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Umfassender Leitfaden für synthetische Edelsteine
Synthetische Edelsteine: Grundlegende Definition und Klassifizierung, Herstellungsverfahren und Entwicklungsgeschichte
Seltene und schöne Edelsteine haben die Herzen der Menschen im Laufe der Geschichte und in allen Kulturen mit ihrem unvergleichlichen Charme erobert. Sie symbolisieren Glück, Macht, Reichtum und Status; sie gelten als Brücke für die Kommunikation zwischen Himmel, Erde, Göttern und Menschen, als Aufzeichnung der Geschichte und Überlieferung der Zivilisation. Daher ist Schmuck zu einem ewigen Modeaccessoire, einem Sammlerstück und einem Gegenstand der Wertschätzung geworden.
Seit Tausenden von Jahren nimmt die weltweite Nachfrage nach Edelsteinen allmählich zu, während das ohnehin schon knappe Angebot an hochwertigen Natursteinen immer mehr abnimmt und einige sogar fast erschöpft sind. Der Markt für Edelsteine ist knapp und die Preise explodieren. Solange keine neuen Edelsteinförderstätten auf dem Meeresgrund oder im interstellaren Raum entdeckt und gefunden werden, wird sich dieses Spannungsverhältnis zwischen Angebot und Nachfrage nicht auflösen.
Um die enorme Nachfrage nach Edelsteinen allmählich zu lindern, haben Generationen von Wissenschaftlern die Bedingungen für die Bildung natürlicher Edelsteine untersucht und dabei fortschrittliche wissenschaftliche Technologien und Produktionsverfahren eingesetzt. Sie haben entweder natürliche Edelsteine (oder mineralische Gesteine) mit verschiedenen Defekten modifiziert, indem sie die Farbe verbesserten, die Klarheit erhöhten und die Stabilität der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Edelsteine verbesserten, um ihren ästhetischen und kommerziellen Wert zu steigern; oder sie haben feste Materialien mit Eigenschaften hergestellt, die mit denen natürlicher Edelsteine identisch sind, basierend auf den Mechanismen der natürlichen Edelsteinbildung; oder sie haben neue kristalline Materialien mit besonderen Funktionen entsprechend den Bedürfnissen der gesellschaftlichen Entwicklung geschaffen, usw. Die Unzulänglichkeiten der unzureichenden natürlichen Edelsteinvorkommen werden durch diese verschiedenen Mittel ausgeglichen, um die Bedürfnisse der Menschen zu erfüllen.
Derzeit lassen sich die auf dem Schmuckmarkt zirkulierenden Schmuckstücke nach ihrer Herkunft in zwei Hauptkategorien unterteilen: natürliche Edelsteine (einschließlich natürlicher Edelsteine, natürlicher Jade und natürlicher organischer Edelsteine, zusammen als natürliche Edelsteine bezeichnet) und künstliche Edelsteine (einschließlich synthetischer Edelsteine, künstlicher Edelsteine, kombinierter Edelsteine, rekonstruierter Edelsteine und verbesserter Edelsteine, zusammen als künstliche Edelsteine bezeichnet), die jeweils die Hälfte des Marktes ausmachen.
Heute sind künstliche Edelsteine ein umfangreiches Forschungs- und Entwicklungssystem mit einer Vielzahl von Arten und komplexen Verfahren, das zu einem wesentlichen Bestandteil der Gemmologie und einer eigenständigen Disziplin - der künstlichen Gemmologie - geworden ist.
Die künstliche Gemmologie ist die angewandte Wissenschaft, die sich mit den verschiedenen Herstellungsverfahren und Produkteigenschaften von künstlichen Edelsteinen befasst. Die Entwicklung künstlicher Edelsteine erfordert den Einsatz modernster Analysetechniken und Produktionsanlagen, die Beherrschung der grundlegenden Theorien und neuesten Forschungsergebnisse der zeitgenössischen Physik, Chemie und Geologie sowie die Stärkung der theoretischen Forschung über die Kristallstruktur, die Kristallchemie und die Färbungsmechanismen natürlicher Edelsteine (Jade), um die Forschung und Entwicklung künstlicher Edelsteine theoretisch und technisch zu unterstützen und Eigenschaften zu erzielen, die denen natürlicher Edelsteine grundsätzlich entsprechen oder ähneln.
Als Schmuckstücke, die von Menschen getragen werden, und als Dekorationsgegenstände werden sie aufgrund ihrer Materialeigenschaften in drei große Serien eingeteilt: mineralische Edelsteine, Steinjade und biologisch-organische Edelsteine.
Als mineralische Edelsteine werden natürliche Mineralien bezeichnet, die sich durch Schönheit, Haltbarkeit, Seltenheit und Sicherheit auszeichnen und zu Schmuckgegenständen verarbeitet werden können.
Es handelt sich um feste Stoffe, die durch geologische Prozesse entstanden sind, eine bestimmte chemische Zusammensetzung und innere Struktur aufweisen und unter bestimmten physikalischen und chemischen Bedingungen relativ stabil sind. Mineralische Edelsteine können aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung in zwei Kategorien eingeteilt werden: metallische und nichtmetallische Edelsteine, nämlich Edelmetalle und nichtmetallische Edelsteine. In der Regel bezeichnet man Edelsteine als nichtmetallische Edelsteine.
Als Steinjade werden durch geologische Prozesse entstandene Steine bezeichnet, die schön, haltbar, selten, sicher und von handwerklichem Wert sind (Mineralaggregate oder amorphe Körper).
