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Guida completa alle pietre sintetiche
Gemme sintetiche: Definizione e classificazione di base, processo produttivo e storia dello sviluppo
Le gemme rare e bellissime hanno conquistato il cuore delle persone nel corso della storia e delle culture con il loro fascino ineguagliabile. Simboleggiano fortuna, potere, ricchezza e status; sono considerate un ponte di comunicazione tra il cielo, la terra, gli dei e gli uomini, registrando la storia e tramandando la civiltà. Per questo motivo, i gioielli sono diventati un eterno accessorio di moda, un oggetto da collezione e un elemento di apprezzamento.
Per migliaia di anni, con il progressivo aumento della domanda globale di gemme, la già scarsa offerta di pietre naturali di alta qualità è diminuita, e alcune sono addirittura prossime all'esaurimento. Il mercato delle pietre preziose scarseggia e i prezzi si impennano. A meno che non vengano scoperte nuove basi di sviluppo delle gemme sul fondo degli oceani o nello spazio interstellare, questa tensione tra domanda e offerta non si attenuerà.
Per alleviare gradualmente l'enorme domanda di gemme, generazioni di scienziati hanno studiato le condizioni di formazione delle gemme naturali, utilizzando tecnologie scientifiche e processi produttivi avanzati, modificando le gemme naturali (o le rocce minerali) con vari difetti, migliorando il colore, aumentando la chiarezza e incrementando la stabilità delle proprietà fisiche e chimiche delle gemme per migliorarne il valore estetico e commerciale; oppure producendo materiali solidi con proprietà identiche a quelle delle gemme naturali, basandosi sui meccanismi di formazione delle gemme naturali; oppure creando nuovi materiali cristallini con funzioni speciali in base alle esigenze dello sviluppo sociale, ecc. Le carenze delle insufficienti risorse di gemme naturali sono compensate da questi diversi mezzi, che soddisfano le richieste delle persone.
Attualmente, gli articoli di gioielleria che circolano nel mercato della gioielleria possono essere suddivisi in due categorie principali in base alla loro origine: le gemme naturali (che comprendono le gemme naturali, la giada naturale e le gemme organiche naturali, collettivamente denominate gemme naturali) e le gemme artificiali (che comprendono le gemme sintetiche, le gemme artificiali, le gemme combinate, le gemme ricostruite e le gemme migliorate, collettivamente denominate gemme artificiali), che occupano ciascuna la metà del mercato.
Oggi le gemme artificiali sono diventate un vasto sistema di ricerca e sviluppo con un'ampia varietà di tipi e processi complessi, e sono diventate una parte essenziale della gemmologia e una disciplina indipendente, la gemmologia artificiale.
La gemmologia artificiale è la scienza applicata che studia i processi di produzione delle gemme artificiali e le caratteristiche dei prodotti. Lo sviluppo di gemme artificiali richiede l'uso delle più avanzate tecniche analitiche e attrezzature di produzione, la padronanza delle teorie fondamentali e dei più recenti risultati della ricerca in fisica, chimica e geologia contemporanea, rafforzando al contempo la ricerca teorica sulla struttura cristallina, la chimica dei cristalli e i meccanismi di colorazione delle gemme naturali (giada), fornendo un supporto teorico e tecnico alla ricerca e allo sviluppo di gemme artificiali, per ottenere proprietà fondamentalmente uguali o simili a quelle delle gemme naturali.
Come gioielli indossati dalle persone e oggetti decorativi, sono classificati in tre serie principali in base alle loro caratteristiche materiali: gemme minerali, giada di roccia e gemme biologiche organiche.
Le gemme minerali si riferiscono a minerali naturali che possiedono bellezza, durata, rarità e sicurezza e possono essere trasformati in oggetti decorativi.
Sono sostanze solide formate da processi geologici con una specifica composizione chimica e struttura interna, relativamente stabili in determinate condizioni fisiche e chimiche. Le gemme minerali possono essere suddivise in due categorie in base alla loro composizione chimica: metalliche e non metalliche, ovvero metallo prezioso e non metallico. Di solito ci si riferisce alle gemme come gemme non metalliche.
La giada di roccia si riferisce a pietre formate da processi geologici che sono belle, durevoli, rare, sicure e hanno valore artigianale (aggregati minerali o corpi amorfi).
