber dazwischen, kann der zusammengesetzte Edelstein in Wasser gelegt werden. Betrachtet man ihn in der Richtung parallel zur Oberfläche der Taille, stellt man fest, dass die Krone und der Pavillon der dreischichtigen Steine farblos sind, während sich zwischen den beiden Schichten eine dünne Farbschicht befindet.
- Wenn die obere Schicht aus Kristall oder Spinell und die untere Schicht aus grünem Glas besteht, lässt sich unter dem Edelsteinmikroskop auf der parallelen Taillierungsebene eine Farbschicht beobachten, die runde Blasen, wirbelnde Strukturen und unregelmäßig verschlungene Farbbänder enthält.
② Merkmale von Opal Dreischichtige Steine
Es handelt sich um einen zusammengesetzten Stein, der aus drei verschiedenen Materialien (Schichten) besteht. Seine Identifizierung kann unter den folgenden vier Aspekten angegangen werden.
- Von der Seite betrachtet, ist oben das farblose, transparente Material zu sehen, in der Mitte eine farbwechselnde Schicht und unten eine schwarze, undurchsichtige Schicht.
- Die beiden Bindungsschichten zwischen den Schichten enthalten Blasen oder Trockenrisse.
- Unter starkem Licht kann man bei der Vergrößerung zwei Klebenähte erkennen.
③ Merkmale von Jadestein Dreischichtige Steine.
Es handelt sich um eine farblose, durchscheinende Jade mit zwei Schichten, die in der Mitte mit grünem Klebstoff verbunden sind. Betrachtet man den zusammengefügten Stein von einer vertikalen oder gekrümmten Fläche aus, erscheint er grün, während bei einer parallelen Betrachtung der Taille die Ober- und Unterseite farblos sind, mit Grün in der Mitte.
2.3 Eigenschaften der Klebstoffschicht
Verschiedene Arten von zusammengesetzten Steinen werden durch Klebstoffe miteinander verbunden und bilden ein Ganzes. Dabei entsteht eine hauchdünne flüssige Klebeschicht zwischen den festen Schichten. Die Klebeschicht hat die folgenden Eigenschaften:
(1) Die Farbe des Klebstoffs ist variabel, entweder farblos oder in verschiedenen Farben. Farblose Kleber bilden keine Strukturschicht, während farbige Kleber als Strukturschicht des zusammengefügten Steins dienen.
(2) Die Klebstoffschicht enthält häufig Blasen. Die Blasen sind kugelförmig oder röhrenförmig.
(3) Nach der Verfestigung des Klebstoffs in der Klebeschicht schrumpft sein Volumen und verursacht Trockenrisse, die zu Schwindungsrissen führen.
(4) Wenn er Feuer ausgesetzt wird, verwandelt er sich in Asche. Der Klebstoff in der Klebeschicht neigt zur Alterung und Aschebildung, wenn er einem Feuer ausgesetzt ist, und erscheint schwarz.
Die verschiedenen Arten von zusammengesetzten Edelsteinen sollten bei der Identifizierung sorgfältig auf ihre Nähte, Klebespuren und Blasen sowie auf den Brechungsindex, die Farbe, den Glanz, die Transparenz und die Einschlüsse der verschiedenen Materialien untersucht werden. Beobachten Sie aus mehreren Blickwinkeln und prüfen Sie sorgfältig.
Abschnitt III Rekonstruierte Edelsteine
In den Herstellungsverfahren gehören rekonstruierte Edelsteine (synthetische Edelsteine) zu den umgewandelten Edelsteinen. Das heißt, die ursprünglichen Edelsteinfragmente (oder -stücke) und dekorativen Edelsteinornamente (oder -reste), die ihre dekorative Funktion verloren haben, werden zerkleinert, gereinigt, erhitzt und unter Druck gesetzt, um sie zu einem Edelsteinmaterial mit einem einheitlichen Erscheinungsbild wiederherzustellen, das dann geschnitten, poliert und zu verschiedenen Ornamenten verarbeitet wird. Zu den gängigen Sorten gehören rekonstruierter Türkis, rekonstruierter Bernstein und rekonstruierter Lapislazuli. In der Vergangenheit gab es rekonstruierte Rubine (bekannt als Genfer Rubine); in jüngster Zeit sind rekonstruierte gelbe Nephrit-Jade, Nephrit und sogar rekonstruierte synthetische Edelsteine erschienen.