Natürliche Jade lässt sich nach der petrologischen Klassifizierung in magmatische Jade, metamorphe Jade und sedimentäre Jade einteilen, während künstliche Jade in synthetische Jade und rekonstruierte Jade unterteilt werden kann.
Organische Edelsteine sind feste Materialien, die ganz oder teilweise aus organischem Material bestehen, das von lebenden Organismen in der Natur erzeugt wird, und die als Dekorationsartikel verwendet werden können. Je nach Herkunft können sie in natürliche und künstliche organische Edelsteine unterteilt werden.
Daher werden die oben genannten Schmuckstücke in die in Tabelle 1-1 angegebenen Kategorien eingeteilt.
Tabelle 1-1 Klassifizierung von Schmuckmaterialien
| Kategorie | Gruppe | Arten | Unterarten |
|---|---|---|---|
| Edelstein | Natürlicher Jadeit | Natürlicher Edelstein | Edelmetall Edelstein |
| Nicht-metallische Edelsteine | |||
| Natürliche Jade | Magmatische Jade | ||
| Metamorphe Jade | |||
| Sedimentäre Jade | |||
| Natürlicher Bio-Edelstein | |||
| Organischer Edelstein in Tierform | |||
| Organischer Edelstein in Pflanzenform | |||
| Fossilisierter organischer Edelstein | |||
| Künstlicher Schmuckstein | Synthetischer Edelstein | Mineral Synthetischer Edelstein | |
| Rock Synthetischer Edelstein | |||
| Synthetischer organischer Edelstein | |||
| Künstlich hergestellter Edelstein | Synthetischer kristalliner Edelstein | ||
| Synthetischer amorpher Edelstein | |||
| Zusammengesetzter Edelstein | Zweischichtiger Verbundstein | ||
| Dreischichtiger Verbundstein | |||
| Basis Inlay Stein | |||
| Rekonstruierter Edelstein | Rekonstruierter kristalliner Edelstein | ||
| Rekonstruierte Jade | |||
| Rekonstruierter organischer Edelstein | |||
| Verbesserter Edelstein | Verbesserter Kristall-Edelstein | ||
| Verbesserte Jade | |||
| Verbesserter organischer Edelstein | |||
| Imitation Edelstein | Natürlicher Edelstein Nachahmung natürlicher Edelstein | ||
| Künstlicher Edelstein Nachahmung natürlicher Edelsteine | |||
Inhaltsübersicht
Abschnitt I Grundlegende Terminologie
Künstliche Edelsteine sind mit natürlichen Edelsteinen verwandt, haben die gleichen oder ähnliche dekorative Eigenschaften und existieren daher schon seit langem auf dem Markt. Im Zuge des technologischen Fortschritts und der gesellschaftlichen Bedürfnisse entstehen immer wieder neue Verfahren und Materialien, so dass sich die Branche der künstlichen Edelsteine rasch entwickelt und zu einem der dynamischsten und wichtigsten Forschungsbereiche der Gemmologie geworden ist.
Die künstliche Edelsteinkunde ist eine neue Disziplin, die von Wissenschaftlern und Ländern unterschiedlich verstanden und anerkannt wird. Daher ist ein Konsens über die grundlegende Terminologie der synthetischen Edelsteine von entscheidender Bedeutung.
1. Definition von künstlichen Edelsteinen
Was sind künstliche Edelsteine?
Der Internationale Edelstein- und Schmuckverband (CIBJO) betrachtet ihn als ein vom Menschen hergestelltes Produkt unter den Edelsteinmaterialien und bezieht sich auf Produkte, die teilweise oder vollständig von Menschen hergestellt wurden. Dazu gehören synthetische Edelsteine, Verbundsteine, Imitationen und rekonstruierte Steine.
Die von der General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of China herausgegebenen "Jewelry and Gemstone Names" (Schmuck- und Edelsteinbezeichnungen) definieren sie als "Materialien, die ganz oder teilweise von Menschen hergestellt oder produziert wurden und als Schmuck und Dekorationsartikel verwendet werden, zusammenfassend als künstliche Edelsteine bezeichnet". Dazu gehören synthetische Edelsteine, künstlich hergestellte Edelsteine, zusammengesetzte Edelsteine und rekonstruierte Edelsteine.
Die beiden oben genannten Definitionen haben unterschiedliche Perspektiven; die eine verwendet "künstlich" und "künstlich", "hergestellt" und "produziert", die andere unterscheidet sich in der Klassifizierung der Produktnamen.
Auf dem heutigen Schmuckmarkt sind nicht nur die bereits erwähnten synthetischen Edelsteine, künstlichen Edelsteine, zusammengesetzten Edelsteine und rekonstruierten Edelsteine im Umlauf, sondern auch eine große Anzahl von verbesserten Edelsteinen (optimierte Edelsteine) und Edelsteinimitaten (Fälschungen). Obwohl diese Edelsteine durch unterschiedliche Verfahren hergestellt werden, werden sie alle in Fabriken oder Laboratorien künstlich hergestellt und unterscheiden sich von natürlichen Edelsteinen. Daher werden sie in diesem Buch alle in eine Klasse eingeteilt: künstliche Edelsteine, abgekürzt als künstliche Edelsteine. Künstliche Edelsteine beziehen sich auf Edelsteine, die ganz oder teilweise für die Verwendung als Schmuck und andere Dekorationen hergestellt oder verändert wurden. Dazu gehören synthetische Edelsteine, künstliche Edelsteine, zusammengesetzte Edelsteine, rekonstruierte Edelsteine und verbesserte Edelsteine, wobei Nachahmungen ebenfalls als künstlich eingestuft werden.
