Dévoilement de pierres précieuses monocristallines optimisées telles que le saphir, le béryl et le diamant

Explorez les traitements des pierres précieuses, comme la chaleur pour les rubis et les saphirs, et l'irradiation pour les bleus. Apprenez comment ces procédés peuvent améliorer la couleur et la clarté d'une pierre précieuse, la rendant plus attrayante pour les amateurs de bijoux et les collectionneurs.

Dévoiler des pierres précieuses monocristallines Optimiser comme le saphir, le béryl et le diamant

Optimisation et identification des saphirs et rubis, des pierres précieuses de la famille des béryls et des diamants.

Les cristaux de gemme disposés selon un schéma périodique conformément à certaines règles par des atomes ou des molécules sont appelés gemmes monocristallines. Il existe de nombreuses gemmes monocristallines, telles que les rubis, les saphirs, les diamants, les émeraudes, les tourmalines, les cristaux et les zircons. Les gemmes monocristallines sont généralement très transparentes et très brillantes. Le traitement d'optimisation des gemmes monocristallines est principalement utilisé pour améliorer la couleur et la transparence des gemmes de couleur allochromatique. La plupart des gemmes colorées par des oligo-éléments peuvent améliorer leur couleur et accroître leur transparence grâce à un traitement d'optimisation. Différentes méthodes de traitement d'optimisation sont sélectionnées en fonction de la composition chimique, de la structure et du mécanisme de couleur des gemmes monocristallines. Par exemple, les émeraudes et les rubis naturels présentant de nombreuses fissures sont souvent remplis par injection d'huile incolore ou colorée. Il existe de nombreuses méthodes de traitement d'optimisation pour les gemmes en corindon, et presque toutes peuvent être appliquées aux gemmes en corindon. Les méthodes de traitement d'optimisation pour d'autres types de gemmes monocristallines doivent être choisies en fonction du principe de couleur des gemmes.

En outre, certaines gemmes monocristallines colorées par leurs composants, comme le grenat, la malachite et le péridot, ne peuvent pas utiliser de méthodes de traitement d'optimisation pour changer la couleur des gemmes.

Section I Saphir et rubis Pierre précieuse en corindon

1. Caractéristiques gemmologiques des gemmes en corindon

Les pierres précieuses en corindon sont un terme général désignant les pierres précieuses monocristallines en α- Al₂O₃. Les cristaux purs sont incolores, mais ils présentent souvent des couleurs différentes en raison de la présence de traces d'ions de métaux de transition (tableau 5-1). Les ions chrome colorent les rubis rouges sang de pigeon les plus précieux, les saphirs bleus sont généralement colorés par les ions fer et titane, et les ions clés, etc. Les rubis, les saphirs, les diamants, les émeraudes et les yeux de chat sont les cinq principales pierres précieuses. Les centres de couleur, tels que les saphirs jaunes, colorent certaines pierres précieuses en corindon.

Tableau 5-1 Couleurs des pierres précieuses en corindon produites par différents ions colorants

Types d'impuretés	Couleur des pierres
Cr₂O₃	Rouge clair, rose, rouge foncé
TiO₂ + Fe₂O₃	Bleu
NiO + Cr₂O₃	Jaune d'or
NiO	Jaune
Cr₂O₃ + V₂O₅ + NiO	Vert
V₂O₅	Changement de couleur (bleu-violet sous lumière fluorescente, rouge-violet sous lumière tungstène)

Les pierres précieuses en corindon sont de différentes couleurs : rouge, violet, vert, bleu, jaune et noir (figure 5-1). Les rubis sont limités aux variétés de couleur rouge moyen à foncé contenant du chrome, tandis que les variétés de couleur rose clair à jaune orangé sont généralement appelées pierres Padma. Le reste du corindon coloré de qualité gemme est connu sous le nom de saphirs. Lorsque l'on nomme les pierres précieuses en corindon, on fait précéder le saphir de la couleur de la pierre précieuse, par exemple saphir jaune. Si aucune couleur spécifique n'est indiquée, on peut supposer qu'il s'agit du bleu.

2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification des pierres précieuses en corindon

Il y a longtemps, les gens ont commencé à utiliser des méthodes de traitement thermique pour améliorer la couleur des pierres précieuses en saphir. Selon des documents pertinents, vers 1045, une méthode de traitement thermique à basse température pour les pierres précieuses en saphir est apparue, qui consistait à chauffer avec de l'or fondu, dont la plupart peuvent être chauffés à plus de 1100℃. Bien que cette méthode soit utilisée depuis longtemps, elle l'est encore aujourd'hui, avec toutefois de légères variations. L'objectif est d'affaiblir ou de supprimer les tons violets des rubis et des saphirs roses.

Dans les années 1970, les saphirs Geuda laiteux du Sri Lanka ont changé de couleur pour devenir bleus après un chauffage à haute température de 1500℃, se transformant de pavés bon marché en saphirs de qualité gemme. À partir de 2001, des saphirs traités par diffusion de béryllium sont apparus en grandes quantités sur le marché, et ce n'est qu'au début de 2002 que les gemmologues ont identifié ces pierres comme étant des saphirs traités par diffusion de béryllium.

Il existe également une méthode à haute température et à haute pression pour traiter les saphirs de couleur plus claire, qui augmente considérablement la concentration et la saturation de la couleur après le traitement.

2.1 Classification des méthodes de traitement d'optimisation des pierres précieuses en saphir

Les saphirs dont il est question dans cette section comprennent les rubis, les saphirs padparadscha, divers saphirs colorés et divers saphirs étoilés. Les pierres précieuses en corindon sont un type courant de pierres précieuses, et de nombreuses méthodes de traitement d'optimisation sont disponibles. Presque toutes les méthodes de traitement d'optimisation peuvent être appliquées aux pierres précieuses en corindon, qui peuvent actuellement être divisées en trois catégories principales (traitement thermique, irradiation et coloration additive) et douze méthodes, comme le montre le tableau 5-2.

Tableau 5-2 Classification des traitements d'optimisation des pierres précieuses en corindon

Premier type de méthode de traitement thermique	(1) La transformation de la couleur des pierres précieuses en corindon contenant des ions de fer, qui passe de l'incolore, au jaune clair, au jaune, à l'orange, à l'orange.
	(2) L'approfondissement de la couleur des pierres précieuses en corindon incolore ou bleu clair contenant des ions de fer et de titane et l'éclaircissement de la couleur des pierres précieuses en corindon bleu foncé.
	(3) L'élimination des tons violets et bleus dans les rubis
	(4) La précipitation, l'élimination et la reformation d'inclusions fibreuses et de lumière stellaire.
	(5) L'introduction de schémas de croissance et d'allègement des contraintes dans les pierres précieuses synthétiques, ainsi que d'inclusions ressemblant à des empreintes digitales.
	(6) Diffusion du corindon incolore en différentes couleurs ou en lumière stellaire
Le deuxième type de méthode d'irradiation	(7) Incolore virant au jaune, rose virant à l'orange, bleu virant au vert, et élimination des centres colorés par irradiation radioactive.
Troisième type de méthode d'amélioration des couleurs	(8) Coloration et teinture, précipitation de matières colorantes dans les fissures des pierres précieuses
	(9) Remplissage incolore ou coloré, généralement à base de cire, d'huile ou de plastique.
	(10) Croissance excessive : croissance d'une couche de corindon synthétique à la surface de pierres précieuses en corindon synthétique ou naturel.
	(11) Pierres composites, utilisant des pierres précieuses de type corindon ou d'autres types de pierres précieuses pour s'unir, augmenter le poids ou améliorer la couleur.
	(12) Revêtement, substrat, revêtement de surface ou laminage, collage ou gravure starlight

Parmi les 12 méthodes de traitement d'optimisation mentionnées ci-dessus, les plus couramment utilisées sont six méthodes de traitement thermique. Ci-dessous, nous analyserons une à une chaque méthode et principe de traitement d'optimisation.

2.2 Méthode de traitement thermique

(1) Changement des pierres précieuses en corindon contenant des ions de fer, qui passent de l'incolore et du vert jaunâtre clair au jaune et à l'orange

Lorsque les ions fer sont bivalents dans le corindon, la pierre précieuse est incolore ou légèrement verdâtre. Dans des conditions d'oxydation à haute température, le fer divalent peut être oxydé en fer trivalent par diffusion gazeuse. Avec une teneur variable en fer trivalent, la pierre précieuse peut présenter différents degrés de jaune [figure 5-2 (a)].

Lorsque la teneur en fer des pierres précieuses dépasse largement celle du titane, le transfert de charge entre les ions de fer domine, et la pierre précieuse peut encore paraître jaune. Toutefois, le jaune formé avec le titane est beaucoup plus foncé que celui sans titane.

Lorsque les ions fer coexistent avec les ions chrome, et que le fer est divalent, la pierre précieuse est rose ; après oxydation et chauffage, le fer devient trivalent, et la pierre précieuse apparaît rouge-orange [figure 5-2 (b)].

La température requise pour le traitement thermique des pierres précieuses en corindon est relativement élevée, généralement supérieure à 1500℃, proche mais inférieure au point de fusion du corindon (2050℃). Un bon système de contrôle de la température doit être en place pendant le chauffage, sinon la pierre précieuse peut fondre partiellement ou complètement. L'atmosphère pendant le traitement thermique est oxydante, souvent en utilisant un creuset ouvert pour oxyder le Fe²⁺ à Fe³⁺Les pierres précieuses en corindon sont soumises à des conditions d'oxydation faibles dans l'air, ce qui permet d'obtenir des pierres précieuses en corindon aux couleurs plus vives. En raison de la température élevée pendant le chauffage, pour éviter que la pierre précieuse ne se fissure, il faut faire attention à la vitesse de chauffage et de refroidissement, en exigeant des changements de température lents, et des agents chimiques peuvent également être ajoutés pour atténuer les changements de température.

(2) La couleur des pierres précieuses en corindon incolore ou bleu clair contenant des ions de fer et de titane s'intensifie, tandis que la couleur des pierres précieuses en corindon bleu foncé s'éclaircit.

Les ions chromophores de fer et de titane produisent les couleurs bleue et verte des saphirs. Les différents états de valence et concentrations des ions de fer et de titane dans les saphirs conduisent à des couleurs différentes. Le transfert de charge du fer et du titane est la principale raison du changement de couleur des pierres précieuses en corindon bleu.

Fe²⁺ + Ti⁴⁺ -> Fe³⁺ + Ti³⁺(5-1)

(Faible énergie) (Haute énergie)

Lorsque la lumière frappe la pierre précieuse, les électrons simples absorbent l'énergie lumineuse et la transfèrent du fer au titane, ce qui fait évoluer l'équation vers la droite. L'absorption de l'énergie des électrons individuels forme une large bande d'absorption allant du jaune au rouge, produisant ainsi du bleu. Cette caractéristique de transfert de charge qui génère la couleur a une forte probabilité d'absorption de la lumière, ce qui donne des couleurs vives.

Dans le premier processus, la couleur s'approfondit. Le fer dans le corindon clair ou incolore contenant du fer et du titane existe généralement sous la forme divalente, tandis que le titane existe sous la forme du composé TiO₂. Pour pousser l'équation vers la droite, le titane TiO₂ doit exister sous forme ionique dans le corindon, ce qui nécessite un traitement thermique à haute température.

Un exemple typique est le traitement thermique du corindon "Geuda" au Sri Lanka. Ce corindon, dont la couleur varie de crème à brun jaunâtre ou laiteux avec une teinte bleue, peut être traité à haute température pour produire différents degrés de bleu, dont certains peuvent même atteindre la couleur la plus fine du saphir (figure 5-3).

En raison des nombreuses fissures présentes dans les pierres précieuses en corindon naturel, il est important d'éviter que les pierres n'éclatent au cours du processus de traitement thermique. Avant le traitement thermique, la pierre précieuse brute doit être ajustée pour éliminer certaines fissures superficielles et inclusions plus importantes ; pendant le traitement thermique, certains produits chimiques sont souvent ajoutés pour empêcher l'éclatement pendant le chauffage et pour accélérer la vitesse du changement de couleur. Lorsque la température de chauffage est basse, il est nécessaire d'allonger le temps de maintien ; lorsqu'on utilise une température plus élevée, seul un temps de maintien court est nécessaire.

Le deuxième processus est l'éclaircissement des couleurs profondes. Il s'agit de la réaction au premier processus, qui consiste principalement à modifier et à ajuster la teneur et le rapport des éléments d'impureté tels que le fer et le titane, qui donnent au saphir sa couleur bleu foncé, voire bleu noir.

Le corindon produit à Shandong, en Chine, sur l'île de Hainan, en Chine, et en Australie en sont des exemples. L'amélioration de cette pierre précieuse est théoriquement possible, mais une méthode idéale n'a pas encore été trouvée dans la pratique.

(3) Élimination des tons violets et bleus dans les rubis

Le traitement thermique des rubis a pour but de modifier la teneur et le mode d'apparition des impuretés (généralement le fer et le titane) qui sont à l'origine des variations de couleur des rubis, de sorte que ces impuretés ne présentent pas de couleur, ce qui rend la couleur rouge présentée par les ions de chrome dans la pierre précieuse plus vive.