1. Rekonstruierte Prozesse
1.1 Schweissverfahren
Dr. E. D. Clarke entwickelte 1819 das erste Schweißverfahren, bei dem ein neu erfundenes Wasserstoff-Sauerstoff-Flammblasrohr verwendet wurde, um zwei Rubinkristalle zu schmelzen und zu einem kugelförmigen Rubin auf Holzkohle zu verbinden. Später arbeiteten Fufulai, Feier und Uze zusammen, um natürliche Rubinfragmente mit einer Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme zu schmelzen. Sie fügten ein kleines Kaliumchromat-Reagenz hinzu, um die rote Farbe zu vertiefen, und schufen so einen regenerierten Rubin.
Dieses Schweißverfahren entwickelte sich später zum "Flammschmelzverfahren". Die Methode der Kristallzüchtung durch Flammenschmelzen hat jedoch die Möglichkeiten des Schweißverfahrens weit überschritten. Der Unterschied zwischen den beiden Verfahren liegt hauptsächlich darin, ob der Kristall selbst das Rohmaterial für die Kristallzüchtung ist. Mit anderen Worten, wenn das Rohmaterial für die Kristallzüchtung aus dem Kristall selbst besteht, gehört es zum Schweißverfahren für regenerierte Edelsteine; wenn es aus anderen chemischen Rohstoffen durch Schmelzen hergestellt wird, wird es als synthetischer Edelstein nach dem Flammenschmelzverfahren eingestuft.
1.2 Sinterverfahren
Das Sinterverfahren ist vergleichbar mit der Herstellung von Ziegeln oder Fliesen in einem Brennofen. Die Materialien werden in einen Behälter gegeben und zusammengepresst, um ein zusammenhängendes Ganzes zu bilden, ohne ihre physikalischen oder chemischen Eigenschaften zu verändern. Während des Sintervorgangs kann eine geringe Menge an Bindemittel und Farbstoffen hinzugefügt werden. Um eine feste Verbindung zu gewährleisten, wird häufig eine bestimmte Temperatur angewendet, die jedoch den Schmelzpunkt der Materialien nicht überschreiten sollte.
1.3 Formgebungsverfahren
Der Formgebungsprozess ist dem Sinterprozess ähnlich. Zunächst wird das zerkleinerte Material der Edelsteine gereinigt und dann in eine dafür vorgesehene Form gelegt. Unter bestimmten Temperaturbedingungen wird Druck ausgeübt, um die Materialien direkt zu Schmuckstücken zu formen. Dazu gehören Artikel wie rekonstruierter Nephrit und rekonstruierte gelbe Nephrit-Jade.
2. Merkmale der rekonstruierten Edelsteine
2.1 Rekonstruierter Bernstein
Bernstein ist ein einzigartiger Naturschatz. Er ist sowohl ein natürlicher organischer Edelstein als auch ein wichtiges traditionelles chinesisches Arzneimittel. Noch mehr geschätzt wird er in den Ländern entlang der Ostsee, wo Bernstein im Überfluss produziert wird. So beauftragte Friedrich Wilhelm I., der Gründerkaiser der preußischen Hohenzollern-Dynastie in Deutschland, im frühen 18. Jahrhundert einen berühmten dänischen Juwelier, zehn Jahre lang über 100 Bernsteinstücke zu verarbeiten, mehr als 150 Bernsteinfiguren zu schnitzen und ein Bernsteinzimmer einzurichten. Neben der Verarbeitung zu Cabochon-Edelsteinen für Ringe, Anhänger und andere Schmuckstücke wird eine große Menge auch zu verschiedenen Dekorationsartikeln verarbeitet, die die Menschen schmücken und schätzen.