2. Klassifizierung von künstlichen Edelsteinen
Künstliche Edelsteine sind eine vielfältige Kategorie von dekorativen Materialien, die durch Phasenwechsel oder Umwandlungen von Materialien unter künstlich kontrollierten Bedingungen entstehen. Der Begriff "Phasenänderung" bezieht sich auf die Veränderung des Zustands eines Materials, während "Umwandlung" sich auf Veränderungen in der Zusammensetzung oder Struktur eines Objekts bezieht, die eine Veränderung seines Aussehens bewirken. Aufgrund der Unterschiede bei den Produktionsverfahren, den Rohstoffquellen und der Beziehung zu natürlichen Edelsteinen können sie in Herstellung und Modifikation unterteilt werden.
(1) Herstellungsart
Die so genannte Herstellungsart ist ein Phasenwechselprozess. Es umfasst das Schmelzen, Verbinden, Kondensieren, Kristallisieren und künstlerische Gestalten von entsprechenden Rohstoffen entsprechend den Designanforderungen, um feste Materialdekorationen zu bilden, die künstlich hergestellte Edelsteine sind.
Synthetische Edelsteine mit bekannten Entsprechungen in der Natur und künstliche Edelsteine ohne Entsprechungen in der Natur. Künstlich hergestellte synthetische Edelsteine und künstliche Edelsteine sind das Ergebnis einer Phasenumwandlung, d. h. der Umwandlung verwandter Stoffe aus gasförmigen, flüssigen oder festen Phasen in einen neuen Festphasenkristall oder ein amorphes Material unter bestimmten Bedingungen.
(2) Arten der Umwandlung
Bei der Herstellung künstlicher Edelsteine werden nach dem Prinzip "das Beste auswählen und das Schlechteste verbergen, die Schönheit des Steins zur Geltung bringen" die ursprünglichen Edelsteinmaterialien neu zusammengesetzt, verschmolzen, verdichtet und optimiert, um dekorative Materialien mit einem Gesamtbild zu schaffen. Zu den künstlichen Edelsteinen, die zur künstlichen Umwandlung gehören, gehören zusammengesetzte, nachgebildete und verbesserte Edelsteine. Diese synthetischen Edelsteine sind Produkte der künstlichen Umwandlung, und ihre Phase bleibt unverändert.
Gefälschte Edelsteine, die von echten Edelsteinen nicht zu unterscheiden sind, gehören ebenfalls zur Kategorie der Fälschungen innerhalb der Umwandlungsart, die eine betrügerische Handlung zur Erzielung von Gewinn durch skrupellose Händler darstellt und gesondert eingestuft werden sollte.
3. Benennung von künstlichen Edelsteinen
3.1 Synthetische Edelsteine
Synthetische Edelsteine sind kristalline oder amorphe Körper, die ganz oder teilweise vom Menschen hergestellt werden und deren physikalische Eigenschaften, chemische Zusammensetzung und Kristallstruktur mit denen der entsprechenden natürlichen Edelsteine übereinstimmen.
Benennungsregeln für synthetische Edelsteine
(1). Der Begriff "synthetisch" muss dem Namen des entsprechenden natürlichen Edelsteins vorangestellt werden, z. B. "Synthetischer Rubin".
(2) Es ist verboten, den Namen der Produktionsstätte oder des Herstellers direkt zu nennen, wie z.B.: "Chatham Emerald".
(3) Es ist nicht gestattet, verwirrende oder mehrdeutige Bezeichnungen zu verwenden, wie z.B.: "Rubinit", "Synthetische Produkte", usw.
3.2 Künstliche Edelsteine
Künstliche Edelsteine sind definiert als kristalline oder amorphe Körper, die vom Menschen hergestellt werden und in der Natur keine Entsprechung haben, was als synthetische Edelsteine bezeichnet wird.
Benennungsregeln für synthetische Edelsteine
(1) Der Begriff "künstlich" muss der Materialbezeichnung vorangestellt werden, z. B.: "Künstlicher Yttrium-Aluminium-Granat", außer bei "Glas" und "Kunststoff".
(2) Es ist verboten, den Namen des Herstellers oder Produzenten in der Bezeichnung zu verwenden.
(3) Es ist verboten, den Namen des Herstellungslandes oder des Ortes in der Bezeichnung zu verwenden, wie z. B. "österreichischer Diamant" usw.
(4) Die Produktionsmethode ist bei der Benennung nicht erlaubt.
3.3 Zusammengesetzte Edelsteine
Schmucksteine, die durch das manuelle Zusammenfügen von zwei oder mehr Materialien entstehen und einen Gesamteindruck vermitteln, werden als kombinierte Edelsteine bezeichnet, abgekürzt als "assemblierte Steine".
Benennungsregeln für kombinierte Edelsteine
(1) Schreiben Sie die Namen der Bestandteile Schicht für Schicht auf, und fügen Sie nach den Namen der Bestandteile die Worte "zusammengesetzter Stein" hinzu, z. B.: "Saphir, synthetischer Saphir, zusammengesetzter Stein".
(2) Zusammengesetzte Steine aus demselben Material: Fügen Sie das Wort "zusammengesetzter Stein" nach den Namen der einzelnen Materialien hinzu, z. B. "zusammengesetzter Zirkonstein".
