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Guía definitiva de piedras preciosas artificiales, ensambladas y reconstruidas
Conozca los métodos, procesos y características de fabricación
Las gemas artificiales se fabrican para imitar la belleza y las propiedades de las gemas naturales mediante técnicas de laboratorio avanzadas como la fusión por llama, la síntesis hidrotérmica y los métodos de fundente. Las gemas ensambladas son estructuras de varias capas unidas entre sí para asemejarse a las gemas naturales, lo que ofrece alternativas rentables. Las gemas reconstruidas se vuelven a fabricar a partir de fragmentos, a menudo utilizados con fines decorativos y en joyería, con procesos como la soldadura y la sinterización. Estas piedras preciosas se valoran por su asequibilidad y su capacidad para imitar las cualidades estéticas de las gemas naturales, y sirven a diversas industrias, como la joyería y las artes decorativas.
Índice
Sección I Gema artificial
Las piedras preciosas artificiales son una parte importante de la serie de piedras preciosas artificiales. Gracias a sus bellos colores, buena transparencia y tamaños de cristal que cumplen las condiciones de procesamiento de las piedras preciosas, pueden alcanzar o incluso superar los efectos decorativos de las piedras preciosas naturales cuando se utilizan en joyería, y su bajo coste las hace muy populares entre la gente.
El ser humano lleva mucho tiempo desarrollando y utilizando la piedra preciosa artificial. Por ejemplo, hace 5.000 años, los antiguos egipcios cocían cerámica vidriada para imitar la turquesa. Con el desarrollo de la productividad social y la tecnología científica, las piedras preciosas artificiales que aparecieron en el mercado de la joyería incluyen: en 1927, se utilizó acetato de celulosa para imitar las perlas; en 1936, se utilizó resina acrílica para imitar la amatista, la esmeralda y el rubí; en 1951, se produjo titanato de estroncio sintético mediante el método de fusión por llama; en 1958, se produjeron granate de itrio y aluminio (YAG), granate de yagalio sintético (GGG) y granate de itrio y hierro sintético (YIG) mediante el método de fundente; En 1990, el ojo de gato de vidrio y el vidrio de tierras raras se produjeron utilizando métodos de alta temperatura y presión atmosférica; en 1994, la piedra estrella sintética se produjo utilizando métodos de alta temperatura y presión atmosférica; en 1995, el ojo de gato de porcelana de vidrio se produjo utilizando métodos de vidrio microcristalino; en 1999, aparecieron piedras preciosas luminiscentes sintéticas de baja presión y alta temperatura; así como materiales existentes desde hace mucho tiempo como el vidrio y el plástico. Todas estas piedras preciosas artificiales fueron inventadas y creadas por científicos en laboratorios en función de necesidades sociales, sin sus correspondientes contrapartes naturales. Además de imitar a las piedras preciosas naturales, sirven de apoyo a otras industrias (como la maquinaria, la aeroespacial, la militar, la electrónica, etc.) .
1. Métodos de fabricación de piedras preciosas artificiales
Los métodos de fabricación de piedras preciosas artificiales suelen ser similares a los de fabricación de piedras sintéticas, lo que significa que los métodos de fabricación de piedras sintéticas también pueden utilizarse para producir piedras preciosas sintéticas.
1.1 Método de fusión por llama
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, el método de fusión por llama no sólo puede utilizarse para sintetizar rubíes, zafiros sintéticos, espinela sintética coloreada, rutilo sintético, rubíes estrella sintéticos y zafiros estrella sintéticos, sino que también se ha fabricado con éxito titanato de estroncio sintético（SrTiO3）, granate sintético de itrio y aluminio (YAG) , y granate sintético de itrio y hierro (YIG) y otros materiales cristalinos sintéticos de calidad gema.
1.2 Método Flux
El método del fundente para cultivar materiales cristalinos tiene una historia de cien años. En la actualidad se pueden cultivar muchos cristales mediante el método de fundente, que permite sintetizar rubíes y esmeraldas y materiales que van desde metales hasta calcógenos y halógenos.
Los compuestos y materiales cristalinos sintéticos abarcan desde materiales semiconductores, cristales láser y materiales ópticos no lineales hasta materiales magnéticos, acústicos y joyería.
1.3 Método de extracción de cristales
El método Czochralski fue inventado por primera vez por J. Czochralski en 1917, por lo que este Método también recibe el nombre de método Czochralski. Nuestro país comenzó a utilizar este método en la década de 1970 para desarrollar cristales de granate de itrio-aluminio y granate de gadolinio, utilizados principalmente para materiales láser y otras necesidades.
1.4 Método del molde guiado por fusión
El método del molde guiado por fusión es una técnica avanzada desarrollada en la década de 1960 para cultivar cristales únicos de formas específicas, también conocido como método EBG. Con este método se han cultivado diversas formas, como láminas, varillas, tubos, alambres y otras formas especiales de rubí sintético, granate de galio y otros materiales cristalinos.
1.5 Método de fusión en crisol frío
El método de fusión en crisol frío se utiliza no sólo para producir óxido de plomo cúbico. También puede producir granate de itrio y aluminio, granate de espejo mate y titanato de estroncio.
1.6 Método de fusión por zonas
El método de fusión por zonas se utiliza para producir rubíes, zafiros y alejandritas sintéticos de gran pureza y para cultivar materiales cristalinos sintéticos como el granate sintético de itrio y aluminio.
2. Características de las piedras preciosas artificiales
2.1 Titanato de estroncio artificial
Los cristales sintéticos de titanato de estroncio fueron desarrollados por Mike en Estados Unidos en 1951 mediante el método de fusión de llama, pero los cristales cultivados eran propensos a agrietarse y no podían formar piezas grandes. Hasta 1955 no se logró la producción comercial de grandes cristales de titanato de estroncio.
(1) Proceso de producción
Titanato de estroncio sintético (SrTiO3) se utiliza principalmente para imitar diamantes, siendo las materias primas la sal común de oxalato de estroncio y el oxalato de titanio. Se produce por la reacción de cloruro de estroncio, cloruro férrico y ácido oxálico SrTiO(C2O4) 2- 4H2O y se calcina a 750℃ a SrTiO3 cristales anóxicos de color azul oscuro a negro, que luego pueden obtenerse como cristales incoloros transparentes después de 1200-1600℃ recocido (en una atmósfera oxidante) 2-4h; si recocido en una atmósfera reductora, cristales azules se pueden obtener. También puede someterse a recocido secundario, primero recocido bajo 1700℃ y luego recocido bajo 800℃, para mejorar el color de los cristales.
Los cristales artificiales de titanato de estroncio coloreados se obtienen añadiendo agentes colorantes durante su proceso de crecimiento. Si se añade vanadio, cromo o manganeso al polvo, éste se vuelve rojo tras el recocido; si se añade hierro o níquel se obtiene un color amarillo o marrón. (Tabla 3-1) .
Tabla 3-1 Relación entre el color del titanato de estroncio sintético y los colorantes
| Color | Colorante | Color | Colorante |
|---|---|---|---|
| Amarillo a amarillo-marrón | Fe | Amarillo a marrón rojizo oscuro | Cr |
| Amarillo a marrón rojizo oscuro | V | Amarillo claro a amarillo | Ni |
| Amarillo claro a amarillo | Mn | Amarillo claro y amarillo | Co |
(2) Características
- Estado cristalino: Sistema cúbico,
- Colores comunes: Incoloro, verde.
- Lustre y hendidura: Lustre vítreo a lustre subadamantino Sin hendidura.
- Dureza y densidad: Dureza Mohs 5-6, densidad 5,13(±0,02) g/cm3.
- Propiedades ópticas: Pleocroísmo: ninguno, índice de refracción: 2,409, birrefringencia: ninguna.
- Fluorescencia ultravioleta: generalmente ninguna.
- Espectro de absorción: no característico.
- Dispersión: fuerte ( 0,190) , muy prominente.
- Inspección con lupa: Ocasionalmente se observan burbujas, mala calidad de pulido, se aprecian arañazos en la cintura de las facetas y finos arañazos en la mesa. El titanato de estroncio sintético producido por el método de fusión por llama también muestra anillos de crecimiento en forma de arco o bandas de color, con inclusiones sólidas de polvo sin fundir densamente distribuidas en pequeñas áreas.
- Color de fuego: En su tabla se aprecia una dispersión extremadamente alta, que permite que cada pequeña faceta refleje un color de fuego vistoso. Puede utilizarse para imitar diamantes de tipo brillante.
2.2 Granate de itrio-aluminio artificial
(1) Proceso de producción
① Método de flujo
- Método de refrigeración por agua del cristal de siembra del fondo
Las materias primas son Y2O3 y Al2O3con un agente fundente de PbO-PbF2-B2O3 (en pequeñas cantidades) . La proporción de ingredientes es Y2O3 (5.75%) , Al2O3 (5,53%) , Nd2O3 (1,16%) , PbO(38,34%, PbF2 ( 46,68% ) , B2O3(2.5%) . Cristal semilla: YAG, con una cara inferior de (110) plano cristalino, altura de 8 mm, y área inferior de 16 mm x 16 mm. El polvo se calienta en un crisol de Pt en el horno hasta 1300℃, se mantiene a temperatura constante durante 25 horas, y luego se enfría hasta 1260℃ a un ritmo de 3℃/h. El fondo se enfría, y el cristal semilla se sumerge en el centro de la zona fría del fondo del crisol, se enfría a 1240℃ a una velocidad de 20℃/h, y luego a 0,3-2℃/h. La velocidad de enfriamiento se reduce a 950℃, y el crecimiento termina.