Par exemple, les rubis ont souvent des teintes bleues ou violettes dues à des impuretés d'ions de fer. Le traitement thermique des rubis se fait à une température relativement basse, généralement inférieure à 1000℃, et dans une atmosphère oxydante, il permet d'éliminer les tons bleus et violets des rubis, rendant la couleur rouge des rubis plus éclatante (figure 5-4). Cette pierre précieuse en corindon traitée thermiquement a une bonne stabilité, ne se décolore pas à la lumière et à la chaleur, et ne contient pas de composants ajoutés, ce qui lui permet d'être vendue comme une pierre précieuse naturelle sans qu'il soit nécessaire de l'indiquer dans le certificat, en la nommant directement comme une pierre précieuse naturelle.

La température de ce traitement thermique est beaucoup plus basse que celle du traitement thermique du saphir, mais si l'objectif est d'éliminer les inclusions fibreuses dans le rubis, une température plus élevée est nécessaire.

(4) Élimination, précipitation et reformation d'inclusions étoilées et fibreuses

Les cristaux peuvent former des solutions solides avec des impuretés à certaines températures. Lorsque la température baisse jusqu'à un certain niveau, les impuretés deviennent sursaturées dans le cristal et précipitent sous forme de cristaux poussés ou de microcristaux, provoquant la formation d'une substance laiteuse ou d'inclusions fibreuses dans le cristal.

L'ajout d'un rutile de 0,2% dans A1₂O₃ et, en synthétisant le corindon à haute température et en le refroidissant à une vitesse relativement rapide, les cristaux cristallisés restent bleus et transparents. Cependant, de petites inclusions fibreuses ou en forme d'aiguilles apparaîtront si les cristaux sont réchauffés à une température de 1100-1500℃ ou conservés à la même température pendant environ une semaine.

De nombreuses inclusions de rutile extrêmement petites, orientées comme des aiguilles, forment trois groupes d'inclusions orientées à la base des cristaux de corindon parallèles, qui sont mutuellement à des angles de 120°. Un astérisme clair peut apparaître [Figure 5-5 (a)].

Les études de diagramme de phase indiquent une limite de solubilité mutuelle entre les oxydes de titane et l'A1₂O₃ autour de 1600℃. Au-dessus de cette température limite, les oxydes de titane peuvent se dissoudre dans l'A1₂O₃ dans une certaine proportion pour former des solutions solides. En dessous de cette température limite, le titane précipite principalement sous forme de TiO₂ [Figure 5-5 (b)].

En dessous de la limite de solubilité mutuelle, les résidus de titane sous forme de Ti⁴⁺(TiO₂) :

2Ti₂O₃ + O₂ →4TiO₂(5-2)

Par conséquent, sous la même concentration d'impuretés de (TiO₂), différentes conditions de température et de pression peuvent provoquer ou éliminer l'astérisme et les inclusions ressemblant à de la soie dans les pierres précieuses en corindon.

① Éliminer l'astérisme et les inclusions semblables à de la soie

Choisissez des matières premières naturelles de rubis ou de saphir dont l'astérisme est faible et les lignes d'étoiles peu claires.

Méthode de traitement : En refroidissant rapidement après un chauffage à haute température, chauffer la pierre précieuse à une température élevée de 1600℃, où le TiO₂ et A1₂O₃ forment une solution solide, le TiO₂ se dissout dans la pierre précieuse tandis que A1₂O₃ ne le fait pas, éliminant ainsi les inclusions semblables à de la soie dans la pierre précieuse.

② Extraction de la lumière des étoiles :

Matières premières : rubis et saphirs naturels ou synthétisés artificiellement, à forte teneur en titane.

Méthode de traitement : L'échantillon est chauffé dans des conditions de haute température, maintenue à 1100-1500℃ pendant un certain temps. Il doit être maintenu pendant environ une semaine à des températures plus basses, tandis qu'à des températures élevées, il doit être maintenu pendant plusieurs heures. Pendant cette période, les cristaux de rutile en forme d'aiguilles à l'intérieur du corindon peuvent former un arrangement régulier, ce qui donne lieu au phénomène de la lumière des étoiles.

③ Starlight recreation :

Choisissez des inclusions naturelles contenant du titane dans les matières premières des pierres précieuses, principalement les saphirs. En effet, certaines pierres précieuses produites naturellement sont mal éclairées par les étoiles, ou les inclusions fibreuses sont grossières et se développent de manière inégale.

Méthode de traitement : Ces inclusions peuvent être fondues dans la pierre précieuse par une fusion artificielle à haute température, puis la température est contrôlée pour extraire les inclusions idéales, recréant ainsi une lumière stellaire de haute qualité.

Le processus de recréation combine l'élimination et l'extraction des deux processus précédents.

Etapes de l'opération : À haute température (supérieure à (1600℃), maintenir une température constante pendant un certain temps pour permettre aux inclusions filamenteuses et grossières de fondre sans faire fondre la gemme. Il est essentiel de contrôler la température et la durée appropriées. Ensuite, refroidir lentement à une température choisie entre 1500-1100℃, en maintenant une température constante pendant un certain temps pour donner au TiO₂Les inclusions en forme d'aiguille ont le temps de se nucléer et de croître, et enfin, elles sont lentement refroidies jusqu'à la température ambiante.

Après traitement et polissage pour obtenir une gemme lisse, les matières premières pour la lumière des étoiles montreront la lumière des étoiles à six rayons sur la facette supérieure.

Le processus de précipitation et de reformation de la lumière stellaire est illustré à la figure 5-5 (b).

(5) L'introduction des modèles de croissance des gemmes synthétiques, la réduction du stress et les inclusions ressemblant à des empreintes digitales.

Cette méthode est couramment utilisée pour produire des rubis et des saphirs bleus par fusion à la flamme. Au cours du processus de cristallisation et de refroidissement des pierres précieuses synthétiques, certains défauts évidents, tels que des lignes de croissance incurvées, des contraintes internes, des bandes de couleur incurvées, etc. apparaissent en raison de l'uniformité des ingrédients, de la stabilité du contrôle de la température de l'équipement, de l'orientation de la croissance et de la vitesse de cristallisation.

Pour éliminer ces défauts, un traitement de recuit conventionnel est généralement effectué après la synthèse (environ 1300℃) afin d'éliminer la fragilité de la gemme et d'améliorer la stabilité de la gemme synthétique.

Les bandes de couleur incurvées et les bandes de croissance sont des critères importants pour distinguer les gemmes synthétiques des gemmes naturelles. Pour rapprocher le produit synthétique du produit naturel, un traitement à haute température est effectué dans un champ thermique proche du point de fusion de la gemme, avec des températures supérieures à 1800℃ pendant une période prolongée. Le traitement à haute température peut éliminer les tensions, réduire la fragilité et atténuer les bandes de couleur incurvées et les bandes de croissance de la gemme par diffusion à haute température ou les rendre moins visibles. Toutefois, cette méthode ne permet pas d'éliminer les petites bulles présentes dans la synthèse.

En outre, le chauffage inégal des saphirs synthétiques peut entraîner la formation de fissures locales, puis le chauffage de certains additifs peut guérir les fissures, ce qui donne lieu à des inclusions ressemblant à des empreintes digitales, très proches des gemmes naturelles.

2.3 Méthode d'irradiation

Initialement, les saphirs incolores étaient irradiés aux rayons X ou γ pour produire des saphirs jaune clair à jaune orangé. Cependant, les couleurs générées par cette irradiation sont instables et s'estompent sous l'effet de la lumière. Par conséquent, les expériences de décoloration à la lumière sont la seule méthode fiable pour identifier les saphirs jaunes irradiés (K. Nassau, 1991). Ces dernières années, un nouveau type d'irradiation - l'irradiation aux neutrons - a produit des saphirs jaunes avec des centres de couleur similaires à ceux des saphirs jaunes naturels, qui ne se décolorent pas à la lumière mais commencent à se décolorer lorsqu'ils sont chauffés à plus de 250℃. En outre, les saphirs jaunes irradiés aux neutrons présentent les caractéristiques d'identification suivantes :

① Fluorescence orange-jaune dans l'ultraviolet :

Les saphirs jaunes irradiés présentent tous une forte fluorescence jaune-orange dans l'ultraviolet. Les saphirs jaunes induits par un centre de couleur naturelle présentent également une fluorescence jaune-orange, mais les saphirs contenant du Fe³⁺ comme principal ion colorant ne présentent pas de fluorescence dans l'ultraviolet.

② La composition contient peu ou pas d'ions chrome.

③ Spectre d'absorption infrarouge :

Les saphirs jaunes irradiés aux neutrons présentent une absorption à 3180cm^-1 et 3278cm^-1.

④ Caractéristiques du spectre d'absorption ultraviolet-visible :

La courbe d'absorption des saphirs jaunes irradiés aux neutrons montre un faible taux de Fe³⁺ Le saphir jaune présente un pic d'absorption à 450 nm. Il diminue à partir de 405 nm, ce qui indique une transparence accrue à la lumière violette et ultraviolette, alors que les autres traitements irradiés et les saphirs jaunes de couleur naturelle induite par le centre sont opaques à la lumière ultraviolette.

Les pierres précieuses en corindon incolore, jaune clair ou bleu clair peuvent devenir jaunes sous l'effet de l'irradiation, formant ainsi des saphirs jaunes. Au moins deux types de centres colorés jaunes sont produits au cours du processus d'irradiation. L'un est un centre coloré instable (centre coloré YFCC) qui s'estompe rapidement à la lumière, tandis que l'autre est un centre coloré plus stable (centre coloré YSCC) qui ne s'estompe pas à la lumière et à des températures inférieures à 500℃. Les saphirs jaune foncé ou jaune orangé sont généralement instables et peuvent se décolorer après un chauffage à basse température, autour de 200℃, ou une exposition à la lumière du soleil pendant quelques heures. Les saphirs rose clair contenant du chrome peuvent produire des saphirs rose-orange par irradiation.

Si un centre de couleur jaune existe dans un corindon rose contenant du chrome, il devient un saphir Padparadscha jaune orangé à rose. Si un centre de couleur jaune existe dans des saphirs bleus, il peut rendre les saphirs bleus verts. Les centres de couleur jaune naturels sont pour la plupart des centres de couleur YSCC stables.

Pendant le processus d'irradiation, l'optimisation du traitement des pierres précieuses est particulièrement significative pour les centres de couleur stables. Le chauffage peut accélérer l'élimination des centres colorés, nécessitant environ 500℃ pour éliminer les centres colorés stables, alors que l'élimination des centres colorés instables ne nécessite que 200℃, ce qui est comparable à une exposition à la lumière du soleil pendant quelques heures. Après chauffage, le jaune devient jaune clair ou incolore, et le vert devient bleu. Si on les irradie à nouveau, la plupart d'entre eux peuvent reprendre leurs couleurs antérieures.

Les saphirs irradiés sont difficiles à détecter, mais leur couleur diffère généralement de celle des matériaux naturels non traités. En général, les saphirs irradiés ont des couleurs très vives et une saturation élevée.

2.4 Remplissage de rubis

(1) Remplissage avec des matériaux traditionnels

Outre l'utilisation de colorants, on utilise parfois de la cire colorée ou incolore, de l'huile incolore, de l'huile colorée ou du plastique pour le remplissage. L'injection d'huile colorée peut être très trompeuse. Par exemple, l'"huile de rubis" est une huile minérale stable mélangée à un colorant rouge et à une petite quantité de parfum de type bactéricide, qui peut rehausser le ton rouge des pierres précieuses en corindon rose clair ou incolore, en particulier celles qui présentent des fissures naturelles, ce qui permet de les vendre en tant que "rubis".

Le remplissage des rubis se fait généralement sous vide, par chauffage, et comporte les étapes suivantes :

① Prétraiter le rubis en le broyant grossièrement pour lui donner la forme souhaitée sans qu'il soit nécessaire de le broyer finement et de le polir. Nettoyez-le à l'acide pour éliminer les impuretés des fissures et séchez-le.

② Placer le matériau de remplissage et le rubis à traiter dans le dispositif, le chauffer pour faire fondre le matériau de remplissage à l'état liquide et le laisser pénétrer dans les fissures du rubis sous vide, en maintenant une température constante pendant un certain temps afin d'achever complètement le processus de remplissage.

③ Après le remplissage, le rubis traité est lentement refroidi et soumis à un meulage fin, à un polissage et à d'autres traitements de surface.

Après le remplissage de résine, les fissures du rubis ont un éclat semblable à celui de la résine, qui diffère nettement de l'éclat du verre du rubis. La résine peut être déplacée à l'aide d'une aiguille ou, lorsqu'elle est touchée par une aiguille chaude, il peut se produire un phénomène d'huile. La spectroscopie infrarouge peut révéler des pics d'absorption de la résine ou de l'huile. Les rubis traités à l'huile ou à la résine peuvent être observés à la loupe pour voir les couleurs d'interférence iridescentes de l'huile ou de la résine et des bulles (figures 5-6).

(2) Remplissage du verre à haute teneur en plomb

En raison de l'indice de réfraction et de l'éclat élevés du verre au plomb, plus la teneur en plomb est élevée, plus l'indice de réfraction et l'éclat sont importants. Par rapport aux matériaux verriers traditionnels, les propriétés optiques du verre au plomb sont plus proches de celles du rubis. C'est pourquoi le verre à haute teneur en plomb est un matériau couramment utilisé pour le remplissage des rubis sur le marché. Il convient de noter que, comme pour les bijoux, une teneur en plomb trop élevée est nocive pour l'organisme, de sorte que la teneur en plomb du verre à haute teneur en plomb utilisé pour le remplissage des rubis doit être contrôlée dans une fourchette raisonnable.