(3) Für zusammengesetzte Steine, die hauptsächlich aus natürlichen Perlen, Perlen, Opalen oder synthetischen Opalen bestehen, kann die Bezeichnung einfach lauten
Komposit-Naturperlen, Komposit-Perlen, Komposit-Opale oder Komposit-Synthetik-Opale, ohne dass die Materialnamen Schicht für Schicht aufgeführt werden müssen.
3.4 Rekonstruierte Edelsteine
Rekonstruierte Edelsteine sind solche, die durch künstliches Schmelzen oder Sintern von Bruchstücken oder Trümmern von Edelsteinen zu einem zusammenhängenden Aussehen geformt werden.
Benennungsregeln für rekonstruierte Edelsteine
Fügen Sie vor den Namen der Edelsteine die Worte "rekonstruiert" hinzu, z. B. "rekonstruierter Bernstein" und "rekonstruierter Türkis".
3.5 Verbesserte Edelsteine
Neben dem Schneiden, Schleifen und Polieren werden Edelsteine, die künstlich optimiert oder behandelt wurden, als veredelte Edelsteine bezeichnet. Die Methoden zur Veredelung von Edelsteinen werden in Optimierung und Behandlung unterteilt. Die Optimierung bezieht sich auf traditionelle Methoden, die allgemein anerkannt sind und die potenzielle Schönheit von Edelsteinen zum Vorschein bringen. Die Behandlung bezieht sich auf nicht-traditionelle Methoden, die von der Bevölkerung noch nicht akzeptiert werden.
Benennungsregeln für verbesserte Edelsteine
(1) Optimierte Benennung von Edelsteinen: Direkte Verwendung des Namens des Edelsteins ohne zusätzliche Hinweise in seinem Identifikationszertifikat.
(2) Benennung der behandelten Edelsteine.
(a) Fügen Sie Klammern hinzu und geben Sie "behandelt" nach der entsprechenden Edelsteinbezeichnung an, zum Beispiel: "Saphir (behandelt)".
(b) Das Identifikationszertifikat muss die spezifischen Behandlungsmethoden beschreiben, wie z.B.: "Diffused Sapphire" und "Bleached, Filled Jade".
(c) Wenn nach den derzeitigen allgemeinen Kennzeichnungsbedingungen nicht festgestellt werden kann, ob er behandelt wurde, darf dies nicht in der Edelsteinbezeichnung angegeben werden, sondern muss mit folgenden Beschreibungen vermerkt werden, wie z. B.: "Es kann nicht festgestellt werden, ob er mit *** behandelt wurde" oder "Er könnte mit *** behandelt worden sein", zum Beispiel: "Topas, Anmerkung: Es kann nicht festgestellt werden, ob er mit Bestrahlung behandelt wurde" oder "Topas, Anmerkung: Er kann mit Bestrahlung behandelt worden sein".
(d) Die Verarbeitungstechnologie von Edelsteinen sollte nicht durch ausländische Buchstaben ersetzt werden, wie z. B.: "Jadeit der Güteklasse B", "Jadeit der Güteklasse C", usw.
(e) Behandelte synthetische Edelsteine können direkt unter Verwendung der Hauptbezeichnung für synthetische Edelsteine benannt werden.
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3.6 Nachgemachte Edelsteine
Nachgeahmte Edelsteine sind auf dem Schmuckmarkt weit verbreitet. Nachgeahmte Edelsteine werden weder als natürlich noch als synthetisch eingestuft.
(1) Definition von Edelsteinimitationen
Künstliche Edelsteine, die die Farbe, das Aussehen und die einzigartigen optischen Effekte natürlicher Edelsteine imitieren, und natürliche Edelsteine, die eine andere Art von natürlichem Edelstein imitieren, können als Edelsteinimitationen bezeichnet werden.
(2) Benennungsregeln für Edelsteinimitate
(a) Der Begriff "Edelsteinimitat" kann nicht allein als Bezeichnung für einen Edelstein verwendet werden.
(b) Dem Namen des natürlichen Edelsteins, der imitiert wird, ist das Wort "Imitation" voranzustellen, zum Beispiel: "imitierter Smaragd".
(c) Der spezifische Name des Edelsteins sollte so weit wie möglich bestimmt werden und wie folgt ausgedrückt werden, z. B.: "Glas" oder "Imitationskristall (Glas)".
(d) Bei der Festlegung der spezifischen Namen von Edelsteinimitaten sollten die Bezeichnungsregeln für synthetische, künstliche, zusammengesetzte, rekonstruierte und verbesserte Edelsteine befolgt werden.
(3) Die Bedeutung der Verwendung von Edelsteinimitaten
(a) Nachgeahmte Edelsteine repräsentieren keine bestimmten Kategorien von Edelsteinen.
(b) Die Verwendung des Ausdrucks "Imitation eines bestimmten Edelsteins" (z. B. "Diamantenimitation") als Bezeichnung für einen Edelstein bedeutet, dass der Edelstein:
- Er ist nicht der Edelstein, den er imitiert (wie im obigen Beispiel: er ist kein "Diamant").
- Es gibt verschiedene Möglichkeiten für Materialimitationen (z. B. "Diamantimitation": Glas, synthetisches kubisches Zirkoniumdioxid, Siliziumkarbid, Kristall usw.).
4. Bewertung des Wertes von synthetischen Edelsteinen
Ob synthetische Edelsteine in Frage kommen, muss an den Kriterien gemessen werden, die in der Definition von Edelsteinen enthalten sind: schöne Farbe, gute Transparenz, hohe Mohshärte, geeignete Körnung, hohe Reinheit oder Spurenelemente usw.