- Método de enfriamiento lento de nucleación espontánea
Existen dos métodos, uno que utiliza PbO-PbF2 como agente de flujo: pesar Y2O3 (3.4%) 、Al2O3 (7.0%) 、 PbO(41.5%) 、PbF2 (48,1%) según la proporción, mezclar en un crisol de Pt, calentar en el horno hasta 1150℃, mantener a temperatura constante de 6-24h, y enfriar a continuación hasta 950℃ a un ritmo de 4,3℃/h. Retirar, verter el líquido fundido, y devolver el cristal al horno, enfriar a temperatura ambiente, y sacar el cristal.
El otro método utiliza PbO-B2O3 como agente fundente: pesar PbO(185g) 、 B2O3(15 g) y Al2O3(6g) 、 Y2O3(8 g) según la proporción, mezclar en un crisol de Pt, calentar en el horno a 1250℃, mantener a temperatura constante durante 4 horas y enfriar a continuación a 950℃ a razón de 1℃/h(también puede mantenerse a temperatura constante durante 5 horas a 1250℃, y enfriar a continuación a 1000℃ a razón de 5℃/h ) . Vierta el líquido fundido del crisol, devolver el cristal al horno, y continuar el enfriamiento a temperatura ambiente. Utilice una solución de ácido nítrico para disolver el agente fundente.
② Método de extracción
Mezclar la materia prima Y2O3 y el flujo AI2O3 (si se utiliza para simular esmeralda, colorante Cr2O3 puede añadirse) , calentar en un crisol de alúmina cubierto hasta 1300℃, mantener la temperatura entre 5 y 10h, luego sacar la mezcla, triturar y mezclar, y prensar en láminas bajo 20 T de presión; luego sinterizar bajo 1300℃, triturar de nuevo, y prensar en láminas para formar láminas policristalinas. Por último, calentar en un horno de alta frecuencia a 1950℃ (punto de fusión de YAG) , y proteger con helio (Ar) . Después de que la masa fundida moje completamente el cristal semilla, tire lentamente hacia arriba y gire la varilla de cristal, controlando la velocidad de tracción (velocidad de crecimiento 1,22 mm/h) y la velocidad de rotación (10r/mim) .
③ Método de la zona flotante
Pesar 55,35% de Y2O3 y el químicamente puro 44,64% de AI2O3 y calentarlos a 500℃ de temperatura durante un día y una noche, eliminar la humedad y enfriarlos a temperatura ambiente antes de pesarlos. Mezclar los polvos de Al2O3 e Y2O3, prensarlas en finas varillas utilizando presión estática, sinterizarlas a 1350℃ durante 12 horas, luego molerlas, y volver a prensar y sinterizar, repitiendo este proceso tres veces. Finalmente, fijar la varilla sinterizada con un mandril y colocarla en un tubo aislante; iniciar el calentamiento, fundir desde un extremo, y girar el calentador o la varilla sinterizada para hacer avanzar la zona de fusión hasta el otro extremo, cristalizando desde la zona de fusión para obtener cristales.
Al cultivar granate sintético de itrio y aluminio mediante el método de la zona flotante, la cantidad de Al2O3 es superior al coeficiente teórico. Esto se debe a que la proporción teórica debería ser Y2O3 representa 57,05%、 Al2O3 como 42,95%, y si se fabrican varillas con esta proporción, los cristales pasarán de un estado transparente a un estado opaco durante el proceso de crecimiento, no alcanzando la calidad gema, lo que se debe a la generación de YAlO3.
(2) Características
El granate de itrio-aluminio incoloro se utiliza a menudo para imitar diamantes, mientras que el granate de itrio-aluminio verde suele emplearse para imitar esmeraldas. Sin embargo, tiene características diferentes de los diamantes y las esmeraldas.
- Sistema cristalino: Sistema cúbico, masivo.
- Color: Incoloro, verde (puede cambiar de color), azul, rosa, rojo, naranja, amarillo, rojo púrpura, etc.
- Lustre y hendidura: Lustre vítreo y subadamantino, sin hendidura.
- Dureza y densidad: Dureza Mohs 8, densidad 4,50-4,60 g/cm3.
- Propiedades ópticas: cuerpo homogéneo, sin pleocroísmo, índice de refracción 1,833(±0,010, sin birrefringencia.
- Fluorescencia ultravioleta: YAG incoloro: nada a naranja moderado (onda larga) , nada a rojo-naranja (onda corta) ; YAG rosa, azul: nada; YAG amarillo-verde: amarillo fuerte, puede mostrar fosforescencia; YAG verde: fuerte, rojo (onda larga) ; débil, rojo (onda corta) .
- Espectro de absorción: el YAG rosa claro y azul claro tiene múltiples líneas de absorción a 600-700 nm.
- Inspección ampliada: limpio, burbujas ocasionales. Debido a los diferentes procesos de producción, puede haber defectos inherentes a los distintos métodos de fabricación.
2.3 Granate de yagallio artificial
El granate de yagallio artificial forma parte de una serie que incluye el granate de itrio-aluminio y el granate de itrio-hierro sintético, pertenecientes a la categoría de piedras preciosas sintéticas con estructura de granate. Dado que el granate de yagallio sintético puede doparse con cromo, neodimio de tierras raras y elementos de transición, puede presentar una gran variedad de colores vibrantes. El granate de yagallio sintético puede utilizarse como piedra preciosa sintética, especialmente cristales verdes y azules; lo que es más importante, también puede utilizarse como material de burbujas magnéticas y material de matriz láser necesario en la industria.
(1) Proceso de producción
Los métodos de producción del granate de yagallio sintético (Gd3Ga5O12) incluyen la cáscara de fusión del crisol frío, el molde guiado y el método de extracción de cristales.
El proceso típico para el cultivo de granate de yagallio sintético mediante el método de extracción de cristales implica: Calentamiento por inducción de media frecuencia, crisol de iridio, llenado de N2 + O2 El cristal semilla se orienta para que crezca a lo largo de la dirección (111), lo que da como resultado una longitud de cristal de 20-25 mm y una anchura de 60 mm.
(2) Características del cristal
El granate de gadolinio y galio producido por diferentes métodos de fabricación no sólo tiene sus características de proceso, sino que también presenta las siguientes características comunes:
- Estado cristalino: Sistema cúbico, cuerpo cristalino masivo.
- Color: Normalmente incoloro a marrón claro o amarillo.
- Brillo y hendidura: Brillo vítreo a subadamantino; sin hendidura.
- Dureza y densidad: Dureza Mohs 6-7, densidad 7,05(+0,04, -0,10) g/cm3 .
- Propiedades ópticas: ópticamente homogénea, sin pleocroísmo, índice de refracción 1,970 (+ 0,060) , sin birrefringencia.
- Fluorescencia ultravioleta: fuerte en onda corta, rosa.
- Espectro de absorción: no característico.
- Dispersión: fuerte (0,045) .
- Inspección ampliada: puede presentar burbujas, inclusiones de gas-líquido o inclusiones metálicas en forma de placa.
2.4 Vidrio
El vidrio utilizado como piedra preciosa puede dividirse en vidrio natural y vidrio artificial. El vidrio natural se forma en condiciones naturales (procesos geológicos o cósmicos), como la obsidiana volcánica, el vidrio basáltico o el vidrio de meteorito que cae al suelo desde el espacio; el vidrio artificial es un material similar a las gemas fabricado por el hombre mediante técnicas de fundición y moldeado. Según su composición, el vidrio puede dividirse en vidrio corona, compuesto de sílice, sosa y cal, y vidrio pedernal, compuesto de sílice, sosa, óxido de plomo, etc. También puede clasificarse por su transparencia en vidrio transparente y vidrio semitransparente u opaco.
(1) Proceso de fabricación
En la actualidad, China es un importante productor de vidrio, con una gran variedad de tipos de vidrio para satisfacer diversas necesidades.
El vidrio utilizado para las imitaciones de piedras preciosas suele obtenerse mediante técnicas de fundición convencionales, y los productos de vidrio de imitación de piedras preciosas suelen utilizar técnicas de moldeado para lograr la forma deseada de la piedra preciosa, con pulido de óxido de estaño aplicado para suavizar los bordes y facetas que puedan haber sido causados por la contracción por enfriamiento.
Para obtener diversos productos de vidrio coloreado imitando piedras preciosas, se suelen añadir a las materias primas de vidrio diferentes agentes colorantes en forma de iones elementales. Por ejemplo, la adición de Co2+ da como resultado un color azul intenso; la adición de Au da un color "rojo dorado"; la adición de Ag da como resultado un color "amarillo plateado"; la adición de %, la adición de V2O5 produce un efecto de cambio de color; la adición de Mn da como resultado el púrpura; la adición de Se da el rojo; la adición de Cu puede dar rojo, verde o azul; la adición de Cr da como resultado el verde; la adición de U da amarillo-verde; la adición de sulfuro de antimonio da como resultado el "rojo antimonio"; cuando se fabrica Vidrio incoloro, se añade un "fertilizante de vidrio" para eliminar el verde causado por el Fe; algunas imitaciones de vidrio incoloro tienen colores apropiados aplicados a la superficie del vidrio para presentar colores en la mesa; o pueden tratarse con tecnología de recubrimiento al vacío para crear un efecto iridiscente; o puede aplicarse una lámina de soporte al producto de imitación de piedras preciosas para mostrar fuertes destellos, etc.