La giada naturale può essere classificata in giada ignea, giada metamorfica e giada sedimentaria secondo la classificazione petrologica, mentre la giada artificiale può essere suddivisa in giada sintetica e giada ricostruita.
Le gemme organiche si riferiscono a materiali solidi interamente o parzialmente composti da materia organica generata da organismi viventi in natura e possono essere utilizzate come oggetti decorativi. In base alla loro origine, possono essere suddivise in gemme organiche naturali e artificiali.
Pertanto, questo categorizza i gioielli sopra i materiali, come mostrato nella Tabella 1-1.
Tabella 1-1 Classificazione dei materiali per gioielli
| Categoria | Gruppo | Specie | Sottospecie |
|---|---|---|---|
| Pietra preziosa | Giada naturale | Gemma naturale | Metallo prezioso Pietra preziosa |
| Gemme non metalliche | |||
| Giada naturale | Giada magmatica | ||
| Giada metamorfica | |||
| Giada sedimentaria | |||
| Gemma organica naturale | |||
| Gemma organica a forma di animale | |||
| Gemma organica a forma di pianta | |||
| Gemma organica fossilizzata | |||
| Pietra artificiale per gioielli | Gemma sintetica | Gemma minerale sintetica | |
| Gemma sintetica di roccia | |||
| Gemma organica sintetica | |||
| Gemma artificiale | Gemma cristallina sintetica | ||
| Gemma amorfa sintetica | |||
| Gemma composita | Pietra composita a due strati | ||
| Pietra composita a tre strati | |||
| Pietra da intarsio di base | |||
| Gemma ricostruita | Gemma cristallina ricostruita | ||
| Giada ricostruita | |||
| Gemma organica ricostruita | |||
| Pietra preziosa migliorata | Gemma di cristallo migliorata | ||
| Giada migliorata | |||
| Gemma organica migliorata | |||
| Imitazione di pietra preziosa | Gemma naturale imitazione di gemma naturale | ||
| Gemma artificiale imitazione della gemma naturale | |||
Indice dei contenuti
Sezione I Terminologia di base
Le gemme artificiali sono parenti delle gemme naturali, avendo le stesse o simili qualità decorative, e quindi coesistono sul mercato da molto tempo. Con i progressi tecnologici e le esigenze della società, continuano a emergere nuovi processi e materiali, consentendo un rapido sviluppo dell'industria delle gemme artificiali, che sta diventando uno dei campi di ricerca più dinamici e vitali della gemmologia.
In quanto disciplina emergente, la gemmologia artificiale ha comprensioni e riconoscimenti diversi tra gli studiosi e i Paesi. Pertanto, il consenso sulla terminologia di base delle gemme sintetiche è fondamentale.
1. Definizione di gemme artificiali
Cosa sono le gemme artificiali?
La Federazione Internazionale delle Gemme e dei Gioielli (CIBJO) lo considera un prodotto artificiale tra i materiali gemmologici, riferendosi a prodotti fabbricati parzialmente o interamente dall'uomo. Sono incluse le gemme sintetiche, le pietre composite, le imitazioni e le pietre ricostruite.
Il documento "Jewelry and Gemstone Names" pubblicato dall'Amministrazione generale cinese per la supervisione della qualità, l'ispezione e la quarantena li definisce come "materiali completamente o parzialmente prodotti o fabbricati dall'uomo, utilizzati come gioielli e oggetti decorativi, collettivamente indicati come gemme artificiali". Sono incluse le gemme sintetiche, le gemme artificiali, le gemme composite e le gemme ricostruite.
Le due definizioni sopra citate hanno prospettive diverse: una utilizza rispettivamente "artificiale" e "artificiale", "fabbricato" e "prodotto"; l'altra presenta differenze nella classificazione dei nomi dei prodotti.