In Bezug auf Schönheit und dekorative Qualität können synthetische Edelsteine mit natürlichen Edelsteinen mithalten und sie manchmal sogar übertreffen, aber sie besitzen nicht die "Seltenheit" natürlicher Edelsteine. Seltenheit macht Dinge wertvoll, daher sind synthetische Edelsteine billiger als natürliche Edelsteine derselben Art und Güte.
Zu den Bewertungsfaktoren für synthetische Edelsteine gehören daher Qualität, Größe oder Gewicht, Stil oder Design, Verarbeitungstechnologie, Qualifikationsniveau und Produktionskosten.
Der Wert synthetischer Edelsteine wird nicht nur durch die oben genannten Bewertungsfaktoren bestimmt, sondern auch durch Zeitströmungen, nationale Traditionen und die Vorlieben der Menschen sowie durch verschiedene Aspekte wie die internationale politische, wirtschaftliche und finanzielle Lage, die Qualitäten der Händler selbst und psychologische Faktoren beeinflusst.
Die Preise für die verschiedenen Arten von synthetischen Edelsteinen variieren ebenfalls, wobei sie teilweise recht unterschiedlich sind. Dies hängt weitgehend von der technischen Schwierigkeit des Herstellungsprozesses und der Produktionskapazität ab.
Abschnitt II Der Herstellungsprozess von synthetischen Edelsteinen
Der Herstellungsprozess von synthetischen Edelsteinen lässt sich in zwei Hauptkategorien unterteilen: den Herstellungsprozess der Schmelzkristallisation und den Veredelungsprozess der selektiven Retention und Eliminierung.
1. Herstellungsprozess
Es gibt viele Methoden zur Herstellung von synthetischen Edelsteinen, und die am häufigsten verwendeten Methoden sind die folgenden.
(1) Flammschmelzverfahren
Der französische Wissenschaftler Verneuil verbesserte 1890 erfolgreich die Flammenschmelzmethode und ist daher auch als "Verneuil-Methode" bekannt. Es handelt sich um eine Methode, bei der Rohmaterialpulver in einer Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme geschmolzen wird, um kristalline Edelsteine zu erzeugen. Sie ist eine der wichtigsten Methoden zur Synthese von Edelsteinen und künstlichen Edelsteinen.
(2) Hydrothermale Methode
Bei der hydrothermalen Methode werden kristalline Materialien aus einer übersättigten Lösung in einem Hochdruckbehälter gezüchtet, ähnlich wie bei der Kristallisation von Mineralien in natürlichen hydrothermalen Lagerstätten. Zu den üblicherweise mit dieser Methode synthetisch hergestellten Edelsteinen gehören synthetischer Quarz und synthetische Smaragde.
(3) Fluss-Methode
Die Flussmittelmethode zur Züchtung von Kristallmaterialien simuliert in gewissem Maße den magmatischen Differenzierungs- und Kristallisationsprozess in der Natur. Es handelt sich um eine Methode, bei der das Schmelzen von Rohstoffen bei niedrigeren Temperaturen mit Hilfe eines Flussmittels unter hohen Temperaturen und normalem Druck beschleunigt wird, so dass Edelsteinkristalle aus dem geschmolzenen Körper wachsen können. Viele natürliche Edelsteine können mit dieser Methode synthetisiert werden, und auch einige auf dem Markt erhältliche synthetische Edelsteine können hergestellt werden.
(4) Methode des Kristallziehens
Czochralski erfand als Erster die Kristallzieh-Methode, die auch als "Czochralski-Methode" bekannt ist. Bei dieser Methode werden die Rohstoffe direkt geschmolzen und mithilfe eines Impfkristalls und eines Kristallziehmechanismus Edelsteinkristalle aus der Schmelze gezogen. Diese Methode eignet sich u. a. für die Synthese von roten (blauen) Edelsteinen, farbwechselnden Steinen, synthetischem Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) und synthetischem Gadolinium-Gallium-Granat (GGG).
(5) Methode des Zonenschmelzens
Das Zonenschmelzverfahren, auch Floating-Zone-Verfahren genannt, ist eine Technik zum Schmelzen von Rohstoffen in Zonen und zur Kristallisation von Edelsteinkristallen, mit der verschiedene synthetische Edelsteine hergestellt werden können.
(6) Schmelzeführende Form Methode
Die geführte Methode ist eine Weiterentwicklung der von Stiepanov (Ctiepanof. A. F.) vorgeschlagenen Ziehmethode; sie ist daher auch als "Stiepanov-Methode" bekannt. Es handelt sich um eine Methode, bei der Formen und Impfkristalle verwendet werden, um Edelsteinkristalle aus der Schmelze zu ziehen. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie Kristalle in verschiedenen Formen wie Fäden, Röhren, Stäbe, Platten und Sonderformen hervorbringt.
(7) Tiegel-Schmelzschalen-Methode
Das Kalttiegel-Schmelzschalenverfahren, auch als Schmelzschalenverfahren bekannt, ähnelt vom Prinzip her dem Schmelzverfahren, doch die spezifischen Methoden und Verfahren sind relativ komplex. Es wird hauptsächlich zur Herstellung synthetischer kubischer Zirkoniumdioxid (CZ)-Kristalle verwendet.