① Méthode de remplissage :

Les composants en verre généralement utilisés pour remplir les rubis sont principalement le verre d'aluminium borosilicaté, le verre d'aluminosilicate et le verre d'aluminium phosphaté, qui peuvent former un corps fondu à 1500℃ pour pénétrer dans les fissures du rubis, jouant ainsi un rôle dans la réparation et la purification. La dernière application du verre au plomb présente une grande fluidité du matériau, un point de fusion bas (environ 600°C), un indice de réfraction et un éclat similaire à celui du rubis (fort éclat de verre), de sorte qu'il est facile de le traiter comme un produit naturel sans une observation attentive.

② Méthode de détection :

Les remplissages de verre au plomb apparaissent comme des substances fibreuses blanches dans les fissures des rubis [figure 5-7 (a)], et avec le temps, ils formeront des substances fibreuses jaunes. En utilisant un microscope pour pierres précieuses pour une inspection à la loupe, les fissures remplies montrent souvent des effets de clignotement bleu ou bleu-vert [figure 5-7 (b)]. Dans les fissures comblées, une substance trouble blanche différente du corps principal du rubis apparaît.

③ Réparation du remplissage de verre :

Il utilise généralement du verre borosilicate de sodium et d'aluminium pour remplir le rubis avec des entailles ou des dommages au niveau de la ceinture ou du pavillon, afin d'obtenir des effets esthétiques et d'augmentation du poids. Ce remplissage est généralement un micro-remplissage localisé, avec une petite quantité de remplissage, ce qui le rend difficile à identifier. Lors de l'identification, il convient d'observer attentivement si le rubis présente des parties endommagées ; si c'est le cas, il faut grossir pour vérifier les phénomènes de remplissage à l'intérieur et, si nécessaire, utiliser de grands instruments tels que des spectromètres infrarouges ou des spectromètres Raman pour l'analyse des composants.

2.5 Pierres et revêtements composites

Les pierres composites en corindon présentent diverses combinaisons ; les types les plus courants sont les combinaisons de rubis et de rubis synthétiques, une base de rubis synthétique sous un saphir bleu avec du vert ; la couche supérieure est un saphir bleu naturel et la couche inférieure un saphir bleu synthétique, ou la couche supérieure est un saphir bleu clair et la couche inférieure un saphir bleu foncé (figure 5-8), etc.

Pour identifier un rubis ou un saphir composite, il est important d'observer attentivement la couleur, l'éclat et les inclusions entre les couches assemblées, supérieures et inférieures. Une observation attentive permet de trouver les différences entre les deux.

Ce qui est distinctif, c'est l'application de la lumière des étoiles par le biais d'autocollants ou de gravures. Les bandes sont appliquées sur la surface inférieure des pierres précieuses en corindon naturel ou synthétique à l'aide de pièces colorées ou métalliques, ou les bandes sont sculptées par des méthodes en relief. Les méthodes de gravure chimique produisent également trois séries de lignes gravées à des angles de 120° sur la surface inférieure de la pierre précieuse, qui ressemblent beaucoup à la lumière des étoiles vue de la table.

Il existe de nombreuses méthodes d'optimisation des pierres précieuses en corindon. Par exemple, le surcroît de croissance consiste à faire croître une couche de corindon synthétique sur des pierres synthétiques ou naturelles ou à recouvrir la surface des pierres en corindon d'une pellicule de diamant, etc.

2.6 Méthodes courantes de colorimétrie additive

En raison des nombreuses fissures présentes dans les rubis naturels, des huiles incolores ou colorées sont généralement utilisées pour teindre les rubis. Après la teinture, la couleur du rubis augmente, sa structure devient plus solide et sa stabilité s'améliore. Il est relativement difficile d'identifier les rubis incolores teints à l'huile, et il peut parfois y avoir des phénomènes de fluorescence anormaux ; l'identification des rubis colorés teints à l'huile est relativement plus facile, et une inspection à la loupe peut révéler l'accumulation de la couleur dans les fissures, avec des couleurs plus claires dans les zones sans fissures. La distribution de la couleur est liée à sa structure (figure 59). Parfois, les rubis colorés à l'huile peuvent également présenter des phénomènes de fluorescence.

2.7 Identification des produits améliorés

Le type de pierre précieuse est déterminé à l'aide de méthodes d'essai conventionnelles. Tout d'abord, il faut déterminer si l'échantillon est une pierre précieuse en corindon, naturelle ou synthétique. Ensuite, observez attentivement si les lignes de croissance et les inclusions en forme d'empreintes digitales dans la pierre précieuse sont implantées artificiellement ; les inclusions implantées artificiellement sont généralement limitées à la surface, et parfois de petites bulles provenant de la synthèse peuvent encore être trouvées.

Il est facile d'identifier les différentes méthodes d'amélioration des couleurs si on les observe. La clé de cette identification est de connaître et de prendre en compte les traitements d'optimisation possibles au cours de l'évaluation.

L'identification du colorant pétrolier incolore est relativement difficile ; en général, il est identifié par les propriétés de fluorescence de l'huile. Toutefois, pour les huiles non fluorescentes, il est nécessaire d'observer à la loupe les contours flous des fissures, puis de toucher les zones suspectes avec une aiguille chaude pour les identifier grâce à l'odeur émise.

Les pierres précieuses améliorées par traitement thermique peuvent être vendues comme des produits naturels. La clé de l'identification consiste à rechercher des traces de températures élevées. Les preuves typiques de températures élevées comprennent les inclusions non polies qui peuvent subsister après le repolissage, les facettes et les gaines anormales ; il peut également y avoir des fractures dues à la dilatation thermique autour des matériaux inclus, ainsi que des phénomènes tels que la diffusion des bandes de couleur et les nœuds ; l'absence d'une raie d'absorption du fer à 450 nm peut également être observée dans le spectre d'absorption.

Le processus d'élimination du pourpre ou du brun dans les rubis ne montre généralement pas de signes de températures élevées en raison de la température relativement basse.

Les centres colorés jaunes stables produits par irradiation peuvent également être vendus en tant que produits naturels, mais ils sont difficiles à obtenir ; les centres colorés instables n'ont aucune valeur commerciale en raison de leur décoloration rapide.

Les principales caractéristiques d'identification des rubis et saphirs traités à haute température sont les suivantes.

(1) Fractures dans les inclusions gaz-liquide

Lorsque les inclusions en forme d'empreintes digitales sont chauffées, les inclusions gaz-liquide isolées d'origine se rompent pour former des inclusions connectées, incurvées et concentriques qui ressemblent à de très longues conduites d'eau bouclées et dispersées sur le sol, appelées fissures de cicatrisation de la plomberie.

(2) Érosion des inclusions solides

Les inclusions solides sont érodées, formant des inclusions biphasées circulaires ou elliptiques composées de verre et de bulles pour les inclusions à bas point de fusion ; les inclusions cristallines à haut point de fusion prennent un aspect de verre dépoli arrondi ou une texture superficielle piquée.

(3) Contrainte liée au traitement thermique fractures

Lorsque les inclusions cristallines fondent ou se décomposent sous l'effet de la chaleur, elles peuvent induire ou modifier des fractures sous contrainte préexistantes. Les phénomènes les plus courants sont les suivants :

① Boule de neige :

L'inclusion cristalline fond complètement pour former une sphère ou un disque blanc, créant des fractures sous contrainte autour d'elle [Figure 5-10 (a)].

② Fractures marginales :

Si l'inclusion cristalline fond complètement ou partiellement, la matière fondue peut déborder dans les fractures, formant un anneau de gouttelettes réparties autour du cristal ou remplissant d'autres endroits dans les fractures. Le débordement de la matière fondue peut également créer des vides très contrastés autour du cristal fondu [figure 5-10 (b)].

③ Fractures des atolls :

L'inclusion cristalline ne fond pas mais forme des fractures de contrainte avec des bords en forme d'atoll. Ce phénomène est également visible dans les rubis et les saphirs bleus traités à la chaleur ; il s'agit de fractures en forme d'atoll [figure 5-10 (c)].

2.8 Méthode de diffusion Saphir

(1) Traitement par diffusion Pierres précieuses en corindon

① Principe du traitement par diffusion :

Des ions de fer, de titane et de chrome sont introduits dans le cristal de corindon pour remplacer les ions d'aluminium. Dans des conditions de température élevée, les ions colorants pénètrent dans la couche superficielle du corindon, ce qui donne à la pierre précieuse une apparence bleue ou rouge. La température du traitement thermique doit se situer juste en dessous du point de fusion de la pierre précieuse, ce qui permet au réseau cristallin de se dilater et facilite la migration des ions colorants de plus grand rayon. L'introduction de différents ions colorants produira différentes couleurs dans les pierres précieuses, les ions de titane et de chrome produisant du bleu, les ions de chrome du rouge, une quantité appropriée d'ions de titane produisant un effet de lumière étoilée, et les ions de béryllium du jaune.

② Processus de traitement par diffusion

Sélection des matières premières : Corindon naturel transparent incolore ou légèrement coloré [figure 5-11 (a)]. Tout d'abord, ces matières premières de corindon sont polies en pierres brutes de formes et de tailles diverses, généralement non polies après le broyage fin, puis enfouies dans un agent chimique principalement composé d'oxyde d'aluminium, contenant quelques composants ioniques colorants [Figure 5-11 (b)].
Chauffage : Après avoir placé l'échantillon dans le creuset comme indiqué dans la figure 5-11, continuez à chauffer dans un four à haute température. La durée du chauffage peut varier de 2 à 200 heures, et l'augmentation de la température va d'environ 1600 à 1850°C. En général, la meilleure plage de température se situe entre 0°C et 1800°C.

Précautions : Le corindon ne change pas en dessous de 1600℃, mais la gemme fondra à des températures plus élevées. Par conséquent, la température de chauffage doit être inférieure à la température de transition de phase du corindon ( 2050℃) ). Pendant le chauffage, généralement à une température plus élevée pour une durée plus longue, la profondeur de la pénétration de la couleur est également plus grande.

Il existe aujourd'hui une méthode de diffusion "en profondeur", qui diffère de cette diffusion à long terme à haute température, en utilisant une méthode de chauffage multiple de la gemme, c'est-à-dire en la réchauffant après qu'elle se soit refroidie. Répétée plusieurs fois, avec la diffusion multiple, la durée du traitement doit être supérieure à deux mois, et la couleur de la gemme est plus profonde après le traitement.

③ Les résultats du traitement de diffusion :

La couleur du saphir après traitement par diffusion n'existe que sur la surface de la pierre précieuse (figure 5-12). Robert et d'autres chercheurs américains ont mesuré l'épaisseur de la couche de couleur résultant de la diffusion ; leur méthode consistait à tailler trois pierres précieuses facettées traitées par diffusion perpendiculairement à la facette supérieure, à polir la surface taillée, puis à la mesurer et à l'observer. Différentes épaisseurs de la couche de couleur introduite par la diffusion superficielle sont visibles sur la coupe transversale, les variations de profondeur étant considérées comme des traces de diffusions multiples.

④ Évaluation des pierres précieuses traitées par diffusion

Origine de la couleur : La couleur obtenue par les méthodes de diffusion est due à l'ajout artificiel de substances chimiques autres que les composants naturels, et la couleur n'existe qu'en surface, ce qui rend la couleur globale de la pierre précieuse inégale et incohérente entre l'intérieur et l'extérieur. Elle doit être marquée comme pierre de diffusion lors de sa vente. La lettre "u" doit figurer sur le certificat d'identification de la pierre précieuse, représentant les produits de diffusion de surface.
Principes de tarification : Les couleurs obtenues par la méthode de diffusion sont les mêmes que celles formées par les ions colorants naturels, qui ont partiellement pénétré dans le réseau. Leurs propriétés physicochimiques sont stables, le coût de préparation n'est pas faible et le prix ne doit pas être fixé trop bas. Le principe général de fixation des prix est inférieur aux saphirs naturels et supérieur aux saphirs synthétiques.

(2) Identification des saphirs traités par diffusion

① Grossissement simple

La surface de l'échantillon traité présente une lumière partiellement réfléchie et des matériaux frittés en surface, qui peuvent être partiellement ou totalement éliminés après le polissage.
Les pierres précieuses traitées par diffusion, lorsqu'elles sont légèrement polies, produisent souvent une bande à double couche sur la surface polie, et une couche de diffusion peut être observée à la loupe.
Dans le traitement par diffusion du saphir, les couleurs concentrées et les colorants de diffusion sont souvent déposés dans les fissures de la surface ou dans les pores environnants.
Il y a souvent des fragments de haute pression autour des inclusions dans la pierre précieuse, avec certaines inclusions fondues ou la "soie" de rutile partiellement fondue en taches ou absorbée.

② Observation de l'immersion dans l'huile :

La méthode d'identification la plus efficace pour les pierres précieuses traitées par diffusion est l'observation par immersion dans l'huile. L'échantillon est immergé dans du dibromo-méthane ou d'autres liquides d'immersion et son aspect est observé à l'œil nu ou à la loupe, ce qui lui confère les caractéristiques typiques des pierres précieuses traitées par diffusion.