Nell'attuale mercato della gioielleria, i prodotti di gioielleria e gemme in circolazione, in termini di materiali, comprendono non solo le già citate gemme sintetiche, gemme artificiali, gemme composite e gemme ricostruite, ma anche un gran numero di gemme migliorate (gemme con trattamento ottimizzato) e gemme imitate (falsi). Sebbene queste gemme siano prodotte attraverso processi diversi, sono tutte realizzate artificialmente in fabbriche o laboratori e differiscono dalle gemme naturali. Pertanto, questo libro le classifica tutte in un'unica classe: le gemme artificiali, abbreviate in gemme artificiali. Le gemme artificiali si riferiscono a gemme interamente o parzialmente fabbricate o modificate per essere utilizzate come gioielli e altre decorazioni. Sono incluse le gemme sintetiche, le gemme artificiali, le gemme composite, le gemme ricostruite e le gemme migliorate; anche le gemme d'imitazione sono classificate come artificiali.
2. Classificazione delle gemme artificiali
Le gemme artificiali sono una categoria diversa di materiali decorativi che derivano da cambiamenti di fase o trasformazioni di materiali in condizioni controllate artificialmente. Il cambiamento di fase si riferisce alla transizione di stato di un materiale, mentre la trasformazione si riferisce ai cambiamenti nella composizione o nella struttura di un oggetto che inducono cambiamenti nel suo aspetto. In base alle differenze nei processi di produzione, alle fonti delle materie prime e al loro rapporto con le gemme naturali, possono essere suddivisi in produzione e modifica.
(1) Tipo di produzione
Il cosiddetto tipo di fabbricazione è un processo di cambiamento di fase. Comporta la fusione, l'unione, la condensazione, la cristallizzazione e la modellazione artistica di materie prime pertinenti in base ai requisiti di progettazione per formare decorazioni in materiale solido, che sono gemme di tipo fabbricato artificialmente.
Gemme sintetiche con controparti note in natura e gemme artificiali senza controparti in natura. Le gemme sintetiche e le gemme artificiali fabbricate artificialmente sono il risultato di una trasformazione di fase, ossia la trasformazione di sostanze correlate da fasi gassose, liquide o solide in un nuovo cristallo in fase solida o in un materiale amorfo in determinate condizioni.
(2) Tipi di trasformazione
Nella produzione di gemme artificiali, secondo il principio di "selezionare il meglio e nascondere il peggio, mettendo in mostra la bellezza della pietra", i materiali originali delle gemme vengono riassemblati, fusi, compressi e ottimizzati per creare materiali decorativi con un aspetto complessivo. Le gemme artificiali che appartengono alla trasformazione artificiale comprendono gemme assemblate, ricreate e migliorate. Queste gemme sintetiche sono prodotti di trasformazione artificiale e la loro fase rimane invariata.
Le imitazioni di gemme indistinguibili da quelle vere appartengono anch'esse alla categoria della contraffazione all'interno del tipo di trasformazione, che è un atto fraudolento a scopo di lucro da parte di commercianti senza scrupoli e deve essere classificato separatamente.
3. Denominazione delle gemme artificiali
3.1 Pietre sintetiche
Le gemme sintetiche si riferiscono a corpi cristallini o amorfi interamente o parzialmente prodotti dall'uomo e che hanno corrispettivi naturali noti, con proprietà fisiche, composizione chimica e struttura cristallina uguali a quelle delle gemme naturali corrispondenti.
Regole di denominazione delle gemme sintetiche
(1). Il termine "sintetico" deve essere aggiunto prima del nome della gemma naturale corrispondente, ad esempio "Rubino sintetico".
(2) È vietato nominare direttamente i nomi degli stabilimenti di produzione o dei produttori, come ad esempio: "Chatham Emerald".
(3) Non è consentito utilizzare nomi confusi o ambigui per la denominazione, come ad esempio: "Rubinite", "Prodotti sintetici", ecc.
3.2 Gemme artificiali
Le gemme artificiali sono definite come corpi cristallini o amorfi fabbricati dall'uomo senza controparti conosciute in natura, denominate gemme sintetiche.
Regole di denominazione delle gemme sintetiche
(1) Il termine "artificiale" deve essere aggiunto prima del nome del materiale, come ad esempio: " Granato artificiale di ittrio e alluminio", ad eccezione di "vetro" e "plastica".
(2) È vietato utilizzare il nome del produttore o del fabbricante nella denominazione.
(3) È vietato utilizzare nella denominazione il nome del paese di produzione o del luogo, come ad esempio "diamante austriaco", ecc.
(4) Il metodo di produzione non è consentito nella denominazione.