(8) Hochtemperatur- und Ultrahochdruckverfahren
Viele Mineralkristalle in der Natur entstehen unter hohen Temperaturen und ultrahohem Druck tief in der Erdkruste, wie z. B. Diamanten, Tongbait（Cr3C2）, etc. Die Hochtemperatur- und Ultrahochdruckmethode simuliert diese Mineralbildungsbedingungen, um Edelsteine (wie Diamanten und Jade) unter künstlicher Kontrolle zu synthetisieren.
(9) Chemische Fällungsmethode
Bei der chemischen Fällungsmethode handelt es sich um eine Technik, bei der Polykristalle durch chemische Reaktionen und Kristallisationsausfällung, gefolgt von Erhitzung und Druckbeaufschlagung, synthetisiert werden, z. B. Opal, Türkis, Diamantfilme, Kohlenstoffsilikat usw.
2. Reformierungsprozess
(1) Zusammengesetzte Methode
Mit dieser Methode werden Edelsteine hergestellt, indem zwei oder mehr Schmuckstücke mit einem Klebstoff oder durch Schmelzen miteinander verbunden werden, wodurch ein Gesamteindruck entsteht.
(2) Rekonstruierte Methode
Bereits 1885 fügten Fremy und andere Rubinfragmente Kaliumdichromat hinzu und schmolzen sie mit einer Wasserstoff-Sauerstoff-Flamme, wodurch der so genannte "Genfer Rubin" entstand, eine Art rekonstruierter Rubin. Heutzutage können die Menschen Fragmente oder Trümmer von Edelsteinen künstlich schmelzen oder zu Materialien mit einem einheitlichen Erscheinungsbild pressen, was eine Methode zur Regeneration von Edelsteinressourcen darstellt.
(3) Verbesserungsmethoden
Die Geschichte der Herstellung von Edelsteinveredelungsprodukten ist lang, es gibt verschiedene Behandlungsmethoden und -typen, und es gibt immer noch keinen allgemein anerkannten Klassifizierungsstandard zwischen den Ländern. Jede Methode, die Farbe, Struktur, Eigenschaften und andere Erscheinungsmerkmale eines bekannten Edelsteins verändern kann, wird als künstliche Veredelungsmethode betrachtet.
Die Verbesserungsmethoden lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Farbänderung und Eigenschaftsänderung.
Zu den Methoden der Farbveränderung gehören Wärmebehandlung, Bestrahlung, chemische Behandlung (einschließlich Färben, Färben, Bleichen, Reinigen) und Oberflächenbeschichtung; zu den Techniken der Eigenschaftsveränderung gehören Infusion, Wärmebehandlung, chemische Behandlung (Reinigen der Textur, Verbesserung der Transparenz) und Oberflächenbeschichtung (Verbesserung der Edelsteinoberfläche, Erhöhung des Glanzes).
Verbesserungsmethoden werden in Optimierung und Behandlung unterteilt. Zu den Optimierungsmethoden gehören Wärmebehandlung, Bleichen, Wachsen, Eintauchen in farbloses Öl und Färben (für Chalcedon und Achat). Zu den Behandlungsmethoden gehören das Einlegen in farbiges Öl, das Füllen (mit Glas, Kunststoff oder anderen harten Materialien), das Wachsen (bei Türkis), die Färbebehandlung, die Bestrahlung, das Laserbohren, die Beschichtung, die Diffusion und die Hochtemperatur-Hochdruckbehandlung.
Es sollte erwähnt werden, dass alle öffentlich veröffentlichten Informationen über den Herstellungsprozess von synthetischen Edelsteinen nur die grundlegenden Eigenschaften von künstlichen Edelsteinen, die üblicherweise verwendeten Produktionsverfahren und technischen Ausrüstungen vorstellen, während die spezifische Produktionstechnologie und der Prozess nicht detailliert beschrieben werden, da die spezifischen Testbedingungen und Prozessparameter vertraulich sind und teilweise unter das technische Patent fallen.
Abschnitt III Die Entwicklungsgeschichte der synthetischen Edelsteine
Der am besten geeignete dekorative Schönheitsartikel ist kein anderer als synthetische Edelsteine. Denn synthetische Edelsteine sind sowohl schön als auch erschwinglich. Die Geschichte der Entwicklung und Anwendung synthetischer Edelsteine ist so lang wie die menschliche Gesellschaft, die eine Reise vom Einfachen zum Komplexen, vom niedrigen zum hohen Niveau erlebt, und sie wird sich mit der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft weiter verbessern.
1. Die Geschichte der synthetischen Edelsteine
Wenn man die historische Schriftrolle öffnet, ist die Geschichte der menschlichen Gesellschaft wie eine Entwicklungsgeschichte des Schmucks. Modernen archäologischen Entdeckungen und historischen Überresten zufolge begannen unsere Vorfahren bereits in der Steinzeit damit, gesammelte farbige Steine oder Tierhäute als Schmuck zu verwenden. Das Streben nach Schönheit hat die soziale Zivilisation gefördert.
Mit der Entwicklung der Gesellschaft, dem technologischen Fortschritt und der Verbesserung der Fähigkeit des Menschen, die Natur zu verändern, begannen die Menschen mit einfachen Steinanhängern. Nach und nach stellten sie durch Auslese- und Schmelztechniken verschiedenfarbige Keramikperlen oder Metalllegierungen her, die sie mit natürlichen Edelsteinen und Edelmetallen ergänzten, um ihren Körper zu verschönern und ihr Leben zu verbessern.