Hautes saillies : En raison de la concentration de la couleur, des lignes de couleur plus profondes ou de hautes protubérances sont visiblement présentes le long des jonctions des facettes et de la zone de la ceinture.
Facettes tachetées : Les saphirs finis traités par diffusion thermique présentent souvent des incohérences dans la profondeur de la couleur sur certaines facettes.
L'effet de bord de taille : Pour les pierres précieuses traitées par diffusion, la taille est souvent complètement incolore et toute la taille est visible.
Contour bleu : Quel que soit le milieu dans lequel elles sont immergées, les arêtes des pierres précieuses traitées par diffusion sont très claires et présentent souvent un contour bleu profond.

La couleur des pierres précieuses de diffusion observée à l'œil nu varie selon les solvants. D'autres caractéristiques, comme les facettes marbrées, sont plus prononcées dans la glycérine ou le dichlorométhane. Le plus clair reste le dichlorométhane, mais ce solvant est très toxique.

L'indice de réfraction des rubis traités par diffusion d'ions chrome est relativement élevé, atteignant 1,788-1,790. Certains saphirs traités par diffusion présentent une fluorescence bleu-blanc ou bleu-vert sous une lumière ultraviolette à ondes courtes. Il existe également un type de saphir bleu de diffusion obtenu par diffusion de Co²⁺ en corindon, qui peut être identifié à l'aide d'un filtre Chelsea. Sous le filtre de Chelsea, les saphirs diffusés par des ions cobalt apparaissent rouges.

(3) Mécanisme de coloration et caractéristiques d'identification des pierres précieuses en corindon diffusées par le béryllium.

① Le processus de diffusion du béryllium dans les pierres précieuses en corindon :

Dans le processus de diffusion du béryllium à haute température pour les pierres précieuses en corindon, l'introduction d'ions béryllium se fait par l'intermédiaire de l'émeraude (BeAl₂O₄)), et il existe deux méthodes pour ce processus.

Méthode du flux : Ajouter de la poudre de chrysobérylpoudres avec une fraction massique de 2%-4% à un fondant contenant du bore et du phosphore, et chauffer les pierres précieuses recouvertes du fondant dans une atmosphère oxydante à 1800℃ pendant 25 heures.
Méthode des poudres : Mélanger de la poudre de chrysobéryl contenant 2%-4% avec de la poudre d'alumine de haute pureté, ou ajouter 0,8% d'oxyde de béryllium à la poudre d'alumine, puis enfouir les pierres précieuses dans le mélange et chauffer à 1780℃ dans une atmosphère oxydante pendant 60-100 h.

② Caractéristiques des pierres précieuses en corindon à diffusion de béryllium

Au cours du processus de diffusion du béryllium à haute température, l'élément peut se diffuser dans toute la pierre précieuse. La diffusion du béryllium permet d'améliorer considérablement la couleur des saphirs et des rubis colorés.
Les pierres précieuses traitées avec des méthodes de flux présentent une excellente uniformité de couleur en surface, tandis que la couleur des pierres précieuses traitées avec des méthodes de poudre se diffuse presque dans l'ensemble de la pierre précieuse.

③ Mécanisme de coloration

Le rôle du béryllium : Les ions béryllium agissent comme des stabilisateurs pour les centres de couleur des défauts de vacance de l'oxyde de fer générés à haute température, leur permettant de rester stables lorsqu'ils sont refroidis à température ambiante. Les ions de béryllium ne sont pas la cause directe de la coloration jaune ; ils améliorent le saphir principalement en absorbant fortement la région bleue du spectre, ce qui donne une forte teinte jaune (figure 5-13).
Le rôle des ions de fer : La teneur en ions fer joue un rôle important dans le processus d'amélioration du béryllium. Les ions de fer sont les principaux responsables de la coloration jaune-orange et leur mécanisme de coloration implique la formation de centres colorés de défauts de vacance de l'oxyde de fer. Les échantillons à faible teneur en fer apparaissent bruns après le traitement, tandis que les échantillons à teneur moyenne ou élevée en fer apparaissent jaunes.

(4) Le béryllium améliore les caractéristiques et l'identification des pierres précieuses.

① Couleur :

Les pierres précieuses de couleur différente présentent des couleurs différentes après le traitement au béryllium, avec des degrés variables de tons jaune-orange. Les couleurs produites par différents saphirs colorés après diffusion d'ions de béryllium sont indiquées dans le tableau 5-3.

Tableau 5-3 Couleurs produites par différents saphirs colorés après diffusion d'ions de béryllium

Avant l'amélioration	Améliorée
Incolore	Jaune à orange Jaune
Rose	Jaune-orange à rose-orange
Rouge foncé	Rouge vif à jaune-orange-rouge
Jaune, vert	Jaune
Bleu	Jaune ou pas d'effet significatif
Pourpre	Jaune orangé à rouge

② Test de l'instrument pour la concentration d'ions de béryllium

Les essais aux grands instruments permettent principalement de tester la teneur en béryllium dans le corindon de diffusion.
- Spectromètre de masse à ions secondaires, concentration de béryllium à la surface du corindon naturel (1,5-5)×10^-6et la concentration de béryllium à la surface après diffusion du béryllium est de (1〜5)×10^-7. Si la teneur en Be est supérieure à 1×10^-5Si le corindon a subi un traitement de diffusion du béryllium, des tests supplémentaires sont nécessaires pour confirmer que le corindon a subi un traitement de diffusion du béryllium.
- La spectrométrie de masse plasma et la spectrométrie de fluorescence X ont été utilisées pour l'analyse de la composition chimique, qui a révélé que la concentration d'ions béryllium dans le corindon diffusé par le bore était répartie selon un schéma régulier, avec des concentrations plus faibles à l'intérieur et des concentrations plus élevées à la surface.
Espace colorimétrique : Placer la pierre précieuse dans une solution d'immersion au dichlorométhane ; l'espace colorimétrique varie en épaisseur, avec des bandes de couleurs secondaires irrégulières.
Autres indications : Au microscope, elle présente les caractéristiques des inclusions de traitement thermique à haute température : inclusions pseudomorphes de cristaux fondus, inclusions secondaires réparties le long de la surface de fracture en forme de disque (vitreuse ou recristallisée), cristaux attachés, halos bleus, etc.

Section II Pierres précieuses de la famille des béryls

La famille des béryls comprend diverses pierres précieuses, généralement nommées en fonction de leur couleur, comme le béryl incolore, le béryl jaune, le béryl rouge, etc. La variété la plus précieuse est l'émeraude verte, connue comme le roi des pierres précieuses vertes, que les gens ont toujours aimée. Ce n'est que lorsque la couleur atteint une certaine concentration que l'on peut parler d'émeraude. Il existe également l'aigue-marine commune, l'héliodore, etc. (figure 5-14).

1. Caractéristiques gemmologiques des pierres précieuses de la famille des béryls

La composition chimique des pierres précieuses en béryl est Be₃Al₂Si₆0i₈ - xH₂O et l'aluminium peuvent être partiellement remplacés par des ions de chrome, de fer, de magnésium, de manganèse et autres. Le béryl pur est incolore, et différents ions colorants peuvent produire différentes couleurs. Si le béryl contient une petite quantité d'ions chrome et vanadium, il formera une émeraude ; s'il contient une petite quantité d'ions fer, il formera une aigue-marine bleue ou bleu-vert.

La structure cristalline du béryl est principalement composée d'anneaux hexagonaux de tétraèdres de silicium et d'oxygène. Les cristaux de béryl sont des colonnes hexagonales, et les faces des colonnes présentent souvent des bandes longitudinales parallèles distinctes le long de l'axe C, se transformant parfois en bipyramides hexagonales. Souvent, de petites quantités d'ions chrome, fer et manganèse remplacent les ions aluminium.

Le béryl pur est un cristal transparent incolore, et le béryl qui ne contient que des ions potassium, des ions sodium et d'autres ions non colorants est également un cristal transparent incolore ; la couleur verte de l'émeraude est due à des ions chrome ou vanadium, et la couleur n'a pas besoin d'être améliorée ; le béryl coloré par des ions fer et manganèse est principalement vert, jaune, jaune-vert ou aigue-marine, et la plupart peuvent subir une amélioration de la couleur par des méthodes telles que le traitement thermique et l'irradiation. La relation entre la couleur des pierres précieuses en béryl et les ions colorants qu'elles contiennent est indiquée dans le tableau 5-4.

Tableau 5-4 Relation entre la couleur des pierres précieuses en béryl et les ions colorants qu'elles contiennent

Variétés de pierres précieuses	Couleur	Couleur ion
Émeraude	Vert vif	Ion de chrome ou ion de vanadium
Aigue-marine	Bleu ciel	Fe²⁺ ou Fe²⁺/Fe³⁺
Goshenite	Incolore	Aucun
Béryl rose	Rose	Contient du Mn²⁺ ou Cs⁺
Béryl rouge	Rouge	Mn³⁺
Héliodore	Jaune-Jaune d'or	Fe³⁺
Béryl de type Maxixe	Bleu	Le centre de couleur provoque la couleur, instable

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2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification des pierres précieuses de la famille des béryls

L'émeraude a une dureté légèrement inférieure et est relativement fragile. Les émeraudes naturelles contiennent certaines fissures et inclusions, et de nombreux types d'inclusions ont une signification indicative pour l'origine des émeraudes. Les inclusions et les fissures à l'intérieur des émeraudes peuvent affecter la valeur et la stabilité de la pierre précieuse, c'est pourquoi la plupart des émeraudes sur le marché ont subi un traitement d'optimisation.

Le traitement d'amélioration le plus courant pour les émeraudes est le comblement des fractures. L'immersion dans l'huile permet de dissimuler les fractures des émeraudes et d'en améliorer la transparence. L'indice de réfraction de l'huile étant similaire à celui de l'émeraude, l'impact sur l'éclat de la gemme est minime.

Le remplissage de résine artificielle est également une méthode couramment utilisée. Cette méthode est plus durable que l'immersion dans l'huile et permet de dissimuler plus facilement les inclusions. Cependant, le remplissage de résine artificielle peut causer des dommages irréversibles aux émeraudes. Après avoir vieilli, la résine peut devenir brune ou blanche, ce qui rend les défauts plus apparents.

Les traitements d'amélioration légère n'ont pratiquement aucune incidence sur la valeur de l'émeraude. Depuis 2000, la certification GIA propose des services de classification des traitements de clarté pour les émeraudes. L'agence de certification examine les gemmes non serties et les certificats d'émeraude décrivent les degrés de clarté comme légers, modérés ou importants. La certification GIA insiste sur le fait que l'utilisation du système de classification a pour seul but d'évaluer le niveau de traitement, et non de fournir un degré de clarté global pour la gemme.

Les méthodes courantes d'amélioration des pierres précieuses de la famille des béryls comprennent le traitement thermique, le remplissage à l'huile incolore (huile colorée), l'irradiation, le substrat, le revêtement et la croissance excessive.

2.1 Méthode de traitement thermique

Le traitement thermique est couramment utilisé pour le béryl jaune-vert ou le béryl vert contenant du fer, et il convient également au béryl orange coloré par des ions de manganèse et de fer. Les émeraudes naturelles sont rarement traitées pour changer de couleur.

(1) Les formes d'ions fer présents dans le béryl

En raison des différentes formes d'ions de fer dans le béryl, le traitement thermique peut produire des effets différents. Les formes spécifiques d'ions de fer dans la structure du béryl comprennent principalement trois types :

① Si Fe³⁺ remplace Al³⁺ la pierre précieuse apparaît jaune. Comme la teneur en Fe³⁺ diminue, il peut passer du jaune doré à l'incolore, et lorsqu'il contient une très faible quantité de Fe³⁺Il est incolore.

② Si Fe²⁺ remplace Al³⁺La pierre n'est pas colorée et est incolore.

③ Des ions fer existent dans les canaux de la structure du béryl. Selon des études antérieures, la présence d'ions fer dans les canaux de la structure serait liée à la couleur bleue du béryl. En général, le traitement thermique a peu d'effet sur la couleur présentée par ces ions, et le mécanisme de coloration doit encore faire l'objet de recherches plus approfondies.

Lorsque Fe²⁺, Fe³⁺existe simultanément dans le béryl, la gemme apparaît souvent verte ou jaune-vert. Ce type de gemme peut souvent être transformé en aigue-marine de haute qualité par traitement thermique, la couleur idéale étant un beau bleu de mer, et ses propriétés physiques et chimiques sont également relativement stables.

Le traitement thermique peut transformer le béryl orange contenant des ions de fer et de manganèse en un beau béryl rose. Il existe également un type de béryl au manganèse d'un rouge profond qui peut s'estomper lorsqu'il est chauffé à 500℃.

(2) Conditions de traitement thermique

① Température de traitement thermique : En raison de la présence d'eau dans la structure du béryl, la température de traitement thermique est relativement basse, généralement entre 250-500℃ et 400℃, et il faut être très prudent au-dessus de 400℃. En général, quelques minutes suffisent. S'il y a beaucoup d'eau, un état laiteux apparaîtra en dessous de 550℃, indiquant que la structure cristalline a été endommagée.

Certains béryls peuvent également être chauffés à des températures élevées, comme certains béryls de l'Inde et du Brésil, chauffés à 700℃ sans aucun changement dans la couleur de la gemme. Cette méthode est souvent utilisée pour éliminer certaines inclusions et fissures extrêmement fines.