3.3 Gemme composite
Le gemme da gioielleria formate dall'assemblaggio manuale di due o più materiali e che danno un'impressione complessiva sono chiamate gemme combinate, abbreviate in "pietre assemblate".
Regole di denominazione per le gemme combinate
(1) Scrivere i nomi dei materiali costitutivi strato per strato e aggiungere la dicitura "pietra assemblata" dopo i nomi dei materiali costitutivi, ad esempio: "zaffiro, zaffiro sintetico pietra assemblata".
(2) Pietre assemblate dello stesso materiale: Aggiungere la parola "pietra assemblata" dopo i nomi dei materiali costituenti, ad esempio "pietra assemblata di zircone".
(3) Per le pietre composite fatte principalmente di perle naturali, perle, opali o opali sintetici, possono essere semplicemente denominate
perle naturali composite, perle composite, opali compositi o opali sintetici compositi, senza la necessità di elencare i nomi dei materiali strato per strato.
3.4 Gemme ricostruite
Le gemme ricostruite sono quelle formate fondendo o sinterizzando artificialmente frammenti o detriti di gemme in un aspetto coeso.
Regole di denominazione per le gemme ricostruite
Aggiungere le parole "ricostruito" prima dei nomi delle gemme, come "ambra ricostruita" e "turchese ricostruito".
3.5 Gemme migliorate
Oltre al taglio, alla molatura e alla lucidatura, le gemme che sono state ottimizzate o trattate artificialmente sono definite gemme migliorate. I metodi di valorizzazione delle gemme si dividono in ottimizzazione e trattamento. L'ottimizzazione si riferisce ai metodi tradizionali, ampiamente accettati, che rivelano la bellezza potenziale delle gemme. Il trattamento si riferisce a metodi non tradizionali che non sono ancora accettati.
Regole di denominazione per le gemme migliorate
(1) Ottimizzazione della denominazione delle gemme: utilizzare direttamente il nome della gemma senza note aggiuntive nel suo certificato di identificazione.
(2) Denominazione delle gemme trattate.
(a) Aggiungere le parentesi e indicare "trattato" dopo il nome della gemma corrispondente, ad esempio: "Zaffiro (trattato)".
(b) Il certificato di identificazione deve descrivere i metodi di trattamento specifici, come ad esempio: "Zaffiro diffuso" e "Giada sbiancata e riempita".
(c) In base alle attuali condizioni generali di identificazione, se non è possibile determinare se è stata trattata, non può essere indicata nella denominazione della gemma, ma deve essere segnalata con le seguenti descrizioni, quali: "Impossibile determinare se trattata con ***" o "Può essere stata trattata con ***", ad esempio: "Topazio, nota: impossibile determinare se trattato con irradiazione" o "Topazio, nota: può essere stato trattato con irradiazione".
(d) La tecnologia di lavorazione delle gemme non deve essere sostituita da lettere straniere, come ad esempio: "giadeite di grado B", "giadeite di grado C", ecc.
(e) Le gemme sintetiche trattate possono essere denominate direttamente utilizzando il nome primario delle gemme sintetiche.
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3.6 Imitazioni di gemme
Le gemme di imitazione sono molto diffuse nel mercato della gioielleria. Le gemme di imitazione non sono classificate né come naturali né come sintetiche.
(1) Definizione di gemme di imitazione
Le gemme artificiali che imitano il colore, l'aspetto e gli effetti ottici unici delle gemme naturali e le gemme naturali che imitano un altro tipo di gemma naturale possono essere definite gemme d'imitazione.
(2) Regole di denominazione delle gemme di imitazione
(a) Il termine "imitazione di gemma" non può essere utilizzato da solo come nome di una gemma.
(b) Precedere il nome della gemma naturale imitata con la parola "imitazione", ad esempio: "imitazione di smeraldo".
(c) Il nome specifico della gemma deve essere determinato il più possibile ed espresso nei seguenti modi, come ad esempio: "vetro" o "imitazione di cristallo (vetro)".
(d) Nel determinare i nomi specifici delle gemme di imitazione, si devono seguire le regole di denominazione delle gemme sintetiche, artificiali, assemblate, ricostruite e migliorate.
(3) Il significato dell'utilizzo di pietre preziose di imitazione
(a) Le gemme di imitazione non rappresentano categorie specifiche di gemme.