Los distintos procesos de producción controlan la transparencia del vidrio. El vidrio de alta transparencia requiere la adición de aditivos de gran pureza, mientras que el óxido de estaño debe añadirse durante el proceso de fabricación para obtener vidrio translúcido u opaco.
(2) Tipos de imitaciones de tesoros
① Cristal transparente imitación piedra preciosa
El vidrio transparente puede imitar piedras preciosas, como diamantes, cristales de varios colores, topacios, esmeraldas, aguamarinas, rubíes, zafiros, etc. El vidrio con alto contenido en plomo tiene un alto índice de refracción, densidad, brillo y dispersión, lo que lo hace adecuado para imitar diamantes incoloros; el vidrio de tierras raras tiene un alto índice de refracción, un fuerte brillo y colores vibrantes, muy parecido al berilo, el topacio y otros. Sin embargo, a pesar de su apariencia similar, su esencia es diferente, ya que el vidrio es, en última instancia, un líquido amorfo superenfriado.
② Vidrio translúcido a opaco
El Vidrio utilizado para imitar piedras preciosas semitransparentes se fabrica añadiendo determinados óxidos, fosfatos y otros componentes al Vidrio que contiene calcio, lo que da como resultado un compuesto cálcico insoluble que confiere al Vidrio un aspecto semitransparente. Para imitar piedras preciosas opacas, como el lapislázuli, puede incorporarse al vidrio una mayor cantidad de aditivos.
- Ojo de gato de vidrio artificial imitando piedra de ojo de gato
Su efecto óptico se consigue utilizando hilos de fibra de vidrio óptica de varios colores, cada uno envuelto en un tubo de vidrio incoloro. Cientos o decenas de miles de estos tubos se agrupan, se calientan repetidamente, se presurizan y se transforman en fibras, después se cortan y se pulen en una superficie curva para revelar el efecto de ojo de gato. Para garantizar una buena fusión entre los hilos de fibra de vidrio óptica y los tubos de vidrio incoloro, el índice de refracción y el coeficiente de dilatación de ambos deben ser iguales, y el punto de fusión del tubo debe ser ligeramente inferior al de la fibra de vidrio óptica. La temperatura de calentamiento debe ser adecuada para fundir el tubo de vidrio incoloro.
- Imitación de cristal de jade
También conocido como vidrio desvitrificado. El "jade malayo" (abreviado como jade de Malasia) se crea añadiendo un agente colorante verde al vidrio fundido, que forma cierta cristalización durante el proceso de enfriamiento, lo que da lugar a una estructura en forma de red o moteada que se asemeja al aspecto del jade verde.
- Imitación de cristal opalino
Consiste en mezclar irregularmente algunos trozos de lámina metálica con los colores del arco iris entre capas de vidrio de silicato, creando un efecto similar al "efecto de cambio de color".
- Vidrio de imitación perla
Suele constar de un "núcleo de perla" de vidrio de silicato de plomo blanco entre transparente y opaco, recubierto de una película brillante de esencia de perla (guanina) , formada por estas dos partes. La superficie tiene colores como crema, rosa y vino, similares a los de las perlas cultivadas en agua de mar. Esta "perla de vidrio" es la más famosa de las producidas por la empresa española Majorica S.A. y es muy popular en Europa y América.
- Imitación de cristal lapislázuli
Se fabrica fundiendo vidrio con polvo de cobre o mica y colorante. El polvo de cobre se utiliza para imitar la pirita, mientras que el de mica imita la calcita del lapislázuli.
- Cristal imitación gema starlight
Se fabrica mediante tecnología de laminación sobre una base de cristal semitransparente curvado rojo o azul, con varias líneas finas grabadas, o con piezas de lámina metálica grabadas con líneas finas adheridas a la parte inferior del cristal, creando un "efecto de luz de estrella", utilizado para imitar rubíes de luz de estrella y zafiros de luz de estrella, donde las líneas de estrella aparecen igual que las piedras preciosas naturales de luz de estrella.
- Vidrio imitación esmeralda
Utilizando materias primas con la composición química de la esmeralda y el elemento colorante cromo, preparar Be3Al2Si6O18 + Cr, y después de fundir y enfriar; se puede obtener Vidrio verde utilizado para imitar la esmeralda.
(3) Características
El vidrio puede imitar varias piedras preciosas, pero su esencia es principalmente un silicato amorfo a base de SiO2. Su composición, estructura y propiedades ópticas difieren completamente de las piedras preciosas a las que imita, lo que facilita su identificación. Las características específicas de las piedras preciosas de imitación se muestran en la Tabla 3-2.
Tabla 3-2 Características comunes de los materiales vítreos
| Tipo | Composición química (%) | Índice de refracción | Densidad (g/cm3) |
|---|---|---|---|
| Vidrio fundido | SiO2 : 100 | 1.46 | 2.2 |
| Vidrio ordinario | SiO2 : 73, B2O3 : 12, CaO : 12 | 1.5 | 2.5 |
| Vidrio templado | SiO2 ：72, B2O3 ：12,Na2O : 10, Al2O3 : 5 | 1.5 | 2.4 |
| Vidrio emplomado | SiO2 ：54, PbO : 37, K2O ：6 | 1.6 | 3.2 |
| Vidrio emplomado pesado | SiO2 : 34, PbO : 34, K2O : 3 | 1.7 | 4.5 |
| Cristal emplomado extra grueso | SiO2 : 18, PbO : 82 | 1.96 | 6.3 |
- Estado cristalino: cuerpo amorfo, puede cristalizar.
- Color y brillo: Los colores son diversos, con un brillo vítreo.
- Dureza y densidad: La dureza oscila entre 5-6, normalmente 5,5; la densidad es de 2,30 -4,50 g/cm.3 inferior a 2,65 g/cm3.
- Características ópticas: Cuerpo homogéneo, suele presentar extinción anómala bajo luz polarizada ortogonal. Los cristales fundidos facetados muestran un patrón de interferencia cruzada negra. Las esferas de vidrio pueden mostrar arcos dobles de colores y alternancia de colores negros de interferencia cruzada; sin pleocroísmo; índice de refracción 1,47-1,700 (incluido el vidrio de elementos de tierras raras 1,80±) ; sin birrefringencia. El vidrio desvitrificado puede mostrar todo su brillo bajo filtros polarizadores ortogonales.
- Fluorescencia ultravioleta: De débil a fuerte, varía según el color, generalmente la onda corta es más fuerte que la onda larga. La fluorescencia común es blanca calcárea.
- Espectro de absorción: No característico, varía según los elementos colorantes.
- Características de aspecto: bordes facetados redondeados, superficie con cavidades, fondo con picaduras de contracción por condensación; la línea del ojo es demasiado recta, afilada y deslumbrante, y suele presentar de 1 a 3 líneas de línea de ojo.
- Inspección ampliada: burbujas, diversas inclusiones sólidas, tubos huecos alargados, líneas de flujo, efecto de "piel de naranja", estructuras arremolinadas o fluidas.
- Efectos ópticos especiales: efecto piedra dorada, efecto ojo de gato, efecto cambio de color, efecto brillo, efecto halo, efecto luz de estrellas.
- Tratamiento de optimización: tratamiento de la película, recubrimiento total o parcial de la película, para imitar las piedras preciosas naturales o realzar el color y el brillo, a menudo con desprendimiento parcial visible de la película; los objetos afilados pueden raspar la película.
2,5 Plástico
El plástico es un material orgánico sintético blando y resistente al calor. Se suele fabricar con métodos de calentamiento y moldeado para imitar gemas orgánicas como el ámbar, el azabache, el marfil, el coral, las perlas, las conchas y el carey. También puede imitar gemas inorgánicas como el ópalo, la turquesa, el jade y la nefrita. La limitación más importante es el ámbar.
(1) Proceso de fabricación
Los productos de plástico que imitan gemas se fabrican principalmente mediante moldeo por inyección, y algunos también utilizan técnicas de laminado de películas, reverso de espejo y revestimiento de superficies.
① Ámbar plástico
Triture una cantidad adecuada de lámina acrílica (éster acrílico de formaldehído) en pequeñas partículas o polvo y colóquelo en un recipiente de cristal tapado; añada cloroformo (triclorometano) , cierre bien el recipiente y disuélvalo en un líquido transparente. A continuación, inyecte el líquido orgánico en el molde, donde se pueden colocar previamente diversas pinturas, retratos, flores, pájaros, peces, insectos o recuerdos. Por último, coloque el molde en un lugar limpio, sin polvo y tranquilo y espere a que se endurezca para obtener un producto satisfactorio. Si se añaden pigmentos al líquido orgánico, también se puede colorear la imitación. (Figura 3-1) .
② Ópalo de plástico
Los productos de imitación de ópalo de plástico fueron fabricados por científicos japoneses en la década de 1980 depositando lentamente en el laboratorio esferas de poliestireno de 150-300 mm, que se apilaban estrechamente para formar una rejilla de difracción tridimensional. El ópalo de plástico tiene una estructura de dos capas: poliestireno en el interior y una resina acrílica en el exterior. El ópalo de plástico tiene una estructura bicapa: el interior es de poliestireno y el exterior está recubierto de resina acrílica.
Si formamos pequeñas esferas apretadas de poliestireno y añadimos otro tipo de plástico con un índice de refracción ligeramente distinto entre las esferas para consolidarlas, podemos conseguir un efecto de cambio de color similar al del ópalo.