② Précautions : En raison des nombreuses fissures dans le béryl au cours du processus de traitement thermique, pour éviter que la pierre n'explose, le chauffage et le refroidissement doivent être effectués lentement, la durée à la température la plus élevée ne doit pas être trop longue, et une certaine protection de la pierre est nécessaire. Par exemple, ces mesures de protection sont très efficaces lorsque l'on place la gemme dans un creuset fermé, que l'on remplit le creuset de sable fin ou que l'on enveloppe la gemme dans une motte d'argile.

2.2 Méthode d'irradiation radioactive

L'irradiation radioactive a un impact significatif sur la couleur du béryl. Après avoir été irradié par des rayons d'énergies différentes, le béryl peut produire des changements de couleur différents. Les sources d'irradiation comprennent généralement les rayons X, les électrons de haute et de basse énergie, etc. En raison des inquiétudes concernant les résidus radioactifs, l'irradiation par neutrons provenant de réacteurs est rarement utilisée.

(1) Méthodes d'irradiation et changements de couleur des pierres précieuses

En raison de la présence de différents ions d'impureté dans le béryl, différentes couleurs peuvent être produites après l'irradiation. Lorsqu'une petite quantité de Fe²⁺ remplace A1³⁺L'irradiation peut transformer l'incolore en jaune, le bleu en vert et le rose en jaune orangé ; ces couleurs sont stables à la lumière. Le béryl incolore, vert, jaune et bleu de type Maxixe peut produire un béryl bleu cobalt profond après avoir été exposé à des radiations. Les pierres précieuses irradiées ne contiennent pas de résidus radioactifs, mais le béryl bleu cobalt produit est instable ; la couleur obtenue par irradiation peut être transformée ou décolorée pour revenir à sa couleur d'origine par traitement thermique, et la couleur obtenue par traitement thermique peut également être restaurée par irradiation. La plupart des béryls bleus de cobalt actuellement sur le marché sont des béryls qui ont été irradiés.

Certains béryls peuvent prendre des couleurs différentes en fonction de l'atmosphère dans laquelle ils sont traités. Par exemple, le béryl jaune contenant du fer peut devenir incolore lorsqu'il est chauffé dans une atmosphère réductrice ; le béryl vert peut se transformer en aigue-marine. Ces couleurs sont stables à la lumière, mais les couleurs originales peuvent être restaurées si elles sont irradiées aux rayons X ou γ.

(2) Caractéristiques d'identification du béryl irradié

Le béryl irradié n'est généralement pas facile à détecter, mais le béryl bleu irradié de type Maxixe présente les caractéristiques suivantes : sa couleur est bleu cobalt, ce qui est très différent du bleu ciel de l'aigue-marine ; son spectre d'absorption de la lumière visible comporte deux bandes d'absorption dans la région rouge (695 nm, 655 nm), et des bandes d'absorption plus faibles dans les régions orange, jaune et jaune-vert à 628 nm, 615 nm, 581 nm et 550 nm (certaines sources font également état de bandes d'absorption à 688 nm, 624 nm, 587 nm et 560 nm), que l'on ne trouve pas dans l'aigue-marine. Lorsqu'on observe le pléochroïsme, la couleur bleue du béryl bleu de type Maxixe apparaît dans la direction de la lumière normale. En revanche, il est essentiellement incolore dans la direction de la lumière extraordinaire, alors que dans l'aigue-marine, la couleur profonde apparaît dans la direction de la lumière extraordinaire. Le béryl bleu de type Maxixe est riche en métal Cs, avec une densité de 2,80 g/cm³ et un indice de réfraction de 1,548-1,592, tous deux plus élevés que ceux des autres variétés de béryl.

2.3 Quelques méthodes de correspondance des couleurs addictives

Les émeraudes présentent souvent de nombreuses fissures internes et doivent donc être remplies pour dissimuler les fissures et améliorer la stabilité de la pierre précieuse. Après le traitement de remplissage, les émeraudes peuvent également améliorer la couleur et la clarté de la pierre précieuse.

(1) Méthode de remplissage par injection

Les huiles injectées comprennent diverses huiles végétales, des huiles lubrifiantes, de la paraffine liquide, de la térébenthine et des résines, qui peuvent être mélangées et injectées à l'aide d'un, de deux ou de plusieurs matériaux. Les méthodes d'injection pour les émeraudes sont divisées en injection d'huile incolore, injection d'huile colorée et traitement par injection de résine. La méthode d'injection est un traitement d'optimisation couramment utilisé pour les émeraudes.

① Injection d'huile incolore :

Après que la pierre précieuse a subi un traitement par injection d'huile incolore, les fissures sont comblées et dissimulées, ce qui les rend difficilement détectables à l'œil nu, améliorant ainsi la transparence et l'éclat de la pierre précieuse. Ce traitement est reconnu par l'industrie internationale de la bijouterie et les consommateurs et est très répandu sur le marché. L'équipement nécessaire à l'injection d'huile incolore est simple et facile à utiliser, et les étapes de l'injection sont les suivantes :

Nettoyez la pierre précieuse à l'éthanol ou par ultrasons, puis séchez-la.
Tremper la pierre précieuse dans de l'huile dont l'indice de réfraction est proche de celui de l'émeraude, sous vide, sous pression ou à chaud, pendant un certain temps.

L'injection d'huile incolore a pour but de "cacher les fissures", ce qui permet de remplir davantage de fissures de la pierre précieuse et de les rendre moins visibles à l'œil nu. À la loupe, l'huile apparaît essentiellement incolore dans les fissures superficielles ; avec le temps, elle peut devenir jaune clair (figure 5-15). Sous une lumière ultraviolette à ondes longues, on peut observer une fluorescence jaune-vert et l'huile peut être exsudée au contact d'une aiguille chauffée. Cette pratique est commercialement acceptée, considérée comme une optimisation et n'a pas besoin d'être spécifiée ; elle peut être vendue comme un produit naturel.

② Injection d'huile colorée :

La méthode d'injection d'huile colorée est la même que celle de l'huile incolore. L'objectif de ce traitement est non seulement de dissimuler les microfissures de la pierre précieuse, mais aussi d'en modifier la couleur. L'injection d'huile colorée se divise en deux cas : l'injection d'huile colorée dans les émeraudes pour rehausser leur couleur et augmenter leur valeur et l'injection de béryl avec de nombreuses fissures, servant de substitut aux émeraudes.

Après l'injection d'huile colorée, l'émeraude présente les caractéristiques suivantes, qui permettent de déterminer si elle a été injectée avec de l'huile colorée.

Le colorant est réparti en filaments le long des fissures et peut être observé à l'aide d'une loupe ou d'un microscope. Un effet de clignotement peut être observé dans des conditions lumineuses ou sombres, avec des couleurs d'interférence anormales (figure 5-16).
Après le traitement, la pierre précieuse libère de l'huile et du gaz des fissures lorsqu'elle est chauffée, et les traces d'huile peuvent être enlevées à l'aide d'un coton-tige.
L'huile colorée peut émettre une forte fluorescence sous la lumière ultraviolette.

③ Traitement de la résine :

Après le traitement de l'émeraude à la résine, la zone de remplissage apparaît brumeuse, avec des structures d'écoulement visibles et des bulles résiduelles. En lumière réfléchie, on peut voir un réseau de fissures de remplissage. Des couleurs d'interférence anormales sont visibles. Le matériau de remplissage est peu dur, peut être percé par une aiguille en acier et présente un faible éclat.

L'observation du matériau de remplissage sous un microscope à pierres précieuses, en utilisant différents éclairages et grossissements pour examiner les zones de remplissage de l'émeraude, peut fournir des informations importantes pour l'identification.

Effet de flash : L'effet de flash peut souvent être observé dans les fissures remplies, causé par la diffusion différente de la lumière par l'émeraude et le matériau de remplissage (tel que la résine époxy). Dans des conditions lumineuses, les fissures de remplissage présentent une lumière réfléchie bleue à violette, tandis que dans des conditions sombres, une observation inclinée peut les transformer en éclairs orangés (figure 5-17).

Bulles et résidus : Les émeraudes naturelles contiennent des bulles que l'on trouve souvent dans les inclusions à deux ou trois phases. Les bulles sont sphériques et n'ont pas de forme distincte. Les bulles dans les fissures remplies sont très évidentes et souvent aplaties. Les fissures remplies d'huile peuvent présenter un effet de flash brun lorsqu'elles sont observées sur un fond clair en raison de l'oxydation, tandis que les résidus oxydés peuvent former des caractéristiques ressemblant à des branches.
Spectroscopie infrarouge : Les différents matériaux de remplissage présentent des pics d'absorption caractéristiques, tels que les pics d'absorption caractéristiques de l'huile d'olive à 2584 cm^-1 et 2924 cm^-1; les pics caractéristiques de l'huile de palme à 2852 cm^-1, 2920 cm^-1, 3004 cm^-1; et les pics caractéristiques de la résine époxy à 2925 cm^-1, 2964 cm^-13034 cm^-1, 3053 cm^-1. Les spectromètres infrarouges permettent de classer et d'analyser les composants des matériaux de remplissage, avec 2800-3000 cm^-1 et des pics d'absorption de 3058 cm^-13036 cm^-1 les pics d'absorption qui témoignent du remplissage des émeraudes par la résine.
Vue du diamant : Le Diamond View permet de déterminer rapidement, clairement et précisément si une émeraude a été traitée avec du plombage. Les observations effectuées à l'aide du Diamond View permettent de voir clairement les bandes de couleur, les taches de couleur et la distribution de toutes les fissures qui ne sont pas visibles ou observables au microscope. En effet, sous fluorescence ultraviolette, les fissures non remplies présentent une fluorescence bleu-blanc, tandis que les fissures remplies présentent une fluorescence jaune-vert claire. Cela permet de déterminer si l'échantillon est rempli, la zone de remplissage et l'emplacement du remplissage. Cependant, le Diamond View a aussi certaines limites ; lorsque les bandes de couleur sont très prononcées et présentent une forte fluorescence rouge sous la lumière ultraviolette, cela peut affecter l'observation des remplissages de fissures.
Spectroscopie Raman : Le spectromètre Raman peut rapidement déterminer la fréquence inhérente, la symétrie, les forces internes et les propriétés cinétiques générales des vibrations moléculaires dans les pierres précieuses, ce qui permet une analyse rapide et efficace des composants des inclusions dans les pierres précieuses. Étant donné que les différents matériaux de remplissage présentent des caractéristiques spectrales Raman laser différentes, les spectromètres Raman laser peuvent être utilisés pour classer et analyser les composants des matériaux de remplissage. Le pic caractéristique du gel est de 1602 cm^-1, 1180 cm^-1, 1107 cm^-1, 817 cm^-1633cm^-1La présence de ces pics d'absorption peut constituer une preuve importante du fait que l'émeraude a subi un traitement de remplissage au gel. Toutefois, cette méthode présente également certaines limites : lorsque le matériau de remplissage interne n'est pas proche de la surface de la pierre précieuse, il est difficile de faire la mise au point et les résultats peuvent ne pas être idéaux.

Actuellement, il existe des différences dans l'expression des conclusions d'identification concernant le traitement de remplissage des émeraudes entre certains laboratoires d'essai de bijouterie nationaux et étrangers. Les certificats d'identification étrangers mentionnent généralement "émeraude naturelle" dans la conclusion, tout en indiquant le degré de remplissage dans la section des remarques. En fonction du matériau de remplissage et du degré de remplissage, on peut généralement classer les émeraudes en cinq niveaux : aucun, pas évident, léger, modéré et évident. En revanche, les certificats d'identification nationaux indiquent directement "émeraude (traitement de remplissage)" dans la conclusion.

(2) Teinture et coloration

Le béryl étant une pierre précieuse monocristalline, l'effet de la teinture est bien inférieur à celui de l'agate, et l'on choisit généralement des pierres précieuses présentant davantage de fissures pour la teinture. La teinture et la coloration des émeraudes ne sont que des mesures correctives visant à renforcer la couleur. Après la teinture, la couleur des émeraudes est souvent concentrée dans les fissures, ce qui entraîne une répartition inégale de la couleur. Observées au spectroscope, les émeraudes naturelles présentent un spectre d'absorption Cr distinct, tandis que les émeraudes teintes peuvent présenter des bandes d'absorption formées par le colorant à 630-660 nm.

(3) Substrat

Le substrat est une méthode de traitement traditionnelle qui consiste généralement à placer une pellicule verte au fond de l'émeraude pour en rehausser la couleur. Avec le temps, le film peut se rider ou se décoller, et des bulles peuvent être observées à la jonction entre le film vert et la pierre précieuse. Les émeraudes traitées présentent un spectre d'absorption Cr très vague, voire absent, au spectroscope, avec un dichroïsme faible ou inexistant.

(4) Croissance excessive

Une très fine couche de cristaux d'émeraude ou d'aigue-marine se développe à la surface du béryl de couleur claire. La caractéristique d'identification est que les couches de croissance n'ont pas les caractéristiques d'inclusion des émeraudes naturelles mais ont les caractéristiques d'inclusion des émeraudes synthétiques.

(5) Revêtement

La surface de l'émeraude est recouverte d'une pellicule très fine, qui peut être incolore ou colorée. La surface de l'émeraude enrobée présente souvent diverses fissures radiales et en réseau (figure 5-18), la couleur étant concentrée à la surface ; à l'intérieur, on peut voir les inclusions tubulaires, en forme de goutte d'eau et biphasées gaz-liquide du béryl naturel ; la couche extérieure présente des inclusions d'émeraude synthétique.