In den ersten Jahren der Neuzeit schrieb C. Plinius (23 n. Chr. bis 79 n. Chr.) 37 Bücher über die Herstellungstechniken von künstlichen
Edelsteine auf der Grundlage seiner Durchsicht von mehr als 2.000 Bänden zu diesem Thema. Dazu gehörten Techniken wie Vergoldung, Öltauchen, Färben und Steinmontage, von denen einige auch heute noch angewendet werden. Im Mittelalter verehrten die Menschen den Diamanten, und die Kunsthandwerker versuchten, ihn mit anderen Edelsteinen oder Materialien zu imitieren. Zu den angewandten Methoden gehörten das Erhitzen, das Unterlegen mit einem Substrat, das Einölen und das Zusammensetzen. 1832 erhielt die Königlich Schwedische Akademie eine Metallschatulle, die 14 Seiten Pergament in altgriechischer Sprache enthielt, die die experimentellen Aufzeichnungen eines ägyptischen Chemikers aus dem Jahr 400 n. Chr. enthielten, darunter 74 Formeln zur Behandlung von Jade, die in erster Linie darauf abzielten, farbige Edelsteine zur Nachahmung anderer Edelsteine zu verwenden.
2. Der aktuelle Stand der künstlichen Edelsteine
Vor dem 19. Jahrhundert handelte es sich bei den von Menschen hergestellten künstlichen Edelsteinen in erster Linie um veredelte Edelsteine (hauptsächlich farblich verändert), synthetische Edelsteine (Glas), kombinierte Edelsteine und Edelsteinimitate. Nach dem 19. Jahrhundert, vor allem aber im letzten Jahrhundert, haben sich aufgrund der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technik und der kontinuierlichen Entwicklung großer Instrumente und Ausrüstungen verschiedene Technologien zur Verbesserung künstlicher Edelsteine erheblich weiterentwickelt, und künstliche Edelsteine sind zu einer wichtigen Sorte auf dem Schmuckmarkt geworden. Fortgeschrittene Wissenschaft und Technologie haben die Techniken zur künstlichen Veredelung natürlicher Edelsteine erheblich verbessert und können auch fast vollständig natürliche Edelsteine künstlich herstellen. Daher hat sich die Forschung und Entwicklung von künstlichen Edelsteinen bis zum Ende des 20. Jahrhunderts zu einer eigenständigen Disziplin entwickelt, die professionelle Technik und theoretische Forschung miteinander verbindet - die künstliche Gemmologie.
Im 20. Jahrhundert erleichterte die rasante Entwicklung der menschlichen Wissenschaft und Technologie die Modernisierung der Produktionsverfahren für künstliche Edelsteine.
Im ersten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts wurde eine neue Flammenschmelzmethode für künstliche Edelsteine entwickelt. Im Jahr 1890 gelang es dem französischen Wissenschaftler A. Verneuil, Rubin mit Hilfe der Flammenschmelzmethode zu synthetisieren; 1908 synthetisierte G. Spezia Kristall mit Hilfe der hydrothermalen Methode; L. Paris synthetisierte blauen Spinell mit Hilfe der Flammenschmelzmethode, und Verneuil synthetisierte 1910 Saphir mit Hilfe der Flammenschmelzmethode.
In den 1920er Jahren entwickelte der französische Wissenschaftler Richard Nacken 1928 erfolgreich die Flux-Methode und synthetisierte einen 1-Karat-Smaragd. In den 1930er Jahren fügte Soude Smaragde zusammen (drei Schichten), und es erschienen Imitationen von Amethyst, Smaragd und Rubin aus Acrylharz. In den folgenden 1940er Jahren synthetisierten Laubengayer und Weitz 1943 erstmals Rubin nach der hydrothermalen Methode; die American Lind Company stellte synthetische Sternrubine (Saphire) nach der Flammenschmelzmethode her, und die National Lead Company produzierte 1948 synthetischen Rutil nach der Flammenschmelzmethode.
In den 1950er Jahren wurden die Hochtemperatur- und Ultrahochdruck-Methode (1953), die chemische Methode der Dampfausfällung (1955) und die Melt-Guiding-Mold-Methode (1959) international bekannt und führten zur Herstellung von synthetischen Diamanten (Industriequalität), synthetischem Siliziumkarbid und synthetischen farblosen Saphiren. Im Jahr 1958 stellte J. W. Nielsen mit Hilfe der Flux-Methode künstliche Edelsteine her: YAG, GGG und YIG.
In den 1960er Jahren wurden auf internationaler Ebene neue Techniken zur Herstellung künstlicher Edelsteine entwickelt, wie z. B. die Explosionsmethode (1962), die statische Druckmethode (1963), die Kristallziehmethode (1964), die Schwimmzonenmethode (1968) und die Schmelzmethode mit kalten Tiegeln (1969).
In den frühen 1970er Jahren gelang es General Electric in den Vereinigten Staaten, synthetische Diamanten in Edelsteinqualität mit Hilfe von Hochtemperatur- und Ultrahochdruckverfahren herzustellen. In der Sowjetunion stellte V.I. Osiko 1972 größere synthetische Zirkoniumdioxide nach der Melt Guiding Mold Methode her, die als "russischer Diamant" bezeichnet wird.
In den 1980er Jahren erlebten die künstlichen Edelsteine eine rasante Entwicklung. So synthetisierte das Labor von De Beers in Südafrika 1980 drei Diamanten in Edelsteinqualität mit einem Gewicht von über 5 Karat mit Hilfe von Hochtemperatur- und Ultrahochdruckverfahren. Im Jahr 1995 entwickelte das amerikanische Unternehmen Cree synthetisches Siliziumkarbid in Edelsteinqualität mit Hilfe der chemischen Gasphasenausfällung.