③ Perla de plástico
Hay dos tipos de imitación de plástico nacarado: uno se fabrica mezclando esencia de perla o esencia de escama de pescado en una pintura plástica de nitrocelulosa para crear un revestimiento líquido que se aplica a perlas de plástico translúcidas. Una vez seco el recubrimiento, se aplican varias capas hasta conseguir un brillo nacarado; el otro tipo consiste en añadir materiales como escamas de mica y cristales de carbonato de cobre a la pintura, que luego se aplica a las perlas de plástico, a veces con una capa adicional de recubrimiento de guanina encima.
④ Plástico Goldstone
Se fabrica añadiendo cobre metálico al plástico transparente incoloro.
⑤ Carey de plástico
El plástico imitación carey se utiliza principalmente como material para monturas de gafas, peines y cuernos de zapatos. Se fabrica añadiendo pigmento negro al líquido plástico.
(2) Características
- Composición química: C, H y O son los elementos constitutivos.
- Estado cristalino: Amorfo no cristalino.
- Color y brillo: Puede tener varios colores, comúnmente rojo, naranja-amarillo, amarillo, etc;
- Transparencia: De transparente a opaco.
- Dureza y densidad: Dureza 1-3, densidad generalmente 1,05-1,55 g/cm3.
- Características ópticas: Cuerpo homogéneo, sin pleocroísmo, índice de refracción generalmente entre 1,460-1,700, fuerte dispersión (0,190) . Se suelen observar bandas en forma de piel de serpiente de birrefringencia anómala y colores de interferencia debido a la tensión bajo polarizadores cruzados.
- Inspección con lupa: A menudo presenta líneas de corriente y burbujas, que suelen ser esféricas, ovaladas, alargadas, tubulares, etc. La superficie suele ser irregular o presentar pequeñas picaduras. Fractura en forma de concha.
- Inspección especial: La prueba de la aguja caliente puede tener olores a alcanfor, carbónico, ácido, formaldehído, pescado, yogur o fruta dulce; el roce generará electricidad estática y un calor perceptible al tocarlo.
2.6 Cerámica de imitación de piedras preciosas
La cerámica puede imitar muchos tipos de piedras preciosas, como la imitación de ópalo, lapislázuli, imitación de coral, imitación de turquesa, imitación de malaquita, etc.
La loza se fabrica con arcilla (minerales arcillosos) sinterizada; la porcelana, con arcilla cerámica (feldespato, cuarzo, mica, arcilla perlada) sinterizada. Ambas son de opacas a semitransparentes.
(1) Proceso de fabricación
Las materias primas minerales de silicato se muelen en polvo o se añaden adhesivos y pigmentos, y después se calientan, se tuestan o se prensan en caliente para darles forma. A veces, se aplica esmalte a la superficie para aumentar el brillo y la estética.
- La cerámica opalina es un tipo de cerámica aglomerada químicamente producida por los japoneses en la década de 1980, con un efecto de cambio de color y estabilidad duradera.
- Cerámicas similares al lapislázuli: fabricadas a partir de materiales policristalinos de espinela, contienen inclusiones opacas amarillas en forma de estrella (que contienen cobalto) que se asemejan a la pirita, y tienen un aspecto muy similar al lapislázuli. Índice de refracción 1,728,densidad 3,64 g/cm3 . Las puntas de estrella amarillas son muy blandas y se pueden perforar con una aguja.
- Cerámica coralina: se fabrica añadiendo aditivos al carbonato cálcico（CaCO3） polvo y sinterizado, disponible en blanco y rojo.
- Imitación de cerámica turquesa: fabricada a partir de materiales de mineral de aluminio (trihidrato de aluminio) sinterizados con colorantes verdes. El color es apagado, la estructura es más densa que la turquesa natural, y el índice de refracción y la densidad suelen ser mayores que los de la turquesa natural.
(2) Características de la cerámica
- Composición: diversas sales minerales y aditivos.
- Color: se suelen encontrar en blanco, verde y azul.
- Dureza y densidad: La dureza suele ser superior a la de las piedras preciosas simuladas, y la densidad también es relativamente alta.
- Propiedades ópticas: El brillo es mate, las propiedades ópticas son variables y el índice de refracción tiene un amplio rango de variación; el índice de refracción de la cerámica de lapislázuli simulado alcanza 1,728.
- Inspección ampliada: Se aprecia una distribución uniforme de las partículas de polvo, que carece de la estructura única de las piedras preciosas simuladas.
2.7 Perlas luminiscentes artificiales
En la naturaleza hay más de una docena de tipos de minerales que pueden emitir luz, entre los que se encuentran comúnmente el diamante, la fluorita, la apatita, la scheelita, la calcita y la mica de cobre y uranio. Si se muelen grandes partículas de piedras preciosas luminiscentes en "esferas", suelen denominarse "Perlas luminiscentes", pero son extremadamente raras.
Durante casi medio siglo, algunos han mezclado polvo luminoso con polvo mineral o plástico para crear cuerpos esféricos, o han recubierto la superficie de cuerpos esféricos con polvo luminoso para imitar la gema natural "perla luminosa".
(1) Proceso de fabricación
① Formulación de la materia prima: incluidos los activadores de la materia prima y los activadores adicionales.
- Materias primas: pesar SrCO371,69 g, Al2O3: 50,5 g, H3BO3: 0,3 g; pesar activador y activador adicional UE2O3: 0,88 g, Nd2O3: 0,84 g y Dy2O3: 0,93 g. Triturar estas materias primas y el activador y mezclarlos uniformemente en el crisol.
- Sinterización de las materias primas: introducir el crisol que contiene las materias primas en el horno eléctrico, calentar a 800-1400℃ en condiciones reductoras, temperatura constante durante 3 horas; después, enfriar a 1300℃, temperatura constante durante 2 horas; y a continuación enfriar de forma natural a 200℃, sacar del horno, es decir, obtener el material luminiscente.
② Síntesis de piedras luminiscentes
- El material luminiscente preparado (polvo fino o bloque) en el crisol.
- El crisol se entierra en el horno de presión en el polvo de carbono (como atmósfera reductora) dentro de la calefacción. Temperatura del horno después de 5-8h subir lentamente a 1550-1700℃, al mismo tiempo añadir más de dos atmósferas, temperatura constante y presión 2-3h, enfriamiento natural a 200℃.
- Retirar el cuerpo sinterizado del horno eléctrico de presión y enfriarlo a temperatura ambiente.
- Pulir (o tallar) el cuerpo sinterizado para obtener piedras preciosas luminosas.
(2) Características y usos
① Usos del polvo luminoso
- El polvo luminoso se añade a revestimientos, tintas y otros materiales para crear revestimientos y tintas luminosos, que pueden utilizarse en campos como la decoración del hogar, textiles, impresión de papel, caligrafía y trabajos de pintura, escenografía, desempeñando un papel embellecedor y añadiendo un color misterioso a estos artículos.
- El polvo luminoso se utiliza en las luces indicadoras del tráfico rodado, los artículos de primera necesidad y los equipos de emergencia, marcando su ubicación y previniendo peligros.
② Características de las gemas incandescentes
- Luz de color: verde, cian, blanco, rojo, morado. El color del cuerpo es brillante y diverso.
- Textura: burbujas, partículas.
- Dureza: Cuanto menor es el tamaño de las partículas de materia prima, mayor es la dureza de la piedra preciosa y mejor su durabilidad; cuando la temperatura supera los 1700℃, la piedra preciosa se vuelve quebradiza. La dureza Mohs puede alcanzar 6,5.
- Densidad: 3,54 g/cm3cuanto menor sea la granulometría de la materia prima, mayor será la densidad de la gema.
- Propiedades ópticas: Estructura químicamente estable, fuerte resistencia a ácidos y álcalis, con un índice de refracción de 1,65, puede emitir diferentes colores de luz dependiendo de la composición.
Sección II Piedras preciosas ensambladas
Piedras preciosas ensambladas, Su proceso de producción es completamente diferente al de las piedras preciosas sintéticas y las piedras preciosas artificiales. Son combinaciones de varios materiales sólidos unidos o fusionados con adhesivos que parecen piedras preciosas naturales.
Las piedras preciosas ensambladas existen desde hace mucho tiempo. Ya en el Imperio Romano, los artesanos joyeros utilizaban aguarrás veneciano para unir tres gemas de distintos colores y crear gemas más grandes, y también fundían vidrio para cubrir granates y los transformaban en joyas de gemas ensambladas mediante técnicas de corte, pulido y engaste.
La joyería con piedras preciosas ensambladas ha seguido siendo popular debido a su buena calidad y bajo precio, especialmente antes de la producción masiva de piedras preciosas sintéticas. La razón por la que las piedras preciosas ensambladas siguen siendo populares hoy en día es que pueden imitar a las piedras preciosas de gama alta, permitiendo utilizar materiales de piedras preciosas pequeños y difíciles de procesar a través de la unión, revelando mejor su belleza potencial a la vez que hacen que la superficie de las piedras preciosas sea más resistente al desgaste y realzan su brillo, y proporcionan refuerzo para las piedras preciosas frágiles y de capa fina con un soporte duro.
1. Proceso de producción
El punto clave en la producción de gemas ensambladas es que los materiales combinados tengan una apariencia global. En general, cuando se elaboran gemas ensambladas facetadas, las juntas suelen colocarse en los bordes de la cintura, reflejando el aspecto general a través del reflejo del pabellón; si se elaboran gemas ensambladas brillantes redondas o con forma de esmeralda, debe aumentarse el número de facetas en el pabellón. Por ejemplo, cuando se pulen piedras ensambladas brillantes redondas, se pueden pulir dos capas de 16 facetas principales en el pabellón; para piedras ensambladas con forma de esmeralda, se deben pulir varias capas en el pabellón. De este modo, se puede reflejar el color y otras propiedades ópticas de las piedras ensambladas.