(6) Composite

Les pierres composites émeraude sont souvent constituées d'émeraudes de couleur claire et de couches de colorant vert, que l'on peut voir à la loupe comme des couches d'adhésif et des inclusions dans les émeraudes. La région orange présente un spectre d'absorption distinct causé par le colorant. Il existe également une imitation courante de la pierre composite émeraude-sudarite (figure 5-19), avec du verre incolore ou de couleur claire sur les couches supérieure et inférieure et de la colle verte au milieu. Lorsqu'on l'observe en grossissant parallèlement à la crête de la taille, on peut voir une petite quantité de matériau adhésif vert foncé contenant des bulles à la surface de collage.

Les méthodes courantes de traitement d'optimisation et les caractéristiques d'identification des émeraudes sont résumées dans le tableau 5-5.

Tableau 5-5 Méthodes courantes de traitement d'optimisation et caractéristiques d'identification des émeraudes

Méthode de traitement	Résultat du traitement	Caractéristiques d'identification	Optimisation ou traitement
Immersion dans l'huile	Trempage dans de l'huile incolore	La position de remplissage a un effet de clignotement, l'huile sort après avoir été chauffée, et l'huile colorée est distribuée de manière filamenteuse le long des fissures.	Optimisation
Immersion dans l'huile	Trempé dans de l'huile colorée		Traitement
Colle de remplissage	Résine de remplissage	Effet flash	Traitement
Teinture et coloration	Introduction d'un colorant vert dans les fissures	Couleur concentrée dans les fissures	Traitement
Substrat	Ajouter une couche de film vert au fond de l'émeraude	Méthode de vérification des joints de jonction visibles, où il peut y avoir des bulles, un faible dichroïsme et où le spectre d'absorption du Cr n'est pas évident.	Traitement
Croissance excessive	Une couche d'émeraude synthétique plus foncée se développe sur l'émeraude de couleur claire.	Les caractéristiques des couches internes et externes sont différentes.	Traitement
Revêtement (régénération)	Une pellicule d'émeraude synthétique se développe sur la couche extérieure avec de l'émeraude naturelle au centre.	La couche externe de l'émeraude est sujette à des fissures en réseau et à des fissures radiales.	Traitement
Composite	Fabriqué à partir de deux ou plusieurs types de matériaux, on trouve couramment l'émeraude naturelle et l'émeraude synthétique, l'émeraude naturelle et la pellicule verte, etc.	Il y a des bulles dans le joint d'assemblage et des différences d'indice de réfraction, d'éclat, etc. entre les différents matériaux.	Traitement

Section III Diamant

1. Caractéristiques gemmologiques des diamants

Les diamants ont une dureté élevée, des points de fusion, des propriétés d'isolation et une stabilité chimique. La composition des diamants est l'élément C ; les diamants purs sont incolores et transparents, tandis que les diamants contenant différentes impuretés peuvent présenter différentes couleurs. La qualité de la couleur joue un rôle décisif dans l'évaluation des diamants. La classification de la couleur des diamants est très stricte, les diamants sans défaut et totalement transparents étant de la plus haute qualité ; la moindre trace de couleur peut faire chuter les prix. Toutefois, les diamants de couleur constituent une exception, car la différence de prix entre les différentes couleurs de diamants de couleur peut être significative. Les couleurs courantes des diamants sont l'incolore et le jaune (figure 5-20).

Les diamants se trouvent généralement dans deux types de gisements minéraux : la kimberlite et la lamproïte. La première kimberlite a été découverte en Afrique du Sud en 1870 et, à ce jour, plus de 5 000 corps kimberlitiques ont été découverts dans le monde, dont plus de 500 contiennent des diamants. La production de diamants de qualité gemme dans la lamproïte est très faible, puisqu'elle ne représente qu'environ 10% du total.

En raison de leur grande dureté et de leur forte dispersion, les diamants possèdent un charme unique et ont toujours été appréciés par les gens. C'est pourquoi l'optimisation du traitement des diamants bruts de qualité inférieure a également fait l'objet de recherches de la part de nombreux gemmologues et négociants. Il existe de nombreuses méthodes pour optimiser les diamants, telles que l'irradiation, le traitement à haute température et à haute pression, le perçage au laser et le remplissage des fissures. La plupart des diamants colorés qui ont été optimisés sont dus à une irradiation artificielle qui provoque des défauts structurels internes dans les diamants, ce qui entraîne des centres de couleur différents qui sont fondamentalement différents de la formation de la couleur des diamants colorés naturellement.

La formation de la couleur des diamants est principalement liée aux types d'impuretés et aux changements dans les composants structurels ; différentes couleurs ont différents types de formation. Les couleurs courantes des diamants et leurs causes de formation sont les suivantes (tableau 5-6).

Tableau 5-6 Types de causes de la couleur du diamant

Couleur du diamant	Cause
Bleu	Contient l'élément B
Jaune	Contient l'élément N
Rose, marron	Déformation plastique
Vert	Le centre de couleur est à l'origine de la couleur
Noir	L'inclusion est à l'origine de la couleur

2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification des diamants

En raison du charme unique des diamants, la production de diamants ne suffit pas. Les méthodes d'optimisation du traitement des diamants sont également en constante amélioration. Le traitement d'optimisation des diamants comprend principalement deux aspects : l'un consiste à améliorer la couleur des diamants, l'autre à traiter les inclusions dans les diamants afin d'améliorer leur clarté. Depuis 1950, le traitement par irradiation est utilisé pour améliorer la couleur des diamants. La technologie permettant d'éliminer les inclusions sombres dans les diamants, le perçage au laser et le remplissage des fissures se sont progressivement développés en 1960. Depuis 1990, de nouvelles améliorations ont été apportées au remplissage des fissures et au forage au laser. La technologie du diamant synthétique a également favorisé l'optimisation du traitement des diamants. Depuis 2000, le traitement à haute température et à haute pression (HPHT) a permis d'améliorer les diamants aux teintes brunes et brunâtres.

Les traitements multiples des diamants sont apparus pour la première fois entre les années 1990 et le début du 21e siècle, principalement dans le cadre des traitements de clarté. Au cours du processus d'identification des diamants, il a été constaté que les diamants avaient subi un traitement de forage au laser, suivi d'un remplissage de verre le long du canal laser ; il y a également eu des cas où les diamants ont subi deux traitements de remplissage pour améliorer la clarté. Avec l'apparition et la maturation des méthodes de traitement à haute température et à haute pression et des techniques d'irradiation suivies de trempe à haute température, les traitements multiples ont commencé à modifier la couleur des diamants.

La couleur d'un diamant est un facteur important pour déterminer sa qualité ; plus le grade de couleur est élevé, plus la valeur est importante. Les traitements d'optimisation des diamants, tels que l'irradiation, le revêtement traditionnel, le substrat et l'HPHT, visent principalement à améliorer la couleur des diamants. Certaines méthodes d'optimisation se concentrent sur l'amélioration de la clarté des diamants, comme le perçage au laser. Les principales méthodes d'optimisation des diamants comprennent cinq types : le traitement par irradiation pour modifier la couleur des diamants ; les méthodes de remplissage et de forage au laser pour améliorer la clarté des diamants ; les traitements de surface des diamants, y compris les revêtements de surface et le filmage ; le traitement à haute température et à haute pression (HPHT) ; le traitement combiné des diamants.

2.1 Traitement par irradiation

L'irradiation peut amener les diamants à produire des centres de couleur différents, modifiant ainsi la couleur du diamant. Après le traitement par irradiation, les diamants peuvent presque présenter n'importe quelle couleur, et la couleur améliorée est stable. Cette méthode de traitement convient aux diamants de couleur, mais le traitement par irradiation ne peut pas améliorer le grade de couleur des diamants incolores au-dessus du grade K. Le rayonnement résiduel des diamants traités par irradiation présente des risques potentiels pour la santé humaine, ce qui limite l'acceptation des pierres précieuses irradiées par les consommateurs.

L'irradiation consiste essentiellement à utiliser une source de rayonnement pour générer des ions ou des rayons à haute énergie, ce qui endommage la structure du diamant et crée des centres de couleur. L'irradiation radioactive peut améliorer la couleur générale des diamants. Le principe est que l'irradiation endommage une partie du réseau du diamant, formant des zones désordonnées et des défauts ponctuels. Les défauts structurels affectent l'absorption de la lumière visible par la pierre précieuse, augmentant l'absorption spécifique de certaines longueurs d'onde de la lumière, d'où la couleur.

Le temps et la dose d'irradiation sont contrôlés en fonction de la couleur souhaitée. Plus la couleur désirée est profonde, plus le temps d'irradiation est long et plus la dose est importante. Les diamants irradiés sont souvent jaune-vert, vert, bleu-vert et d'autres couleurs.

Différents types de diamants peuvent produire différentes couleurs, et différentes sources de rayonnement peuvent également produire différentes couleurs. Il existe quatre sources de rayonnement courantes, et le processus d'irradiation ainsi que les couleurs qui en résultent sont indiqués dans le tableau 5-7.

Tableau 5-7 Sources de rayonnement et couleurs améliorées

Source de rayonnement	Processus de transformation	Couleur finale
⁶⁰Co	Temps d'irradiation long, couleur instable	Vert, bleu-vert, rose-rouge, jaune d'or, etc.
Sel de radium	Irradiation par cyclotron, peu utilisée	La couleur verte et la couleur noire peuvent se former après une longue période.
Traitement aux neutrons	Couleur générale, couleur stable, la plus utilisée	Un traitement thermique de 500 à 900°C permet d'obtenir des couleurs brunes, jaunes, orange ou rose-violet.
Traitement aux électrons	Couleur générale, plus couramment utilisée	Bleu-vert clair, traité thermiquement pour produire du jaune orangé, du rose, du brun

① ⁶⁰Co Irradiation :

Utilisation ⁶⁰Co pour produire des diamants à rayonnement γ peut générer du vert, du bleu-vert, du rose-rouge, du jaune d'or, etc. Cependant, le temps de traitement est long et la couleur est instable ; cette méthode doit encore être utilisée.

② Irradiation au sel de radium :

Les diamants irradiés par un cyclotron peuvent produire du vert ; si le temps de chauffage est plus long, on peut obtenir du noir. Cependant, la couleur est limitée à la surface et peut produire des résidus radioactifs.

③ Traitement aux neutrons :

Les diamants sont placés dans un réacteur nucléaire et bombardés de neutrons, qui peuvent pénétrer directement dans le diamant, produisant des couleurs vertes et bleu-vert stables. Après irradiation, chauffage à 500-900℃, les diamants de type I a peuvent produire du jaune et du jaune orangé ; les diamants de type I b produisent du rose et du rouge pourpre. Cette méthode est relativement couramment utilisée.

④ Traitement électronique :

Les diamants traités peuvent produire des couleurs bleu clair ou bleu-vert, sont limités à la surface, n'ont pas de résidus radioactifs et ont une bonne stabilité. Le chauffage à 400℃ peut produire de l'orange, du jaune, du bleu, du brun, etc. Cette méthode est relativement courante.

Les diamants de couleur obtenus par irradiation peuvent être distingués par la distribution des couleurs, le spectre d'absorption, le spectre de fluorescence ou la conductivité. Les différentes couleurs des diamants de couleur irradiés ont des spectres d'absorption différents. Les couleurs après irradiation sont relativement stables, mais il faut noter au moment de la vente qu'elles entrent dans la catégorie des diamants traités dans le cadre d'un traitement d'optimisation des pierres précieuses. Si les diamants irradiés contiennent des résidus radioactifs, ils doivent être placés jusqu'à ce que leur teneur soit inférieure aux normes nationales avant d'être commercialisés.

(1) Spectre d'absorption

Les diamants contiennent généralement des traces d'atomes d'azote. Ces atomes d'azote ont deux modes d'apparition : l'un remplace les atomes de carbone dans le réseau sous une forme monatomique, comme les atomes d'azote qui deviennent des donneurs d'azote, ce qui donne au cristal sa couleur jaune caractéristique ; l'autre forme existe sous forme d'agrégats à l'intérieur du cristal. Qu'il s'agisse d'un agrégat composé de deux atomes d'azote adjacents ou d'un agrégat composé de quatre atomes d'azote, il n'y a pas d'absorption dans le domaine de la lumière visible, d'où l'absence de couleur.

Les diamants incolores contenant de l'azote peuvent produire du jaune après irradiation et traitement thermique. Cette couleur jaune serait due aux centres de couleur H3 (503 nm) et H4 (496 nm), les centres de couleur H4 étant dominants, alors que les diamants jaunes naturels n'ont pas de centres de couleur H3 ou H4 ou ne sont pas évidents. Les lignes d'absorption causées par les centres de couleur H4 dans le spectre d'absorption montrent que le diamant a été irradié. Toutefois, l'absence de centres de couleur H4 n'indique pas nécessairement que la couleur du diamant est naturelle.