Da Bernstein organische Verbindungen wie Bernsteinsäure und Bernsteinharz enthält, neigt er zur Oxidation, Rötung, Alterung und Rissbildung, wird locker und brüchig und enthält viele Verunreinigungen. Daher muss er künstlich verbessert und neu hergestellt werden, um seine Qualität und seinen Nutzen zu erhöhen.
(1) Produktionsprozess
① Fusionsverfahren
- Zerkleinern Sie die Bernsteinfragmente zu feinem Pulver, entfernen Sie Verunreinigungen durch eine starke Selektion und reinigen Sie das Pulver.
- Das gereinigte Pulver wird in einen Behälter gegeben und unter Inertgas mit Hilfe einer Ferninfrarotheizung auf 200-250℃ erhitzt, so dass das Pulver zu einer Flüssigkeit wird.
- Nach dem Schmelzen des Pulvers die konstante Temperatur kontrollieren, das Erhitzen beenden und langsam abkühlen. Sobald es zu einem Block kondensiert ist, kann man ihn entfernen, um rekonstituierten Bernstein zu erhalten. Er kann auch in eine Form gegossen werden, um die gewünschte Schmuckform zu erhalten.
- Während des Schweißvorgangs können verschiedene Tierbilder, Pflanzen oder andere dekorative Muster hinzugefügt werden, um die Ästhetik zu verbessern.
② Sinterverfahren
- Das reine Bernsteinpulver in einen Behälter (oder eine Form) geben.
- Wenden Sie einen Druck von etwa 2,5 MPa an und halten Sie die Temperatur unter dem Schmelzpunkt von Bernstein, um Blöcke (oder Formen) zu bilden.
- Während des Sinterns können auch Bindemittel, Farbstoffe oder Duftstoffe zugesetzt werden.
- Gesinterter Bernstein erfordert eine niedrigere Temperatur und eine längere Sinterzeit, um gleichmäßigen, transparenten Bernsteinschmuck ohne fließende Strukturen zu erhalten.
(2) Prozessmerkmale
Wenn während des Rekonstruktionsprozesses keine anderen chemischen Substanzen hinzugefügt werden, ist rekonstruierter Bernstein im Grunde genommen derselbe wie natürlicher Bernstein, da sich weder die chemische Zusammensetzung noch die innere Struktur verändert hat. Wenn während der Rekonstruktion Fremdstoffe zugesetzt werden oder bestimmte Fehler im Produktionsprozess auftreten, kann sich rekonstruierter Bernstein von natürlichem Bernstein unterscheiden (Tabelle 5-1).
Tabelle 5-1 Vergleich der Merkmale zwischen rekonstruiertem Bernstein und natürlichem Bernstein
| Merkmale | Natur Bernstein | Rekonstruierter Bernstein |
|---|---|---|
| Farbe | Gelb-orange und braun-rot sind beide vorhanden | Meistens orange-gelb oder orange-rot |
| Pause | Muschelförmig, mit Rillen, die senkrecht zum Muschelmuster verlaufen | Muschelförmig |
| Struktur | Glatte Oberfläche | Körnige Struktur mit einer Oberfläche, die einen ungleichmäßigen Orangenschaleneffekt aufweist |
| Dichte (g/cm3 ) | 1.05 ~ 1.09 | 1.03 ~ 1.05 |
| Kapsel | Pflanzliche und tierische Reste, mineralische Verunreinigungen, runde Blasen | Sauber und transparent, mit aggregierten ungelösten Substanzen, Blasen in abgeflachter, länglicher Anordnung |
| Struktur | hat baumähnliche Jahresringe oder radiale Texturen | Früh mit fließender Struktur, neuer Stil mit sirupartiger, wirbelnder Struktur |
| Ultraviolette Fluoreszenz | Hellblau-weiße, hellblaue oder blassgelbe Fluoreszenz | Helle weiß-seriöse blaue Fluoreszenz |
| Löslich | Keine Reaktion bei Einlegen in Diethylether | Wird nach einigen Minuten in Diethylether weich |
| Alterungsmerkmale | Verdunkelt sich durch die Alterung und erscheint leicht rot oder bräunlich | Weißwerden durch Alterung |
① Geschweißter Bernstein
Der rekonstruierte Bernstein wurde mit dem Schweißverfahren hergestellt. Da das Bernsteinpulver bei einer höheren Temperatur schmilzt und zu einer viskosen Flüssigkeit wird, entstehen beim manuellen Mischen eine wirbelartige Strömung und viele Blasen. Dieses Phänomen wird bei der Kondensation beibehalten und ist ein charakteristisches Merkmal des geschweißten Bernsteins.