(b) Quando si usa l'espressione "imitazione di una certa gemma" (ad esempio: "imitazione di diamante") come nome di una gemma, significa che la gemma:
- Non è la gemma che imita (come nell'esempio precedente: non è un "diamante").
- Esistono varie possibilità per i materiali di imitazione (ad esempio, "imitazione del diamante": potrebbe essere vetro, zirconia cubica sintetica, carburo di silicio o cristallo, ecc.)
4. Valutazione del valore delle gemme sintetiche
La possibilità di considerare le gemme sintetiche deve essere misurata in base ai criteri della definizione di gemma: bel colore, buona trasparenza, elevata durezza Mohs, granularità adeguata, elevata purezza o tracce di elementi, ecc.
In termini di bellezza e qualità decorativa, le gemme sintetiche possono rivaleggiare con quelle naturali e talvolta persino superarle, ma non possiedono la "rarità" delle gemme naturali. La rarità rende le cose preziose, quindi le gemme sintetiche sono più economiche di quelle naturali dello stesso tipo e grado.
Pertanto, i fattori di valutazione delle gemme sintetiche includono la qualità, le dimensioni o il peso, lo stile o il design, la tecnologia di lavorazione, il livello di abilità e i costi di produzione.
Il valore delle gemme sintetiche è determinato non solo dai fattori di valutazione di cui sopra, ma è anche influenzato dalle tendenze del tempo, dalle tradizioni nazionali e dalle preferenze delle persone, nonché da vari aspetti come la situazione politica, economica e finanziaria internazionale, le qualità dei commercianti stessi e i fattori psicologici.
Anche i prezzi dei diversi tipi di gemme sintetiche variano, e alcuni sono piuttosto disparati. Ciò dipende in larga misura dalla difficoltà tecnica del processo di fabbricazione e dalla capacità produttiva.
Sezione II Il processo di produzione delle gemme sintetiche
Il processo di produzione delle gemme sintetiche si divide in due categorie principali: il processo di fabbricazione della cristallizzazione fusa e il processo di miglioramento della ritenzione e dell'eliminazione selettiva.
1. Processo di produzione
Esistono molti metodi per la produzione di gemme sintetiche e quelli comunemente utilizzati sono i seguenti.
(1) Metodo della fusione a fiamma
Lo scienziato francese Verneuil ha migliorato con successo il metodo di fusione alla fiamma nel 1890 ed è quindi noto anche come "Metodo Verneuil". Si tratta di un metodo di fusione della polvere di materie prime in una fiamma di idrogeno e ossigeno per far crescere gemme cristalline. È uno dei principali metodi di sintesi delle gemme e delle gemme artificiali.
(2) Metodo idrotermale
Il metodo idrotermale consiste nel far crescere materiali cristallini da una soluzione supersatura in un recipiente ad alta pressione, in modo simile al processo di cristallizzazione dei minerali nei depositi idrotermali naturali. Le gemme sintetizzate con questo metodo includono quarzo sintetico e smeraldi sintetici.
(3) Metodo del flusso
Il metodo del flusso per la crescita di materiali cristallini simula in una certa misura il processo di differenziazione e cristallizzazione magmatica in natura. Si tratta di un metodo che accelera la fusione delle materie prime a temperature più basse con l'aiuto di un flusso ad alta temperatura e pressione normale, consentendo ai cristalli di gemma di crescere dal corpo fuso. Molte gemme naturali possono essere sintetizzate con questo metodo e anche alcune gemme sintetiche disponibili sul mercato possono essere prodotte.
(4) Metodo di estrazione dei cristalli
Czochralski inventò per primo il metodo di estrazione dei cristalli, noto anche come "Metodo Czochralski". Questo metodo fonde direttamente le materie prime e utilizza un cristallo seme e un meccanismo di estrazione dei cristalli per estrarre i cristalli dalla fusione. Questo metodo è adatto per sintetizzare gemme rosse (blu), pietre che cambiano colore, granato sintetico di ittrio e alluminio (YAG) e granato sintetico di gallio e gadolinio (GGG), tra gli altri.
(5) Metodo di fusione a zone
Il metodo di fusione a zone, noto anche come metodo a zone fluttuanti, è una tecnica per fondere le materie prime in zone e cristallizzare i cristalli di gemma, che può produrre diverse gemme sintetiche.