1.1 Tipo de artesanía
Según los materiales, la construcción estructural y las características artísticas utilizadas en las piedras preciosas ensambladas, se clasifican internacionalmente en tres tipos principales: Piedras de dos capas, Piedras de tres capas y Piedras de sustrato.
(1) Piedra de dos capas
La piedra bicapa se refiere a los dos materiales (joyas y jade naturales, piedras sintéticas o artificiales) unidos o fusionados para dar la impresión de una pieza entera de joyería y jade (Figura 4-1). Según las similitudes y diferencias de los materiales utilizados, pueden clasificarse en piedra bicapa homogénea, piedra bicapa similar y piedra bicapa heterogénea.
① Piedra homogénea de dos capas
Homogénea Piedra de dos capas se compone de dos piezas del mismo material. Uno de buena calidad de una pieza de la corona, el otro de mala calidad de una pieza del pabellón, dando a la gente una visión de conjunto grande y hermoso. Este es el caso de dos rubíes, o dos ópalos, que forman una bicapa. Esta piedra también se conoce como diorita verdadera. La piedra bicapa homogénea también se conoce como piedra bicapa verdadera [Figura 4-1(a)].
② Similar Piedra de dos capas
La piedra homogénea de dos capas, se compone de una pieza de joyería natural y jade y una piedra preciosa sintética correspondiente, mejorar la composición de la piedra. La piedra natural es la corona y la piedra sintética es el pabellón, dando la impresión de una piedra natural. Tales como ópalo y ópalo sintético piedra de dos capas, jadeíta y jadeíta teñida combinación de piedra de dos capas. Clase textura piedra de dos capas, también conocido como medio verdadero piedra de dos capas [Figura 4-1 (b).
③ Piedra heterogénea de dos capas
Heterogénea piedra de dos capas, se compone de dos materiales diferentes dolomita. Tales como circonio cúbico sintético incoloro y vidrio combinación de diamante imitación diópsido, granate incoloro y vidrio incoloro combinación de diamante imitación diópsido, este tipo de diópsido también se conoce como falsa piedra de dos capas [Figura 4-1 (c)].
(2) Piedras de tres capas
La piedra triple, como su nombre indica, se refiere a tres tipos de materiales de piedras preciosas o por una sustancia de color y los otros dos materiales de piedras preciosas unidos o fusionados para formar una piedra entera de mosaico (Figura 4-2).
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De acuerdo con la composición de las tres capas de material de piedra diferencias y similitudes, se puede dividir en homogénea piedras de triple capa, la clase de calidad piedras de triple capa y heterogénea piedras de triple capa de tres tipos.
① Piedras homogéneas de tres capas
Piedras homogéneas de triple capa, se compone de tres piezas del mismo tipo de material con la imitación de piedras preciosas unidas en un todo piedras de triple capa. Como tres jadeítas compuestas de tres capas de piedra [Figura 4-2 (a).
② Similares Piedras de tres capas
Un trilobite es una combinación de una piedra natural y dos piedras sintéticas o mejoradas correspondientes, o un trilobite formado por una piedra natural, una piedra sintética correspondiente y un adhesivo coloreado pegado para imitar una piedra natural [Figura 4-2(b)].
③ Piedras heterogéneas de tres capas
Como su nombre indica, las piedras heterogéneas de triple capa son una combinación de tres materiales diferentes o dos del mismo material y una composición material diferente de las piedras de triple capa. Tales como una capa de rubí sintético, la segunda capa de espinela roja, la tercera capa de vidrio rojo compuesto de tres capas de piedra, imitación rubí; o por el rubí natural, rubí sintético y vidrio rojo combinación de tres capas de piedra, imitación rubí [Figura 4-2 (c).
(3) Sustrato Piedra
Se trata de una forma especial de piedra ensamblada, que utiliza materiales opacos como sustrato, adheridos o recubiertos en la parte posterior de la piedra preciosa o del pabellón. Según el material del sustrato, se divide en dos tipos: piedra laminada y piedra recubierta.
① Lámina Sustrato Piedra
Se trata de una lámina metálica de un material opaco que se pega en la parte posterior o pabellón de una piedra preciosa para aumentar su capacidad de reflexión de la luz, mejorando el efecto de estrella, el color y otras cualidades estéticas de la piedra ensamblada.
Hay muchos tipos de piedras ensambladas. Los más comunes incluyen pegar un espejo azul reflectante en la parte posterior de una fucsita de efecto estrella, que puede producir colores y efectos ópticos especiales similares a la fucsita de efecto estrella; grabar "líneas de estrella"" en una lámina metálica y pegarla en la parte posterior de piedras preciosas transparentes curvadas o vidrio transparente u otros materiales transparentes para imitar piedras preciosas de efecto estrella; algunos pegan una lámina metálica entre dos capas de piedras preciosas para crear efectos ópticos especiales.
② Piedra de sustrato revestido
Consiste en aplicar una capa de sustancia coloreada en la parte posterior de una piedra preciosa para realzar su color o cubrir algunos defectos de la piedra; este tipo de piedra ensamblada también se denomina piedra recubierta.
Por ejemplo, para realzar el azul de los diamantes azules, se aplica una película de fluoruro de color transparente y resistente al desgaste en la parte reflectante del fondo del diamante; se aplica una capa de película verde en el fondo de berilos de calidad no gema para imitar la esmeralda.
1.2 Proceso de producción
Como ya se ha mencionado, el proceso de producción de las piedras preciosas ensambladas es un tipo de modificación manual. Independientemente del tipo de piedra preciosa ensamblada, su característica básica es una estructura en capas, lo que significa que varios materiales se unen capa a capa para formar un todo.
(1) Piedra de dos capas Producción
Las piedras de dos capas se forman generalmente uniendo dos piezas de material de piedra preciosa con un adhesivo incoloro. Las variedades comunes incluyen:
① Vidrio granate Piedra de dos capas
Fabricada con granate y cristal del mismo color. Para obtener más beneficios, el granate sólo se utiliza como parte de la tapa superior de la corona, mientras que la mayor parte está hecha de vidrio barato. El propósito de utilizar granate es aumentar la dureza y durabilidad de la piedra preciosa ensamblada. Esta piedra de dos capas se utiliza a menudo para imitar piedras preciosas de color como el granate, zafiro, rubí, esmeralda y amatista incolora puede imitar diamantes.
El método general de producción consiste en perforar varios agujeros de aproximadamente 1,3 cm de diámetro en una placa de acero de unos 2,5 cm de grosor, rellenar los agujeros con polvo de vidrio y, a continuación, cubrir los agujeros rellenos con polvo de vidrio con finas láminas de granate. A continuación, la placa de acero preparada se coloca en un calentador para calentarla, lo que hace que el polvo de vidrio se funda y se enfríe. A continuación, se retira el granate adherido al vidrio. Se procesa y pule para formar una piedra de dos capas de vidrio granate.
② Corindón Piedra de dos capas
(a) Zafiro Piedra de dos capas y rubí Piedra de dos capas
Los materiales utilizados son principalmente zafiros naturales y sintéticos o rubíes naturales y sintéticos. La parte de la corona está hecha de finas láminas planas o en forma de cuña de material natural, o parte de la corona, o incluso sólo el tablero. La parte del pabellón está hecha de material sintético unido con adhesivo. Las costuras están por debajo de la cintura o del tablero.
La talla de esta piedra bicapa es principalmente una talla mixta, en la que la parte de la corona utiliza una talla brillante y la parte del pabellón una talla escalonada. Se utiliza para imitar zafiros o rubíes naturales.
(b) Imitación de zafiro estrella e imitación de rubí estrella Piedra de dos capas
Históricamente ha habido dos métodos para fabricar esta piedra de dos capas.
- La cubierta superior es de fucsita estrellada natural con un corte curvo, y la inferior es una lámina metálica reflectante o un soporte metálico grabado con líneas de estrellas o cristal azul (o rojo), unidos como uno solo.
- La tapa superior es de zafiro estrella sintético o rubí estrella sintético con corte curvo, y la inferior es de cristal azul o rojo, ambos unidos en uno.
③ Jadeíta Piedra de dos capas
La piedra de jadeíta de dos capas se compone principalmente de una cubierta superior de jadeíta verde natural de alta calidad con un corte curvo. Al mismo tiempo, la parte inferior está hecha de jadeíta inferior o vidrio y otros materiales de imitación de jadeíta, con la costura de unión oculta bajo la superficie curvada e incrustada con un marco de metal precioso.
④ Diamante Piedra de dos capas e imitación de diamante Piedra de dos capas
- Diamante Piedra de dos capas: Se utilizan dos diamantes naturales más pequeños para la corona y el pabellón, unidos con adhesivo incoloro en la cintura para formar un diamante más grande [Figura 4-1(a)].
- Imitación de diamante Piedra de dos capas: La parte de la corona utiliza diamantes naturales; la parte del pabellón utiliza cristales incoloros, zafiros sintéticos incoloros, espinela sintética incolora o cristal incoloro unidos con pegamento incoloro; o la parte de la corona está hecha de óxido de plomo cúbico sintético, zafiros sintéticos incoloros o espinela sintética incolora, y la parte del pabellón está hecha de titanato de estroncio sintético artificial, unido con pegamento incoloro en la cintura.