Angenommen, bestimmte Zusatzstoffe, Bindemittel, Farbstoffe, Insekten, Pflanzen oder Sandfragmente werden während des Schweißvorgangs hinzugefügt. In diesem Fall wird die Zusammensetzung des rekonstruierten Bernsteins komplizierter und die Einschlüsse werden vielfältiger. Daher sind die Unterschiede zwischen geschweißtem Bernstein und natürlichem Bernstein:
- Farbe: goldgelb, gelb-orange, und verschiedene andere Farben.
- Fluoreszenz: Zeigt eine deutliche kreideblaue Fluoreszenz.
- Einschlüsse: Bei vergrößerter Betrachtung zeigt geschmolzener Bernstein oft offensichtliche Fließstrukturen, mit klaren Schichten dazwischen, die unscharfe Umrisse von ungeschmolzenen Materialien und Blasen unterschiedlicher Größe enthalten, die oval, rund oder länglich sind, unregelmäßig im Bernstein verteilt, dicht und klein. Blasen können auch während der Wärmebehandlung explodieren und lilienblattartige Einschlüsse im Inneren des Bernsteins bilden.
- Durchsichtigkeit: Frisch rekonstruierter Bernstein ist völlig transparent.
- Imitation von Insektenbernstein: Im geschmolzenen Zustand von rekonstruiertem Bernstein werden oft Insekten hinzugefügt, um Insektenbernstein zu imitieren. Die beigefügten Insekten zeigen jedoch keine Anzeichen eines "Sterbekampfes".
② Gesinterter Bernstein
Rekonstituierter Bernstein, der durch das Pressverfahren hergestellt wird, weist eine besondere verformte körnige Struktur auf, da das Bernsteinpulver unter hohem Druck und niedriger Temperatur (unterhalb des Schmelzpunkts von Bernstein) gepresst und geformt wird, was nur zu einer plastischen Verformung des Pulvers führt, das durch die Zugabe eines Bindemittels fest zusammenwächst bzw. aneinander haftet. Die Erkennungsmerkmale von gesintertem Bernstein sind wie folgt:
- Farbe: Meistens orange-gelb und orange-rot.
- Dichte: 1,03-1,05 g/cm3 niedriger als bei natürlichem Bernstein.
- Fraktur: Muschelartige Fraktur.
- Struktur: Körnige Struktur mit einer Oberfläche, die einen ungleichmäßigen Orangenschaleneffekt aufweist.
- Optische Eigenschaften: Unter dem Polarisationsmikroskop zeigt sich oft eine abnorme Doppelbrechung.
- Fluoreszenz: Häufig ist eine ungleichmäßige blau-weiße Fluoreszenz zu beobachten, wobei unter ultraviolettem Licht körnige Strukturen sichtbar werden. Bei der Betrachtung von Proben mit dunkelroten fadenförmigen Verteilungen sind entlang der Partikelgrenzen fadenförmige Körper zu erkennen.
- Einschlüsse: Dunkle rötliche Fäden sind charakteristisch für gesinterten Bernstein, und ihre Morphologie ähnelt der von Kapillaren, die fadenförmig, neblig und gitterartig sind. Diese rote Farbe ist eine dünne Schicht eines roten Oxidfilms, der sich durch Oxidation auf der Oberfläche des Bernsteins gebildet hat. Obwohl Naturbernstein auch oxidierte und rote Risse aufweisen kann, sind diese eher entlang der Risse als entlang der Kanten der Körner dendritisch.
- Alterungseigenschaften: Er erscheint weißlich, im Gegensatz zu natürlichem Bernstein, der durch Oxidation nachdunkelt und eine leicht rote oder bräunliche Farbe aufweist.