(6) Metodo dello stampo a guida di fusione
Il metodo guidato è uno sviluppo del metodo di estrazione proposto da Stiepanov (Ctiepanof. A. F.); per questo è noto anche come "metodo Stiepanov". È un metodo che utilizza stampi e cristalli seme per estrarre i cristalli di gemma dalla fusione, caratterizzato dalla capacità di produrre cristalli in varie forme, come fili, tubi, barre, fogli, lastre e forme speciali.
(7) Metodo del guscio di fusione in crogiolo
Il metodo del guscio di fusione a crogiolo freddo, noto anche come metodo del guscio di fusione, ha un principio simile al metodo della fusione, ma i metodi e i processi specifici sono relativamente complessi. Viene utilizzato principalmente per produrre cristalli di zirconia cubica sintetica (CZ).
(8) Metodo ad alta temperatura e ad altissima pressione
Molti cristalli minerali in natura si formano ad alte temperature e ad altissima pressione nelle profondità della crosta terrestre, come ad esempio i diamanti, la tongbaite (Cr) e la tongola (Cr).3C2ecc. Il metodo ad alta temperatura e altissima pressione simula queste condizioni di formazione dei minerali per sintetizzare pietre preziose (come diamanti e giada) sotto controllo artificiale.
(9) Metodo di precipitazione chimica
Il metodo di precipitazione chimica è una tecnica che sintetizza policristalli attraverso reazioni chimiche e precipitazione per cristallizzazione, seguita da riscaldamento e pressurizzazione, come ad esempio la sintesi di opale, turchese, pellicole di diamante, silicato di carbonio, ecc.
2. Processo di riforma
(1) Metodo assemblato
Questo metodo viene utilizzato per produrre gemme unendo due o più pezzi di gioielleria con un adesivo o per fusione, dando un'impressione complessiva.
(2) Metodo ricostruito
Già nel 1885, Fremy e altri aggiunsero bicromato di potassio a frammenti di rubino e li fusero con una fiamma di idrogeno e ossigeno, formando il cosiddetto "rubino di Ginevra", un tipo di rubino ricostruito. Oggi è possibile fondere o pressare artificialmente frammenti o detriti di gemme in materiali dall'aspetto complessivo, un metodo per rigenerare le risorse gemmologiche.
(3) Metodi di miglioramento
La storia della produzione di prodotti per la valorizzazione delle gemme è lunga, con vari metodi e tipi di trattamento, e non esiste ancora uno standard di classificazione universalmente accettato tra i Paesi. Qualsiasi metodo in grado di modificare il colore, la struttura, le proprietà e altre caratteristiche estetiche di una gemma nota è considerato un metodo di valorizzazione artificiale.
I metodi di miglioramento si dividono in due tipi: modifica del colore e modifica delle proprietà.
I metodi di modifica del colore includono il trattamento termico, il trattamento di irradiazione, il trattamento chimico (compresi la tintura, la colorazione, lo sbiancamento, la purificazione) e il rivestimento superficiale; le tecniche di modifica delle proprietà includono l'infusione, il trattamento termico, il trattamento chimico (purificazione della struttura, miglioramento della trasparenza) e il rivestimento superficiale (miglioramento della qualità della superficie della gemma, aumento della lucentezza).
I metodi di miglioramento si dividono in ottimizzazione e trattamento. I metodi di ottimizzazione includono il trattamento termico, lo sbiancamento, la ceratura, l'immersione in olio incolore e la tintura (per calcedonio e agata). I metodi di miglioramento del trattamento includono l'immersione in olio colorato, il riempimento (con vetro, plastica o altri materiali duri), la ceratura (per il turchese), il trattamento di tintura, l'irradiazione, la perforazione laser, il rivestimento, la diffusione e il trattamento ad alta temperatura e ad alta pressione.
Va detto che per quanto riguarda il processo di produzione delle gemme sintetiche, tutte le informazioni pubblicate pubblicamente introducono solo le caratteristiche di base delle gemme artificiali, i processi di produzione comunemente utilizzati e le attrezzature tecniche, mentre la tecnologia e il processo di produzione specifici non sono dettagliati, perché le condizioni di prova specifiche e i parametri di processo sono riservati, alcuni appartengono al brevetto tecnico.