(2) Producción de piedras de triple capa
El proceso de producción de las piedras de triple capa suele consistir en dos piedras preciosas y un adhesivo de color o tres piezas de material de piedra preciosa unidas con un adhesivo incoloro. Las variedades más comunes de piedras de triple capa son:
① Imitación esmeralda Piedras de triple capa
Existen cuatro métodos para fabricar imitaciones de esmeralda Piedras ensambladas:
(a) Realizada con dos piezas de turmalina verde natural para la corona y el pabellón, unidas con adhesivo verde para formar una triple capa de piedras. [Figura 4 - 2(a)].
(b) Hecho de dos piezas de cristal incoloro para la corona y el pabellón, unidas en el centro con adhesivo verde.
(c) De cristal incoloro para la corona y el pabellón, con una capa de cristal de plomo verde en el centro, unida con adhesivo incoloro.
(d) Hecho de dos piezas de espinela sintética incolora para la corona y el pabellón, unidas en el centro con adhesivo verde; también se puede utilizar vidrio verde en lugar de adhesivo verde, con adhesivo incoloro uniendo los tres.
② Ópalo Piedras de triple capa
Las piedras de Ópalo de tres capas están formadas por una capa de vidrio transparente incoloro, o cristal incoloro, espinela sintética, zafiro sintético, etc., que forman el pabellón, con láminas de ópalo en el centro y la parte inferior de ágata negra o vidrio negro, todo unido con adhesivo incoloro. Dado que los materiales como el cristal, la espinela o el zafiro tienen una gran dureza, pueden aumentar la durabilidad de la piedra preciosa ensamblada [Figura 4-3(a)].
③ Jade Piedras de tres capas
Esta piedra preciosa ensamblada está formada por tres piezas de jade incoloro translúcido. En primer lugar, se inserta un jade ovalado en un jade redondo hueco en forma de tapa, con una sustancia gelatinosa verde rellenando el espacio entre ambos, y luego se pega el tercer jade de fondo plano. De este modo, la sustancia gelatinosa verde refleja las imágenes a través de la tapa redonda, lo que confiere a la superficie de la gema ensamblada un color verde esmeralda de alta calidad [Figura 4-3(b) ].
④ Imitación de gema roja (azul) Piedras de triple capa
Hechas de piedras preciosas sintéticas rojas (azules), se crean dos capas huecas de concha ovalada de tamaños coincidentes, con piedra de calcio de borato sódico fibroso añadida en medio y pegadas entre sí [Figura 4-3(c)].
2. Características de las gemas ensambladas
2.1 Estructura por capas
Todas las formas de piedras ensambladas, ya sean piedras de dos capas, piedras de tres capas o piedras de sustrato, se componen de dos o más materiales idénticos o diferentes que se colocan en capas y se unen para crear una apariencia cohesiva y se engastan con un armazón de metal (precioso u ordinario) para cubrir las costuras de la unión entre capas.
(1) Forma de la capa estructural
① Forma plana
Generalmente, las capas estructurales de las piedras ensambladas facetadas son planas y en forma de panel, y las capas que componen la piedra ensamblada presentan una estructura integrada horizontalmente entre ellas.
② Forma de superficie curva
Ya sean circulares, elípticas o huecas, las piedras ensambladas de superficie curvada tienen cada capa estructural que presenta capas finas curvadas en forma de arco, con capas en contacto paralelo en forma de arco. Las formas transversales de estas piedras ensambladas de superficie curva pueden ser convexas simples, convexas dobles, cóncavo-convexas y cóncavas.
(2) Jerarquía de capas estructurales
① Construcción de bicapas
- Construcción bicapa incolora cementada: La piedra ensamblada se compone de dos capas de materiales, siendo la capa superior a menudo piedras preciosas naturales o sintéticas duraderas transparentes o semitransparentes, mientras que la capa inferior se compone de materiales inferiores y baratos, unidos con un adhesivo incoloro. Esta piedra ensamblada se compone de tres materiales.
- Construcción de bicapa cementada coloreada: Consiste en aplicar color o una película de color en el fondo o pabellón de piedras preciosas transparentes o semitransparentes de dos materiales.
② Construcción multicapa
Una construcción multicapa se refiere a la construcción de piedras ensambladas hechas de tres o más tipos diferentes de materiales de piedras preciosas. Puede dividirse a su vez en:
- Estructura incolora cementada de tres capas: Una piedra ensamblada uniendo tres piezas del mismo o diferentes tipos de materiales de piedras preciosas con adhesivo incoloro. Esta estructura se compone de cinco capas de materiales.
- Estructura tricapa con adhesivo de color: dos piezas de piedras preciosas de la misma variedad o de variedades diferentes, unidas con adhesivo de color para formar una piedra ensamblada, que sólo tiene tres capas en su estructura.
2.2 Diferentes materiales y sus características de identificación
Ya se trate de piedras de dos capas, de piedras de tres capas o de piedras de sustrato, todas están compuestas de materiales diferentes. Debido a las diferentes combinaciones de materiales, la composición química, la estructura interna y las propiedades físicas de las capas estructurales varían. Las piedras ensambladas enumeradas en esta sección tienen diferentes características de identificación basadas en las diferencias de sus capas estructurales.
(1) Tipos de piedra de dos capas
① Vidrio granate Piedra de dos capas
- Efecto de anillo rojo: Colocándolo sobre una superficie de papel blanco, el fenómeno del anillo rojo del granate aparece en el papel bajo la luz.
- Observando las facetas o faja de la corona de la gema ensamblada con luz reflejada, la línea de unión y sus lados muestran diferentes brillos y colores.
- Efecto de bandera roja: Al observar con un refractómetro, el índice de refracción a ambos lados de la costura de unión difiere. Si se retira el ocular, también puede observarse que la imagen del fondo de la piedra preciosa aparece con un reflejo rojo en la escala.
- Fluorescencia diferente: El granate no tiene fluorescencia, mientras que el vidrio puede tener una fluorescencia de cualquier color.
- Diferencias de inclusión: Los granates pueden contener rutilo en forma de aguja u otras inclusiones cristalinas, mientras que el vidrio contiene burbujas.
② Corindón Piedra de dos capas
(a) Si están compuestas por gemas rojas (azules) naturales y gemas rojas (azules) sintéticas, además de observar la presencia o ausencia de líneas de unión (superficies), también se deben observar las inclusiones, los colores y las diferencias de fluorescencia de las gemas rojas (azules) a ambos lados de la línea de unión.
- Inclusiones: Las inclusiones de las piedras preciosas de corindón natural son minerales con líneas de crecimiento rectas. Por el contrario, las inclusiones de las piedras preciosas de corindón sintético son "polvo sin fundir" y burbujas con líneas de crecimiento que pueden tener forma de arco.
- Fluorescencia: La intensidad de la fluorescencia de los rubíes naturales es menor que la de los rubíes sintéticos; los zafiros naturales no presentan fluorescencia, mientras que los zafiros sintéticos pueden mostrar una débil fluorescencia azul-blanquecina.
- Color: las gemas rojas (azules) naturales tienen una intensidad de color desigual que parece más natural, mientras que las gemas rojas (azules) sintéticas parecen excesivamente puras y brillantes, deslumbrantes y artificiales.
(b) Si una piedra bicapa está compuesta por gemas sintéticas rojas (azules) y vidrio rojo (azul), se trata generalmente de la gema sintética roja (azul) en la parte superior (corona o parte superior) y del vidrio en la parte inferior (pabellón, parte inferior). Sus características de identificación son evidentes:
- Propiedades ópticas: Las piedras preciosas sintéticas rojas (azules) son heterogéneas, mientras que el vidrio es homogéneo. Al girarlas 360° con un microscopio polarizador, las gemas rojas (azules) sintéticas muestran cuatro zonas claras y cuatro oscuras, mientras que el vidrio aparece completamente oscuro o desaparece de forma anómala.
- Inclusiones: Las piedras preciosas sintéticas rojas (azules) contienen "polvo sin fundir" y líneas de crecimiento en forma de arco, mientras que el vidrio contiene numerosas burbujas y estructuras arremolinadas.
- Índice de refracción: El índice de refracción de las piedras preciosas sintéticas rojas (azules) es de 1,76-77, mientras que el índice de refracción del vidrio es más bajo, generalmente de 1,46-1,70.
(2) Tipo de piedras de triple capa
① Características de la imitación de esmeralda Piedras de tres capas
- Si la capa superior es de berilo, cristal o espinela y la inferior de lo mismo, con un adhesivo verde entre ambas, la gema ensamblada puede colocarse en agua. Cuando se observan en dirección paralela a la superficie de la cintura, se puede comprobar que la corona y el pabellón de las piedras de triple capa son incoloros, mientras que hay una fina capa de color entre ambos.
- Si la capa superior es de cristal o espinela y la inferior de vidrio verde, al microscopio de gemas puede observarse una capa de color en el plano paralelo de la cintura, que contiene burbujas redondas, estructuras arremolinadas y bandas de color irregulares entrelazadas.
② Características del ópalo Piedras de tres capas
Se trata de una piedra ensamblada que une tres materiales diferentes (capas). Su identificación puede abordarse desde los cuatro aspectos siguientes.
- Observado lateralmente, se puede ver el material transparente incoloro en la parte superior, con una capa que cambia de color en el centro y una capa negra opaca en la parte inferior.
- Las dos capas de unión entre las capas contienen burbujas o grietas secas.