2.2 Rekonstruierter Türkis
Der elegante und atemberaubende Türkis ist ein traditioneller Edelstein, der von der Antike bis zur Neuzeit von den Menschen im In- und Ausland geliebt wird. Weil er einem Tannenzapfen ähnelt und in der Farbe dem Tannengrün nahe kommt, wird er auch "Tannenstein" genannt.
Es gibt viele Sorten von Türkis. Sie können nach der Farbe in himmelblaue, tiefblaue, hellblaue, blaugrüne, grüne, gelbgrüne, hellgrüne und farblose Sorten eingeteilt werden; nach dem Herstellungszustand lassen sie sich in Kristalltürkis, dichten Blocktürkis, Blocktürkis, gefärbten Türkis und geäderten Türkis unterteilen. Er wird auch als Eisenlinientürkis bezeichnet, wenn er feines, aderförmiges schwarzes Eisen oder Kohlenstoff enthält. Der im alten Persien hergestellte Türkis wird im Westen "türkische Jade" genannt.
(1) Reproduktionsprozess
Auf dem Markt gibt es zwei Arten von rekonstruierten Türkisen.
① Sinterverfahren
Der von Gilson hergestellte rekonstruierte Türkis wurde 1972 eingeführt. Er wird durch Zerkleinern von Naturtürkisresten oder minderwertigem Türkis und Vermischen mit Kupfersalzen oder blauen Metallsalzen hergestellt und anschließend bei einer bestimmten Temperatur gepresst. Auf dem Markt sind zwei Arten von rekonstruierten Türkisen erhältlich, die im Sinterverfahren hergestellt werden: eine aus relativ reinem Türkispulver und eine, bei der dem Türkispulver eine Matrix aus Türkis aus umliegenden Gesteinen hinzugefügt wird.
② Verfahren zum Schweißen
Bei der Herstellung von rekonstruiertem Türkis im Schweißverfahren wird ein keramischer Brennvorgang durchgeführt. Das Türkispulver wird durch Sintern geformt. Dieser rekonstruierte Türkis ist dem Naturtürkis sehr ähnlich.
(2) Handwerkliche Merkmale
① Struktur
Es sieht sehr ähnlich aus wie blaue Keramik, mit einer typischen körnigen Struktur. Unter dem Vergrößerungsglas sind klare Partikelgrenzen und tiefblaue Farbstoffpartikel in der Matrix zu erkennen.
② Dichte
Die Dichte von rekonstruiertem Türkis ist nicht festgelegt; sie hängt von der Menge des enthaltenen Bindemittels ab. Nach Angaben des American Gemological Institute kann seine Dichte einen der folgenden drei Werte annehmen: 2,75 g/cm3, 2,58 g/cm3, 2,06 g/cm3.
③ Infrarot-Spektroskopie
Es hat eine typische Größe von 1725 cm-1 Absorptionspeak. 1470 cm-1, 1739 cm-1, 2863 cm-1, 2934 cm-1 Diese Spitzen können durch Kunstharzmaterialien verursacht werden, die als Bindemittel verwendet werden. (Siehe Abbildung 5-1)
④ Mikronisierungstests
Ein Teil des recycelten Türkises enthält blaue Kupfersalze, die in Salzsäure aufgelöst werden können, die blaue Farbe wird bald zu einem hellen grünlich-blauen Farbton, ein in Salzsäure getauchter Wattebausch kann weiß gefärbt werden, der Wattebausch ist blau. Im Jahr 2002 kam eine Art Türkis-Imitat auf den Markt. Tests zeigten, dass es aus Magnesiumerz (MgCO3) als Matrix, gepresst mit organischen Farbstoffen und Klebstoffen bei 500-600 Atmosphärendruck. Der Farbstoff war ursprünglich organisch, wird aber heute durch anorganische Farbstoffe ersetzt.
2.3 Rekonstruierter Nephrit
In den letzten Jahren ist die "White Jade Carving Brand" auf dem Markt erschienen und erfreut sich großer Beliebtheit, und die Käufer strömen zu ihr. Ihr Aussehen ist nicht von weißer Jade zu unterscheiden, und ihr Preis ist nicht hoch; sie gehört zu rekonstruiertem Nephrit.