En outre, les diamants jaunes irradiés peuvent également présenter des lignes d'absorption à 595 nm. En 1956, des chercheurs du GIA ont découvert que les diamants traités par irradiation et par la chaleur présentaient un pic d'absorption à 595 nm, ce qui n'est pas le cas des diamants naturels. Bien que des études ultérieures aient montré que ce pic d'absorption pouvait disparaître lors d'un traitement à haute température (supérieure à 1000℃), deux nouveaux pics d'absorption à 1936nm (HIb) et 2024nm (HIc) apparaissaient. Par conséquent, tout pic d'absorption à 595nm, 1936nm et 2024nm peut être considéré comme des lignes spectrales de diagnostic pour les diamants irradiés artificiellement. Dans l'état actuel de la technologie, il est impossible d'avoir des diamants irradiés sans la ligne d'absorption à 595 nm et les lignes d'absorption HIb et HIc. Par conséquent, n'importe laquelle des trois lignes d'absorption apparaissant à 595 nm, 1936 nm et 2024 nm peut servir de caractéristique d'identification des diamants traités.

Les diamants bleus ou verts irradiés présentent une ligne d'absorption à 741nm à la fin de la région rouge. Cependant, les diamants verts naturels peuvent également présenter cette ligne d'absorption.

La ligne d'absorption caractéristique des diamants roses et violets irradiés se situe à 637nm, et une ligne d'absorption supplémentaire de 595nm, 575nm peut également apparaître. La ligne d'absorption de 637 nm est la ligne de diagnostic pour les diamants traités en rose. Les diamants roses naturellement colorés présentent principalement une large bande à 563 nm. Les diamants bleus revêtus de diamants de type Ia présentent souvent des centres N3 et une bande d'absorption à 415 nm. En comparaison, les diamants bleus naturels sont colorés par le bore et ne présentent pas le pic d'absorption à 415 nm. Les diamants bleus naturels sont également conducteurs, alors que les diamants bleus irradiés ne le sont pas.

(2) Caractéristiques de distribution des couleurs

Les diamants de couleur naturelle présentent des bandes de couleur linéaires ou triangulaires, les bandes de couleur étant parallèles aux faces du cristal ; la couleur des diamants irradiés est limitée à la surface du diamant ; la couleur des diamants après irradiation n'existe qu'en surface, présentant souvent des marques sombres sur les bords des facettes de la surface. Pour les diamants traités avec un cyclotron, la couleur n'existe qu'en surface et le schéma de distribution de la couleur est lié à la taille du diamant et à la direction de l'irradiation (figure 5-21).

Lorsque la méthode d'irradiation bombarde un diamant taille brillant depuis le pavillon, une distribution de couleurs en forme de "parapluie" peut être observée autour de la pointe du pavillon lorsqu'on l'observe depuis la table, également connue sous le nom d'effet parapluie ; lorsque l'irradiation commence depuis la couronne, un anneau sombre peut être observé autour de la gaine ; si le diamant est bombardé depuis le côté, le côté le plus proche de la source d'irradiation aura une couleur plus profonde.

(3) Conductivité

Les diamants bleus naturels de type IIb ont une conductivité, tandis que les diamants bleus traités par irradiation n'ont pas de conductivité.

(4) Autres

Les diamants traités au radium présentent souvent une forte radioactivité résiduelle. Lorsque ce diamant traité est placé sur un film photographique pendant un certain temps, une image floue du diamant peut apparaître sur le film après l'exposition, ce qui est dû à la radioactivité du diamant.

2.2 Élimination des impuretés et comblement des fractures par laser

Le traitement au laser élimine les inclusions minérales sombres des diamants, et des matériaux tels que la résine ou le verre comblent les fractures.

(1) Méthodes et procédés de traitement

Concentrez le laser sur le diamant pour le vaporiser, en ciblant l'endroit où les inclusions minérales doivent être enlevées tout en utilisant le laser pour vaporiser les inclusions minérales, puis remplissez les petits trous laissés avec une substance qui a des propriétés optiques similaires à celles du diamant en la faisant fondre à l'aide du laser.

Le traitement au laser KM est une nouvelle méthode apparue récemment. Le chauffage au laser des inclusions relie les fissures naturelles internes aux fissures de surface, et le traitement à l'acide est utilisé pour éliminer les inclusions sombres. Cette méthode convient aux diamants contenant des inclusions sombres très proches de la surface. Après traitement, il contient généralement des canaux en "zigzag" qui s'étendent de l'intérieur vers la surface.

(2) Identification des diamants traités par forage laser

Sous des loupes et des microscopes à pierres précieuses, on peut observer que les diamants traités au laser et remplis de fissures présentent les caractéristiques suivantes :

① En raison des trous permanents du laser sur la surface du diamant et de la dureté du matériau de remplissage beaucoup plus faible que celle du diamant, il se forme des piqûres relativement difficiles à détecter sur la surface du diamant.

② Faites tourner le diamant et observez les canaux laser linéaires. Les canaux laser sont plus prononcés en raison des différences d'indice de réfraction, de transparence et de couleur du matériau de remplissage par rapport au diamant (figure 5-22).

③ Il existe une différence de couleur et d'éclat entre le matériau de remplissage au laser et le diamant environnant (figure 5-23).

(3) Identification des diamants ayant fait l'objet d'un traitement de comblement des fissures

La grande majorité des diamants fourrés actuellement sur le marché peuvent être identifiés à l'aide d'instruments conventionnels et présentent les caractéristiques significatives suivantes :

① Effet de clignotement : Lorsque l'on observe la surface de la fissure remplie sous grossissement, elle présente un effet de clignotement jaune-orange, jaune-vert ou rouge-violacé. Ce phénomène de clignotement peut présenter des couleurs différentes à différents endroits de la surface de la fissure, et la couleur du clignotement peut changer avec la rotation de l'échantillon (voir figure 5-24).

② Observation de la surface des fissures : Caractéristiques Les diamants remplis présentent des caractéristiques évidentes lorsque les fissures sont remplies, notamment des bulles irrégulières, des marques d'écoulement et des structures fibreuses du matériau de remplissage à l'intérieur des fissures. Le matériau de remplissage peut paraître brun clair ou brun-jaune lorsqu'il est épais. Parfois, une partie du matériau de remplissage peut rester à la surface du diamant, et l'éclat et la couleur du matériau de remplissage à la surface de la fissure présentent encore des différences subtiles par rapport au diamant.

③ Observation de la couleur du diamant : après le comblement d'une fissure, la couleur du diamant peut également changer. Sous une loupe décuplée, un ton bleu-violet trouble apparaît souvent.

Outre l'identification à l'aide d'instruments conventionnels, de grands instruments de détection tels que les spectromètres Raman, les spectromètres d'énergie et la technologie d'imagerie à rayons X peuvent également être utilisés pour analyser la composition, la phase et les caractéristiques de remplissage de la charge.

2.3 Traitement de surface

(1) Revêtement de surface

La méthode la plus ancienne pour modifier la couleur jaunâtre des diamants consiste à colorer la surface du diamant pour masquer la véritable couleur du corps. Il s'agit d'une méthode traditionnelle de traitement de surface visant à améliorer la couleur jaunâtre des diamants. Il existe deux méthodes courantes : la première consiste à appliquer une substance bleue sur la ceinture du diamant, ce qui peut améliorer de manière significative la couleur jaunâtre du corps du diamant, en augmentant le diamant de 1 à 2 degrés de couleur ; la seconde consiste à recouvrir la surface du diamant d'une couche de film d'oxyde coloré, ce qui entraîne également une amélioration notable de la couleur après le revêtement, et ce revêtement est relativement durable.

Méthode d'identification : L'observation au microscope à haute puissance révèle un éclat de surface semblable à un arc-en-ciel. L'ébullition dans de l'acide fort pendant quelques minutes peut également provoquer une décoloration de la surface. Le diamant revêtu apparaît orange dans l'ensemble. La dureté du matériau de revêtement du diamant étant inférieure à celle du diamant, des rayures sont souvent observées sur la surface du revêtement (figure 5-25).

(2) Revêtement de diamant

Le revêtement de diamant est une amélioration progressive du processus de revêtement de diamant et une application de la technologie moderne dans le traitement de surface des pierres précieuses.

① Méthode de traitement :

Dans des conditions de basse pression et de température moyenne, une couche de diamant synthétique ou de film de carbone de type diamant est formée à la surface de diamants ou d'autres matériaux à l'aide d'une méthode de dépôt chimique. Le processus initial était relativement simple et le film de diamant synthétique était polycristallin, ce qui le rendait facile à identifier. Ce film de diamant est un matériau polycristallin composé d'atomes de carbone ayant la structure et les propriétés physico-chimiques du diamant, dont l'épaisseur varie généralement de quelques dizaines à quelques centaines de micromètres. Son épaisseur peut atteindre plusieurs millimètres.

Selon certaines informations, l'entreprise américaine Sumitomo Electric Industries a mis au point une méthode permettant de recouvrir des octaèdres de diamant naturel presque incolore d'une pellicule de diamant synthétique bleu ciel d'une épaisseur pouvant atteindre 20 mm. Une petite quantité de film de diamant bleu est appliquée sur les diamants à facettes pour couvrir les légères teintes jaunes et rehausser la couleur du diamant.

② Caractéristiques d'identification des diamants enrobés :

Les diamants ayant subi un traitement d'enrobage présentent généralement une pellicule transparente de la couleur souhaitée, qui peut combler les piqûres à la surface de la gemme, la rendre lisse et augmenter son éclat, tout en renforçant la concentration de la couleur de la gemme. Il y a souvent des taches ou des zones granuleuses sur les bords, là où la gemme entre en contact avec le métal de la monture, et la pellicule peut également être enlevée avec de l'acide.

Le film étant un agrégat polycristallin, il présente une structure granulaire qui peut être facilement distinguée du cristal unique de diamant lorsqu'il est observé au microscope à fort grossissement.

La couleur des films de diamant déposés par dépôt chimique en phase vapeur ou par dépôt par faisceau d'ions peut être vérifiée par immersion dans l'huile, en particulier en immergeant le diamant dans du dibromo-méthane, qui produira des couleurs d'interférence à la surface du diamant. La plupart des films de diamant ou de carbone de type diamant synthétisés avec succès et étudiés jusqu'à présent sont des films minces polycristallins, qui ont une faible transparence et sont plus faciles à identifier que les diamants monocristallins.

De grands instruments tels que les microscopes électroniques à balayage et la spectroscopie Raman permettent également de tester et d'analyser les films de diamant.

2.4 Traitement à haute température et à haute pression (HPHT)

Le traitement à haute température et à haute pression consiste à placer les diamants bruns, qui présentent des défauts de couleur dus à la déformation plastique, dans un four à haute température et à haute pression afin de restructurer leur structure cristalline et de créer des centres de couleur, améliorant ainsi la couleur des diamants. Il s'agit d'une nouvelle méthode de traitement d'optimisation des diamants, dont le rendement est très faible et insuffisant pour répondre à la norme mondiale 1%.

Il existe principalement deux types de diamants traités à haute température et à haute pression, le type I a et le type II a. Les diamants bruns de type I a contiennent des impuretés responsables de la couleur, telles que des atomes d'azote et des lacunes dans leur structure cristalline, qui ne peuvent être éliminées dans les conditions actuelles de traitement à haute température et à haute pression afin d'améliorer leur grade de couleur. Ce n'est qu'en se basant sur l'existence de défauts de réseau dans le cristal de diamant que le traitement à haute température et à haute pression peut améliorer sa résistance à la déformation plastique et favoriser la génération de défauts de réseau pour obtenir une modification de la couleur. En général, grâce à la technologie à haute température et à haute pression, le jaune brunâtre peut être transformé en jaune-vert, en jaune doré et en une petite quantité de rose et de bleu, entre autres.

Le traitement à haute température et à haute pression peut aider les diamants bruns de type IIa à surmonter les obstacles auxquels ils sont confrontés, en incitant leur structure à se réorganiser dans des conditions de haute température et de haute pression, en rétablissant l'état stable initial avant la déformation plastique, ce qui fait passer leur couleur à l'incolore (figure 5-26).

(1) Le processus de traitement à haute température et à haute pression des diamants

Les simulations en laboratoire à haute température et à haute pression imitent l'environnement naturel de la croissance des cristaux de diamant, en contrôlant artificiellement la température, la pression et les conditions moyennes, en fournissant un potentiel d'activation suffisant pour les défauts et les atomes d'impureté dans le cristal de diamant, en intensifiant la force de la déformation plastique, en améliorant ou en modifiant ainsi les défauts du réseau dans le diamant pour obtenir un changement de couleur.

Les diamants traités par HPHT se répartissent principalement en deux types : les diamants bruns de type IIa et les diamants de type Ia. Les principales méthodes de traitement sont les suivantes :

① Sélectionnez des pierres brutes ou des pierres brutes diamantées, en choisissant des échantillons présentant moins de fissures et d'inclusions.

② Déterminer les taux de chauffage et de pressurisation afin d'éviter un échauffement rapide susceptible de provoquer une rupture fragile.

③ Atteindre la température et la pression maximales, les maintenir pendant un certain temps ; les conditions de température et de pression varient selon les objets traités. La température de traitement des diamants de type Ia est d'environ 2100℃. La pression est de (6-7)x10⁹Pa, avec un temps de stabilisation de 30 minutes ; les diamants de type IIa nécessitent une température légèrement plus basse, autour de 1900℃, avec une pression similaire à celle des diamants de type Ia, et un temps de stabilisation plus long, nécessitant plusieurs heures.