- Bajo luz intensa, la inspección ampliada revela dos costuras de unión.
③ Características de la piedra de jade Piedras de tres capas.
Se trata de un jade incoloro y translúcido con dos capas unidas en el centro con adhesivo verde. Cuando se observa la piedra unida desde una superficie vertical o curva, parece verde, mientras que desde una vista de cintura paralela, los lados superior e inferior son incoloros, con verde en el centro.
2.3 Características de la capa adhesiva
Varios tipos de piedras unidas se pegan entre sí mediante adhesivos, formando un todo. Se crea así una capa adhesiva líquida extremadamente fina entre las capas sólidas. La capa adhesiva tiene las siguientes características:
(1) El color del adhesivo es variable, ya sea incoloro o de varios colores. Los incoloros no forman una capa estructural, mientras que los coloreados sirven como capa estructural de la piedra unida.
(2) La capa adhesiva suele contener burbujas. Las burbujas son esféricas o tubulares.
(3) Después de que el adhesivo de la capa de unión se solidifique, su volumen se contrae y provoca grietas secas, formando grietas de contracción.
(4) Cuando se expone al fuego, se convierte en ceniza. El adhesivo de la capa de unión es propenso al envejecimiento y a la formación de cenizas cuando se expone al fuego, apareciendo de color negro.
Durante la identificación de los distintos tipos de piedras preciosas ensambladas, deben examinarse cuidadosamente las costuras, las huellas de adhesión y las burbujas, así como el índice de refracción, el color, el brillo, la transparencia y las características de inclusión de los distintos materiales. Observe desde múltiples ángulos y pruebe cuidadosamente.
Sección III Gemas reconstruidas
En los procesos de fabricación, las piedras preciosas reconstruidas (piedras preciosas sintéticas) pertenecen a las piedras preciosas transformadas. Es decir, los fragmentos (o piezas) originales de piedras preciosas y los ornamentos (o restos) de piedras preciosas decorativas que han perdido su función decorativa se trituran, purifican, calientan y presurizan para reconstituirlos en un material de piedras preciosas con un aspecto general, que luego se corta, pule y transforma en diversos ornamentos. Las variedades más comunes son la turquesa reconstruida, el ámbar reconstruido y el lapislázuli reconstruido. En el pasado, había rubíes reconstruidos (conocidos como rubíes de Ginebra); recientemente, han aparecido el jade amarillo nefrita reconstruido, la nefrita e incluso piedras preciosas sintéticas reconstruidas.
1. Procesos reconstruidos
1.1 Proceso de soldadura
El Dr. E. D. Clarke desarrolló por primera vez el proceso de soldadura en 1819, en el que se utilizó un soplete de llama de hidrógeno-oxígeno recién inventado para fundir y combinar dos cristales de rubí en un rubí esférico sobre carbón vegetal. Más tarde, Fufulai, Feier y Uze colaboraron para fundir fragmentos de rubí natural utilizando una llama de hidrógeno-oxígeno. Añadieron un pequeño reactivo de cromato potásico para intensificar su color rojo, creando un rubí regenerado.
Este proceso de soldadura evolucionó más tarde hasta convertirse en el "método de fusión por llama". Sin embargo, el método de cultivo de cristales por fusión de llama ha superado con creces el alcance del proceso de soldadura. La distinción entre ambos radica principalmente en si el propio cristal es la materia prima para el cultivo de cristales. En otras palabras, si la materia prima para hacer crecer los cristales es fina a partir del propio cristal, pertenece al método de soldadura para piedras preciosas regeneradas; si se hace a partir de otras materias primas químicas mediante fusión, se clasifica como piedras preciosas sintéticas por el método de fusión con llama.
1.2 Proceso de sinterización
El proceso de sinterización es similar a la producción de ladrillos o tejas en un horno. Los materiales se colocan en un recipiente y se prensan para formar un todo cohesivo sin alterar sus propiedades físicas o químicas. Durante el proceso de sinterización se puede añadir una pequeña cantidad de aglutinante y colorante. Para garantizar una unión fuerte, se suele aplicar una temperatura determinada, pero no debe superar el punto de fusión de los materiales.
1.3 Proceso de moldeo
El proceso de moldeado es similar al de sinterización. En primer lugar, se purifican los materiales triturados de las piedras preciosas y luego se colocan en un molde diseñado. Bajo determinadas condiciones de temperatura, se aplica presión para moldear directamente los materiales y convertirlos en joyas. Esto incluye artículos como la nefrita reconstruida y el jade nefrita amarillo reconstruido.
2. Características de las piedras preciosas reconstruidas
2.1 Ámbar reconstruido
El ámbar es un tesoro natural único. Es a la vez una gema orgánica natural y una importante medicina tradicional china. Es aún más apreciado en los países ribereños del mar Báltico, donde el ámbar se produce en abundancia. Por ejemplo, a principios del siglo XVIII, Federico Guillermo I, emperador fundador de la dinastía prusiana Hohenzollern en Alemania, contrató a un famoso joyero danés para que pasara diez años procesando más de 100 piezas de ámbar, tallando más de 150 estatuas de ámbar y creando una "Sala del Ámbar". Además de transformarse en piedras preciosas cabujón para anillos, colgantes y otras joyas, una gran cantidad también se convierte en diversos artículos decorativos para que la gente los adorne y los aprecie.
Debido a la presencia en el ámbar de compuestos orgánicos como el ácido succínico y la resina ambarina, es propenso a oxidarse, enrojecerse, envejecer y agrietarse, volverse suelto y friable y contener muchas impurezas. Por ello, debe mejorarse y recrearse artificialmente para aumentar su calidad y utilidad.
(1) Proceso de producción
① Método de fusión
- Triturar los fragmentos de ámbar hasta obtener un polvo fino, utilizar un método de selección pesado para eliminar las impurezas y purificar el polvo.
- Se coloca el polvo purificado en un recipiente y se calienta a 200-250℃ bajo gas inerte utilizando calentamiento por infrarrojos lejanos, lo que hace que el polvo se funda y se convierta en líquido.
- Una vez fundido el polvo, controlar la temperatura constante, dejar de calentar y enfriar lentamente. Una vez que se condense en un bloque, retírelo para obtener Ámbar reconstituido. También se puede colar en un molde con forma para condensarlo en la forma deseada de joya.
- Durante el proceso de soldadura, pueden añadirse diversas imágenes de animales, plantas u otros motivos decorativos para realzar su atractivo estético.
② Método de sinterización
- Vierta el polvo de ámbar puro en un recipiente (o molde).
- Aplique una presión de unos 2,5 MPa y mantenga una temperatura inferior al punto de fusión del ámbar para formar bloques (o formas).
- Durante la sinterización, también pueden añadirse aglutinantes, colorantes o fragancias.
- El ámbar sinterizado requiere una temperatura más baja y un tiempo de sinterización más largo para conseguir joyas de ámbar uniformes, transparentes y sin estructuras fluidas.
(2) Características del proceso
Si no se añaden otras sustancias químicas durante el proceso de reconstrucción, el Ámbar Reconstruido es básicamente igual al Ámbar natural, ya que no han cambiado ni la composición química ni la estructura interna. Si durante la reconstrucción se añaden sustancias extrañas o se producen ciertos defectos en el proceso de producción, el Ámbar reconstruido puede diferir del Ámbar natural (Tabla 5-1).
Cuadro 5-1 Comparación de las características entre el ámbar reconstruido y el ámbar natural
| Características | Ámbar natural | Ámbar reconstruido |
|---|---|---|
| Color | Tanto el amarillo-naranja como el marrón-rojo están presentes | Mayoritariamente amarillo anaranjado o rojo anaranjado |
| Pausa | En forma de concha, con surcos perpendiculares al dibujo de la concha | En forma de concha |
| Estructura | Superficie lisa | Estructura granular con una superficie que presenta un efecto de piel de naranja irregular |
| Densidad (g/cm3 ) | 1.05 ~ 1.09 | 1.03 ~ 1.05 |
| Cápsula | Restos vegetales y animales, impurezas minerales, burbujas redondas | Limpio y transparente, con sustancias agregadas no disueltas, burbujas dispuestas en una orientación alargada aplanada |
| Estructura | Tiene anillos de crecimiento similares a los de los árboles o texturas radiales | Temprano con una estructura fluida, nuevo estilo con estructura arremolinada tipo jarabe |
| Fluorescencia ultravioleta | Fluorescencia blanco-azulada, azul claro o amarillo pálido | Fluorescencia blanco-azul brillante |
| Soluble | No reacciona cuando se coloca en éter dietílico | Se ablanda tras unos minutos en éter dietílico |
| Características de envejecimiento | Se oscurece con el paso del tiempo y adquiere un tono ligeramente rojizo o parduzco. | Se vuelven blancas por el envejecimiento |
① Ámbar soldado
El ámbar reconstruido se fabricó utilizando el método de soldadura. Debido a que el polvo de ámbar se funde a mayor temperatura y se convierte en un líquido viscoso, se genera un flujo similar a un vórtice y muchas burbujas durante la mezcla manual. Este fenómeno se mantiene durante la condensación, convirtiéndose en una característica distintiva del Ámbar soldado.
Supongamos que durante el proceso de soldadura se añaden determinados aditivos, aglutinantes, colorantes e insectos, plantas o fragmentos de arena. En ese caso, se complicará la composición del Ámbar reconstruido y se diversificarán las inclusiones. Por lo tanto, las diferencias entre el Ámbar soldado y el Ámbar natural son:
- Color: amarillo dorado, amarillo anaranjado y otros colores.