(1) Produktionsprozess
Weißer Tremolith wird zerkleinert, mit einem Bindemittel gemischt und durch Erhitzen und Pressen zu einem festen Aussehen geformt. Er kann auch in einer Matrize geformt werden.
(2) Prozessmerkmale
① Vergrößerung Inspektion
Rekonstruierter Nephrit hat eine feine, pulverförmige, körnige Struktur, die sich vom natürlichen Nephrit unterscheidet. Die Farbe ist einheitlich, das Innere ist sauber.
② Dichte und Härte
Beide sind etwas niedriger als natürlicher Nephrit.
③ Infrarot-Absorptionsspektrum
Es gibt eine Absorptionsspitze des Bindemittels.
2.4 Rekonstruierte Jade
Auf dem Schmuckmarkt in Guangzhou tauchte 2002 eine Art von Jadestücken, Perlen und Halskettenzubehör auf. Nach eingehender Prüfung stellte sich heraus, dass es sich um ein rekonstruiertes Jadeprodukt aus grünen, undurchsichtigen Jadefragmenten handelte, die mit Glaskleber verbunden waren. Die Erkennungsmerkmale sind wie folgt:
(1) Merkmale des Erscheinungsbildes
① Farblose Wurzel
Grün, smaragdgrün oder dunkelgrün, gleichmäßig verteilt, mit einer chaotischen Farbrichtung, ohne "Farbwurzel".
② Mikro-transparent
Fast undurchsichtig, nur an den Rändern der Probe und in dünneren Bereichen schwach durchscheinend.
③ Agglomeration von Fragmenten
Hat eine ausgeprägte kantige, körnige Struktur mit unterschiedlichen Partikelfarben und ungeordneter Aggregation.
④ Pockennarbige Oberfläche
Die Oberfläche rekonstituierter Jadestücke ist in der Regel gut poliert und hat einen glasartigen Glanz, weist aber oft kleine runde Pockennarben auf, die sich vom "Orangenschaleneffekt" unterscheiden.
⑤ Unregelmäßige Fraktur
Der Gesamtbruch ist unregelmäßig, enthält aber innerhalb der unregelmäßigen Brüche muschelartige Brüche.
(2) Interne Merkmale
① Hoher Brechungsindex: Gemessen bei 1,66-1,68, höher als bei Jade.
② Geringe Dichte: Die Dichte beträgt 3,00 g/cm3(statische Wasserwägungsmethode), weit niedriger als bei Jade.
③ Frakturstruktur: Besteht aus Fragmenten unterschiedlicher Größe und zementierendem Material, das im Auflicht deutlich sichtbar ist und an Sedimentgestein mit hochglänzenden Jadeitfragmenten und niedrigglänzendem zementierendem Material erinnert.
④ Zusatz von Fremdstoffen: Die chemische Analyse enthält PbO- und ZnO-Bestandteile, wobei der PbO-Gehalt etwa 7% erreicht.
2.5 Andere rekonstruierte Edelsteine
Verschiedene Arten von rekonstruierten Schmuckstücken und Edelsteinen sind auf dem Markt erschienen. Dazu gehören u. a. rekonstruierter Lapislazuli, rekonstruierter Alabaster, rekonstruierte Kieseljade und rekonstruierter synthetischer Spinell.
So werden beispielsweise synthetische Spinellpartikel im Schweißverfahren zu einem Gesamtbild verschmolzen, um Lapislazuli zu imitieren. Er hat eine leuchtend blaue Farbe, eine gleichmäßige Farbverteilung und eine körnige Struktur, die kleine gelbe Flecken enthalten kann, die an Pyrit erinnern. Dieser rekonstruierte synthetische Spinell, der Lapislazuli imitiert, hat einen stärkeren Glanz als Lapislazuli, lässt sich gut polieren und erscheint unter einem Charles-Filter leuchtend rot, mit einem Brechungsindex von 1,72 und einer Dichte von 3,52 g/cm3und typische Kobalt-Absorptionsspektren, die bei der Beobachtung mit einem Spektroskop im roten, grünen und blauen Bereich sichtbar sind.