In den letzten 50 Jahren hat sich die chinesische Industrie für künstliche Edelsteine rasant entwickelt. Unvollständigen Statistiken zufolge gehört die Produktion von künstlichen Edelsteinen in unserem Land zu den besten der Welt. Viele Arten von künstlichen Edelsteinen wie synthetische Zirkonia, synthetische Kristalle, synthetische Rubine und Saphire, synthetische Diamanten, synthetische Leuchtsteinimitate, Glasimitate von Sonnensteinen und Katzenaugen sowie Seltene-Erden-Glas haben alle den ersten Platz in der Welt in Bezug auf die Produktion erreicht.
Mit Wuzhou in Guangxi als führender Stadt ist unser Land zur weltweit größten Produktionsbasis für künstliche Edelsteine geworden. Auch die Versuchs- und Prüftechnik für künstliche Edelsteine hat ein neues Niveau erreicht, das die Welt übertrifft.
3. Ausblick
Im Laufe des Strebens der Menschheit nach Schönheit haben wir zunehmend die Schönheit künstlicher Edelsteine erkannt. Liebe ist Wert, und der praktische Wert künstlicher Edelsteine wird von der Gesellschaft allmählich erkannt. Aufgrund des starken Angebots und der starken Nachfrage ist das Marktpotenzial enorm, und auch die Kategorien künstlicher Edelsteine werden täglich größer.
Es haben sich fünf Hauptsysteme herausgebildet: synthetische Edelsteine, künstliche Edelsteine, kombinierte Edelsteine, rekonstruierte Edelsteine und verbesserte Edelsteine. Alle bekannten natürlichen Edelsteine können heute in Labors und Fabriken hergestellt werden.
Erschwingliche und hochwertige künstliche Edelsteine machen derzeit über 50% des Umlaufs auf dem Schmuckmarkt aus. Mit der Verbesserung des ästhetischen Bewusstseins der Menschen und den Fortschritten in der Prüftechnik nimmt das Marktpotenzial der traditionellen zusammengesetzten und nachgeahmten Edelsteine allmählich ab. Obwohl sie die Unzulänglichkeiten natürlicher Edelsteine ausgleichen und zur Verschönerung des menschlichen Lebens beitragen, haben synthetische Edelsteine, rekonstruierte Edelsteine und verbesserte Edelsteine aufgrund ihrer Vergleichbarkeit und Ähnlichkeit mit natürlichen Edelsteinen im Vergleich ein größeres Marktpotenzial. Darüber hinaus werden künstliche Edelsteinmaterialien aufgrund der Nachfrage in High-Tech-Bereichen und in der Militärindustrie immer vielfältiger und bunter.
Angetrieben durch moderne Wissenschaft und Technologie verbessern die nationalen Qualitätsprüfungsstellen täglich ihre Fähigkeit, zwischen künstlichen und natürlichen Edelsteinen zu unterscheiden. Verschiedene Arten von künstlichen Edelsteinen können fast alle getestet werden. Daher werden die Stärkung der wissenschaftlich-theoretischen Forschung über künstliche Edelsteine und die Entwicklung fortschrittlicher Produktionstechnologien die Hauptrichtung der künstlichen Edelsteinkunde in der Zukunft sein.
In Anbetracht des komplexen und variablen geologischen Umfelds natürlicher Edelsteine wird der lange Entstehungsprozess von verschiedenen, sich ändernden Faktoren beeinflusst, was zu einer erheblichen Variabilität in der chemischen Zusammensetzung und der Kristallstruktur führt. Dies führt zu Unsicherheiten und Schwierigkeiten bei der Synthese und Verbesserung künstlicher Edelsteine. Um künstliche Edelsteine zu erhalten, die den natürlichen Edelsteinen völlig ähnlich sind, müssen daher die fortschrittlichsten analytischen Prüftechnologien und moderne Versuchsausrüstungen eingesetzt werden, um die Kristallstruktur, die Färbungsmechanismen und die Entstehungsumgebung verschiedener natürlicher Edelsteine zu erforschen. Dazu gehört die Nutzung moderner Mikroelektronik, Laser, Informations- und Speichersysteme für die theoretische Forschung, aber auch der Einsatz neuester wissenschaftlicher Technologien und industrieller Ausrüstungen, die Nutzung erfolgreicher Erfahrungen von Vorgängern und das wiederholte Experimentieren mit den Kantenfragmenten verschiedener natürlicher Edelsteine, um kontinuierlich Erfahrungen zusammenzufassen und die Herstellungsprozesse hochwertiger künstlicher Edelsteine und die Umwandlungsprozesse natürlicher Edelsteine zu erforschen.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass neben den Bemühungen um die Verbesserung der Produktionsverfahren für künstliche Edelsteine zur Erzielung der besten dekorativen Wirkung auch Marktregeln und Normen für künstliche Edelsteine weltweit festgelegt werden sollten, um die Nichtgleichwertigkeit von künstlichen Edelsteinen und natürlichen Edelsteinen zu gewährleisten und eine geordnete und gesunde Entwicklung zu ermöglichen.
4 Antworten
Alle oben genannten haben die Wahrheit gesagt.
Es wird geklärt
Darin ist mir auch etwas sympathisch, da stimme ich mit dir völlig überein.
Sie haben völlig recht. Darin ist etwas und es ist gut gedacht. Ich unterstütze Sie.