- Fluorescencia: Presenta una fluorescencia azul calcárea distintiva.
- Inclusiones: Tras una inspección ampliada, el Ámbar fundido muestra a menudo estructuras de flujo evidentes, con capas claras intercaladas, que contienen contornos borrosos de materiales no fundidos y burbujas de diversos tamaños que son ovaladas, redondas o alargadas, distribuidas irregularmente por todo el Ámbar, densas y pequeñas. Las burbujas también pueden explotar durante el tratamiento térmico, formando inclusiones parecidas a nenúfares en el interior del ámbar.
- Transparencia: El ámbar fresco reconstruido es totalmente transparente.
- Imitación de ámbar de insecto: En el estado fundido del ámbar reconstruido, la gente suele añadir algunos insectos para imitar el ámbar de insecto. Sin embargo, los insectos incluidos no muestran signos de "lucha agonizante".
② Ámbar sinterizado
El ámbar reconstituido producido por el método de prensado tiene una estructura granular deformada especial porque el polvo de ámbar se prensa y se forma a alta presión y baja temperatura (por debajo del punto de fusión del ámbar), lo que da como resultado únicamente una deformación plástica del polvo, que se agrega fuertemente o se adhiere entre sí debido a la adición de un aglutinante. Las características de identificación del ámbar sinterizado son las siguientes:
- Color: Mayoritariamente amarillo anaranjado y rojo anaranjado.
- Densidad: 1,03-1,05 g/cm3 inferior al Ámbar natural.
- Fractura: Fractura en forma de concha.
- Estructura: Estructura granular, con una superficie que presenta un efecto de piel de naranja irregular.
- Propiedades ópticas: La birrefringencia anormal aparece a menudo bajo un microscopio polarizador.
- Fluorescencia: A menudo se observa una fluorescencia azul-blanca irregular, con estructuras granulares visibles bajo luz ultravioleta. Cuando se observan muestras con distribuciones en forma de hilo de color rojo oscuro, pueden verse cuerpos filamentosos a lo largo de los límites de las partículas.
- Inclusiones: Contiene burbujas y contornos borrosos de granos de polvo sin fundir.Los filamentos rojizos oscuros son característicos del ámbar sinterizado, y su morfología es similar a la de los capilares, que son filamentosos, nebulosos y enrejados. Este color rojo es una fina capa de película de óxido rojo que se forma en la superficie del ámbar debido a la oxidación. Aunque el ámbar natural también puede presentar fisuras oxidadas y rojas, éstas son dendríticas a lo largo de las fisuras y no a lo largo de los bordes de los granos.
- Características de envejecimiento: Su aspecto es blanquecino, a diferencia del Ámbar natural, que se oscurece debido a la oxidación y presenta un ligero color rojizo o parduzco.
2.2 Turquesa reconstruida
La elegante y deslumbrante turquesa es una piedra preciosa tradicional amada por la gente desde la antigüedad hasta los tiempos modernos, en el ámbito nacional e internacional. Por su parecido con una piña y su color cercano al verde pino, también se la llama "piedra de pino".
Existen muchas variedades de turquesa. Según su color, se pueden clasificar en azul cielo, azul oscuro, azul claro, azul verdoso, verde, amarillo verdoso, verde claro e incoloro; según su estado de producción, se pueden dividir en turquesa cristalina, turquesa en bloque denso, turquesa en bloque, turquesa teñida y turquesa veteada. También se denomina turquesa de línea de hierro si contiene hierro o carbono negro en forma de vetas finas. La turquesa producida en la antigua Persia se denomina "jade turco" en Occidente.
(1) Proceso de reproducción
Existen dos tipos de turquesas reconstruidas en el mercado.
① Método de sinterización
La turquesa reconstruida producida por Gilson se introdujo en 1972. Se fabrica triturando algunos restos de turquesa natural o turquesa de baja calidad y mezclándolos con sales de cobre o sales de metal azul, para después prensarlos a cierta temperatura. Hay dos tipos de turquesas reconstruidas por el método de sinterización disponibles en el mercado: uno se fabrica a partir de polvo de turquesa relativamente puro, y el otro se fabrica añadiendo al polvo de turquesa una matriz que contiene turquesas de las rocas circundantes.
② Método de soldadura
La producción de turquesa reconstruida mediante el método de soldadura implica un proceso de cocción de la cerámica. El polvo de turquesa se forma mediante sinterización. Esta turquesa reconstruida es muy similar a la turquesa natural.
(2) Características del oficio
Estructura
Se parece mucho a la cerámica azul, con una estructura granular típica. Bajo una lupa, se aprecian claramente los límites de las partículas y las partículas de colorante azul intenso en la matriz.
② Densidad
La densidad de la turquesa reconstruida no es fija; su densidad depende de la cantidad de aglutinante que contenga. Según el Instituto Gemológico Americano, su densidad puede ser uno de estos tres valores: 2,75 g/cm32,58 g/cm32,06 g/cm3.
③ Espectroscopia infrarroja
Tiene unas dimensiones típicas de 1725 cm-1 pico de absorción. 1470 cm-1, 1739 cm-1, 2863 cm-12934 cm-1 Estos picos pueden deberse a los materiales de resina sintética utilizados como aglutinantes. (Véase la figura 5-1)
④ Pruebas de micronización
Parte de la turquesa reciclada contiene sales de cobre azul, se puede disolver en ácido clorhídrico, el color azul pronto se convertirá en una luz azul verdoso, bola de algodón sumergido en ácido clorhídrico puede ser manchado bola de algodón blanco es azul. En 2002, apareció en el mercado un tipo de imitación de turquesa. Las pruebas demostraron que estaba hecho de mineral de magnesio (MgCO3) como matriz, prensada con colorantes orgánicos y adhesivos a 500-600 de presión atmosférica. El tinte era originalmente orgánico, pero ahora se sustituye por colorantes inorgánicos.
2.3 Nefrita reconstruida
En los últimos años, ha aparecido en el mercado la "Marca de talla de jade blanco", muy popular, a la que acuden en masa los compradores. Su aspecto es indistinguible del jade blanco, y su precio no es elevado; pertenece a la nefrita reconstruida.
(1) Proceso de producción
La tremolita blanca se tritura, se mezcla con un aglutinante y se le da un aspecto sólido mediante calentamiento y prensado. También puede moldearse en un troquel.
(2) Características del proceso
① Inspección de aumento
La nefrita reconstruida tiene una estructura fina, pulverulenta y granular diferente de la nefrita natural. El color es uniforme, el interior está limpio.
② Densidad y dureza
Ambas son ligeramente inferiores a la nefrita natural.
③ Espectro de absorción infrarroja
Hay un pico de absorción del aglutinante.
2.4 Jade reconstruido
En el mercado de joyería de Guangzhou apareció en 2002 una especie de piezas de jade y accesorios de cuentas y collares. Tras una inspección detallada, se descubrió que se trataba de un producto de jade reconstruido hecho con fragmentos de jade verde opaco pegados con cola de vidrio. Las características de identificación son las siguientes:
(1) Características de apariencia
① Raíz incolora
Verde, verde esmeralda o verde oscuro, uniformemente distribuido, con una dirección de color caótica, carente de una "raíz de color".
② Micro-transparente
Casi opaca, sólo débilmente translúcida en los bordes de la muestra y en las zonas más delgadas.
③ Aglomeración de fragmentos
Tiene una marcada estructura granular angular, con partículas de colores variables y agregación desordenada.
④ Superficie picada de viruela
La superficie de las piezas de jade reconstituido suele estar bien pulida, presentando un lustre vítreo, pero a menudo presenta pequeñas picaduras redondas que difieren del "efecto piel de naranja".
⑤ Fractura irregular
La fractura general es irregular, pero contiene fracturas en forma de concha dentro de las fracturas irregulares.
(2) Características internas
① Alto índice de refracción: Medido entre 1,66 y 1,68, superior al del jade.
② Baja densidad: La densidad es de 3,00 g/cm3(método de pesaje estático con agua), muy inferior al del jade.
③ Estructura de fractura: Compuesta por fragmentos de diversos tamaños y material cementante, claramente visible bajo luz reflejada, que se asemeja a una roca sedimentaria con fragmentos de jadeíta de alto brillo y material cementante de bajo brillo, pudiéndose observar pequeñas burbujas en el material cementante.
④ Adición de sustancias extrañas: El análisis químico contiene PbO, componente de ZnO, con un contenido de PbO que alcanza alrededor de 7%.
2.5 Otras gemas reconstruidas
En el mercado han aparecido varios tipos de joyas y piedras preciosas reconstruidas. Entre ellos se encuentran el lapislázuli reconstruido, el alabastro reconstruido, el jade silíceo reconstruido y la espinela sintética reconstruida, entre otros.
Por ejemplo, las partículas de espinela sintética se funden en un todo con el método de soldadura para imitar el lapislázuli. Presenta un color azul brillante, con una distribución uniforme del color y una estructura granular, que puede contener pequeñas manchas amarillas parecidas a la pirita. Esta espinela sintética reconstruida que imita el lapislázuli tiene un brillo más intenso que el del lapislázuli, buena capacidad de pulido, y aparece de color rojo brillante bajo un filtro Charles, con un índice de refracción de 1,72, densidad 3,52 g/cm3y espectros típicos de absorción de cobalto visibles en las regiones roja, verde y azul cuando se observan con un espectroscopio.