④ Après le traitement, il faut d'abord réduire la pression, puis abaisser lentement la température, ce qui laisse suffisamment de temps pour que les lacunes de la structure cristalline se réorganisent et se stabilisent.

⑤ Retirer l'échantillon et repolir le diamant brut.

Deux principaux types de diamants sont traités à haute température et à haute pression : le diamant GE-POL de la société GE aux États-Unis et le diamant Nova.

(2) Diamant GE-POL

Le diamant GE-POL utilise une nouvelle méthode de traitement d'optimisation de la couleur, la méthode de réparation à haute température et à haute pression. Cette technologie, développée par General Electric (GE) aux États-Unis, permet d'améliorer la couleur des diamants dans des conditions de température et de pression élevées. Elle est appelée diamant GE-POL car il s'agit d'un nouveau produit vendu exclusivement par la filiale israélienne POL en 1999. La technologie consiste à traiter les diamants naturels à haute température et à haute pression afin d'améliorer leur couleur, généralement de 4〜6 niveaux. Le diamant brut doit avoir un grade de couleur J ou supérieur et être exempt d'impuretés, ce qui le qualifie de diamant de type IIa à haute pureté. Les diamants bruns et gris de type IIa peuvent être traités pour devenir des diamants incolores. Parallèlement, les diamants traités par HPHT peuvent également s'approfondir ou changer de couleur, pour devenir parfois rose clair ou bleu clair, atteignant ainsi le niveau des diamants de fantaisie.

Caractéristiques d'identification des diamants GE-POL : La couleur des diamants traités est généralement comprise entre D et G, avec des tons légèrement nuageux, bruns ou gris. Les fissures s'étendent souvent jusqu'à la surface du diamant, avec des fissures cicatrisées, des clivages et des inclusions de forme anormale. Certains diamants traités présentent une déformation inhabituellement prononcée sous une lumière polarisée orthogonalement, ce qui entraîne des phénomènes d'extinction anormaux. Cette méthode traite les diamants comme des diamants naturels, ce qui rend leur identification relativement difficile. General Electric a promis que tous les diamants qu'elle traitera seront gravés au laser avec les mots "GEPOL" sur la surface de la gaine.

(3) Diamant Nova

La méthode de traitement à haute température et à haute pression transforme les diamants bruns naturels de type Ia en diamants colorés. Des recherches antérieures suggèrent que la coloration des diamants bruns est due à des dislocations et à des défauts ponctuels associés, générés par une déformation plastique après la formation du diamant. En 1999, la société Nova Diamond aux États-Unis a utilisé une technologie à haute température et à haute pression pour traiter des diamants bruns communs de type Ia et les transformer en diamants jaune-vert éclatants, également connus sous le nom de diamants améliorés à haute température et à haute pression ou diamants Nova.

Caractéristiques d'identification du diamant Nova : Ce type de diamant présente une couleur jaune-vert, certains cristaux contenant des inclusions de graphite et des piqûres de gravure en surface. Après un traitement à haute température et à haute pression, la structure du diamant subit une déformation plastique importante, présentant une extinction anormale prononcée, une forte fluorescence jaune-vert accompagnée d'une fluorescence crayeuse, ainsi qu'une ligne spectrale caractéristique de 529 nm et une ligne spectrale d'absorption de 986 nm.

2.5 Traitement combiné

Le traitement de combinaison de diamants comprend deux situations : l'une consiste à combiner deux petits diamants en un diamant plus grand ; l'autre consiste à utiliser un diamant comme couronne (ou partie supérieure) et un saphir transparent incolore ou un verre comme pavillon (ou partie inférieure), en combinant les deux ensemble. Lors du sertissage, la méthode du pavé est souvent utilisée pour dissimuler la couche de liaison. Les diamants composites présentent les caractéristiques d'identification suivantes :

(1) Observer les caractéristiques de la surface de combinaison et les éventuelles bulles ;

(2) La brillance des parties supérieure et inférieure de la couche composite, l'indice de réfraction de l'encapsulation et la différence de transmission de la lumière ;

(3) Placer l'échantillon dans l'eau pour le tester, observer le phénomène de stratification, et utiliser avec précaution l'huile d'immersion organique pour l'observation, car la matière organique peut dissoudre la couche de combinaison et séparer les deux parties ;

(4) Observer les diamants composites brillants de taille ronde ; les proportions de coupe et les phénomènes de réflexion totale interne sont inférieurs à ceux des diamants naturels.

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Apprenez les méthodes professionnelles d'électroformage de l'or pour les bijoux. Créer des pendentifs et des décorations creuses et complexes en alliage d'or 18K à l'aide de solutions de placage. Contrôlez la densité du courant et le traitement thermique pour obtenir des pièces personnalisées solides, résistantes à la corrosion et de grande qualité. Indispensable pour les créateurs et les marques.

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Figure 4-22 Utilisation d'un rapporteur à aiguille magnétique

Comment tailler les pierres précieuses ? Techniques : Abrasifs, outils et méthodes de taille pour les bijoutiers

Heman - Expert en produits de bijouterie 18 novembre 2024

Ce guide présente la taille des pierres précieuses, de l'utilisation d'abrasifs tels que les diamants pour le meulage et le polissage, aux outils appropriés. Apprenez à façonner et à finir les pierres précieuses pour obtenir une qualité de bijouterie supérieure, ce qui est crucial pour tout magasin, studio ou créateur sur le marché. Indispensable pour ceux qui fabriquent des pièces personnalisées pour les célébrités.

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Saphir avec fuite de lumière sur la table et pas de feu

Le guide d'achat des pierres précieuses pour les connaisseurs : L'édition pour débutants

Heman - Expert en produits de bijouterie 29 septembre 2024

Notre guide vous permet de tout savoir sur l'achat d'une pierre précieuse ! Apprenez les ficelles de la couleur, de la taille, de la clarté et comment distinguer une pierre authentique d'une fausse. Que vous soyez bijoutier, designer ou simplement amateur de bling-bling, cette lecture vous aidera à acheter intelligemment et à avoir l'air fabuleux. Ne vous faites plus arnaquer lors de vos achats de pierres précieuses !

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argent sterling 3D Jewelry Rendering_1 cases

Comment créer des modèles 3D de bijoux avec Rhino, Flamingo et TechGems ? Et cas esthétiques de certaines peintures numériques

Heman - Expert en produits de bijouterie 17 mars 2025

Apprenez à concevoir des bijoux avec Rhino, Flamingo et TechGems. Ce guide vous apprend à utiliser ces outils pour créer des rendus détaillés de pendentifs, de bracelets, etc. Il aborde la modélisation NURBS, les paramètres des matériaux, les effets d'éclairage et les astuces de rendu. Parfait pour les concepteurs de bijoux, les magasins et les vendeurs en ligne qui souhaitent créer des visuels de bijoux réalistes et attrayants.

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SLA 3D La technologie SLA contrôle les imprimantes 3D

Technologie d'impression 3D utilisée dans la production de bijoux - Technologie de moulage contemporaine basée sur les données

Heman - Expert en produits de bijouterie 11 septembre 2024

Transformez vos créations de bijoux grâce à l'impression 3D et à la technologie CNC ! Apprenez à utiliser des logiciels intéressants comme JeweICAD et Rhinoceros pour créer des modèles détaillés en cire et des pièces en métal. Préparez-vous à créer des bijoux personnalisés et rentables, prêts pour l'avenir.

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Options de couleur pour le placage de natation

Comment rehausser vos bijoux grâce aux techniques de traitement de surface

Heman - Expert en produits de bijouterie 4 mars 2025

Explorez le monde des traitements de surface des bijoux grâce à ce guide complet. Découvrez le polissage, la galvanoplastie, le placage chimique et les techniques avancées telles que les revêtements PVD, l'émail et la nano-pulvérisation. Découvrez comment rehausser les bijoux avec des finitions en or, en argent et en couleur. Parfait pour les bijouteries, les créateurs, les vendeurs en ligne et tous ceux qui cherchent à ajouter des touches uniques à leurs pièces.

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Comment distinguer les vrais diamants des faux : le guide ultime d’identification

Heman - Expert en produits de bijouterie 19 novembre 2025

Apprenez à reconnaître les vrais diamants. Ce guide présente les tests clés d'éclat, de feu et d'utilisation d'un testeur thermique. Identifiez les diamants naturels et synthétiques (comme les diamants HPHT et CVD) et distinguez-les des imitations telles que l'oxyde de zirconium. Un outil indispensable pour les professionnels de la joaillerie afin de vérifier l'authenticité des diamants.

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Qu’est-ce que le rhodiage et quels sont ses avantages pour vos bijoux ?

Heman - Expert en produits de bijouterie 11 novembre 2025

Le rhodiage ajoute une couche dure, blanc argenté et anti-ternissement aux bijoux. Il les protège de la corrosion, préserve leur éclat et résiste à l'usure. Ce guide explique le procédé de rhodiage, les solutions utilisées et comment obtenir une finition brillante et durable pour vos bijoux en argent et en platine.

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Dévoilement de pierres précieuses monocristallines optimisées telles que le saphir, le béryl et le diamant

Dévoiler des pierres précieuses monocristallines Optimiser comme le saphir, le béryl et le diamant

Optimisation et identification des saphirs et rubis, des pierres précieuses de la famille des béryls et des diamants.

Table des matières

Section I Saphir et rubis Pierre précieuse en corindon

1. Caractéristiques gemmologiques des gemmes en corindon

Tableau 5-1 Couleurs des pierres précieuses en corindon produites par différents ions colorants

2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification des pierres précieuses en corindon

2.1 Classification des méthodes de traitement d'optimisation des pierres précieuses en saphir

Tableau 5-2 Classification des traitements d'optimisation des pierres précieuses en corindon

2.2 Méthode de traitement thermique

(1) Changement des pierres précieuses en corindon contenant des ions de fer, qui passent de l'incolore et du vert jaunâtre clair au jaune et à l'orange

(2) La couleur des pierres précieuses en corindon incolore ou bleu clair contenant des ions de fer et de titane s'intensifie, tandis que la couleur des pierres précieuses en corindon bleu foncé s'éclaircit.

(3) Élimination des tons violets et bleus dans les rubis

(4) Élimination, précipitation et reformation d'inclusions étoilées et fibreuses

① Éliminer l'astérisme et les inclusions semblables à de la soie

② Extraction de la lumière des étoiles :

③ Starlight recreation :

(5) L'introduction des modèles de croissance des gemmes synthétiques, la réduction du stress et les inclusions ressemblant à des empreintes digitales.

2.3 Méthode d'irradiation

① Fluorescence orange-jaune dans l'ultraviolet :

② La composition contient peu ou pas d'ions chrome.

③ Spectre d'absorption infrarouge :

④ Caractéristiques du spectre d'absorption ultraviolet-visible :

2.4 Remplissage de rubis

(1) Remplissage avec des matériaux traditionnels

(2) Remplissage du verre à haute teneur en plomb

① Méthode de remplissage :

② Méthode de détection :

③ Réparation du remplissage de verre :

2.5 Pierres et revêtements composites

2.6 Méthodes courantes de colorimétrie additive

2.7 Identification des produits améliorés

(1) Fractures dans les inclusions gaz-liquide

(2) Érosion des inclusions solides

(3) Contrainte liée au traitement thermique fractures

① Boule de neige :

② Fractures marginales :

③ Fractures des atolls :

2.8 Méthode de diffusion Saphir

(1) Traitement par diffusion Pierres précieuses en corindon

① Principe du traitement par diffusion :

② Processus de traitement par diffusion

③ Les résultats du traitement de diffusion :

④ Évaluation des pierres précieuses traitées par diffusion

(2) Identification des saphirs traités par diffusion

① Grossissement simple

② Observation de l'immersion dans l'huile :

(3) Mécanisme de coloration et caractéristiques d'identification des pierres précieuses en corindon diffusées par le béryllium.

① Le processus de diffusion du béryllium dans les pierres précieuses en corindon :

② Caractéristiques des pierres précieuses en corindon à diffusion de béryllium

③ Mécanisme de coloration

(4) Le béryllium améliore les caractéristiques et l'identification des pierres précieuses.

① Couleur :

Tableau 5-3 Couleurs produites par différents saphirs colorés après diffusion d'ions de béryllium

② Test de l'instrument pour la concentration d'ions de béryllium

Section II Pierres précieuses de la famille des béryls

1. Caractéristiques gemmologiques des pierres précieuses de la famille des béryls

Tableau 5-4 Relation entre la couleur des pierres précieuses en béryl et les ions colorants qu'elles contiennent

2. Traitement d'optimisation et méthodes d'identification des pierres précieuses de la famille des béryls

2.1 Méthode de traitement thermique

(1) Les formes d'ions fer présents dans le béryl

(2) Conditions de traitement thermique

2.2 Méthode d'irradiation radioactive

(1) Méthodes d'irradiation et changements de couleur des pierres précieuses

(2) Caractéristiques d'identification du béryl irradié

2.3 Quelques méthodes de correspondance des couleurs addictives

(1) Méthode de remplissage par injection

① Injection d'huile incolore :

② Injection d'huile colorée :

③ Traitement de la résine :

(2) Teinture et coloration

(3) Substrat

(4) Croissance excessive

(5) Revêtement

(6) Composite

Tableau 5-5 Méthodes courantes de traitement d'optimisation et caractéristiques d'identification des émeraudes

① ⁶⁰Co Irradiation :