Sezione III La storia dello sviluppo delle gemme sintetiche
L'articolo decorativo di bellezza più adatto non è altro che le gemme sintetiche. Le gemme sintetiche sono infatti belle e convenienti. La storia dello sviluppo e dell'applicazione delle gemme sintetiche è lunga quanto la società umana, che sta vivendo un viaggio dal semplice al complesso, dal basso livello all'alto livello, e continuerà a migliorare con lo sviluppo della società umana.
1. La storia delle pietre sintetiche
Aprendo il rotolo storico, la storia della società umana è come una storia di sviluppo dei gioielli. Secondo le moderne scoperte archeologiche e i resti storici, già all'età della pietra i nostri antenati hanno iniziato a utilizzare pietre colorate raccolte o pelli di animali come ornamento. La ricerca della bellezza ha promosso la civiltà sociale.
Con lo sviluppo della società, il progresso tecnologico e l'aumento della capacità dell'umanità di trasformare la natura, le persone hanno iniziato a creare semplici ciondoli di pietra. Gradualmente produssero varie perle di ceramica colorata o leghe metalliche utilizzando tecniche di selezione e fusione, accompagnate da gemme naturali e metalli preziosi, per abbellire i loro corpi e migliorare le loro vite.
Nei primi anni dell'era comune, C. Plinio (23 d.C. - 79 d.C.) scrisse 37 libri sulle tecniche di produzione di materiali artificiali.
gemme basate sulla sua revisione di oltre 2.000 volumi sull'argomento. Queste tecniche includevano la doratura, l'immersione in olio, la tintura e l'assemblaggio di pietre, alcune delle quali sono ancora in uso oggi. Nel Medioevo i diamanti erano oggetto di venerazione e gli artigiani cercavano di imitarli utilizzando altre gemme o materiali. I metodi impiegati comprendevano il riscaldamento, il supporto con un substrato, l'oliatura e l'assemblaggio. Nel 1832, l'Accademia Reale Svedese ricevette una scatola di metallo contenente 14 pagine di pergamena scritte in greco antico, che riportavano gli appunti sperimentali di un chimico egiziano del 400 d.C., tra cui 74 formule per il trattamento della giada, principalmente finalizzate all'utilizzo di gemme colorate per impersonare altre gemme.
2. Lo stato attuale delle gemme artificiali
Prima del XIX secolo, le gemme artificiali prodotte dall'uomo erano principalmente gemme migliorate (principalmente cambiate di colore), gemme sintetiche (vetro), gemme combinate e gemme d'imitazione. Tuttavia, dopo il XIX secolo, soprattutto nel secolo scorso, grazie al rapido sviluppo della scienza e della tecnologia e alla continua comparsa di grandi strumenti e attrezzature, le varie tecnologie di miglioramento delle gemme artificiali hanno fatto notevoli progressi e le gemme artificiali sono diventate una varietà importante nel mercato della gioielleria. La scienza e la tecnologia avanzate hanno migliorato notevolmente le tecniche di valorizzazione artificiale delle gemme naturali e sono in grado di produrre quasi artificialmente gemme del tutto naturali. Pertanto, alla fine del XX secolo, la ricerca e lo sviluppo delle gemme artificiali sono diventati una disciplina indipendente che combina tecnologia professionale e ricerca teorica: la gemmologia artificiale.
Nel XX secolo, il rapido sviluppo della scienza e della tecnologia umana ha favorito la modernizzazione dei processi di produzione delle gemme artificiali.
Guardando al passato, nel primo decennio del XX secolo è emerso un nuovo metodo di fusione alla fiamma per le gemme artificiali. Nel 1890, lo scienziato francese A. Verneuil sintetizzò con successo il rubino con il metodo della fusione alla fiamma; nel 1908, G. Spezia sintetizzò il cristallo con il metodo idrotermale; L. Paris sintetizzò lo spinello blu con il metodo della fusione alla fiamma e Verneuil sintetizzò lo zaffiro con il metodo della fusione alla fiamma nel 1910.
Negli anni Venti, lo scienziato francese Richard Nacken sviluppò con successo il metodo del flusso e nel 1928 sintetizzò uno smeraldo di un carato. Negli anni Trenta, Soude assemblò smeraldi (a tre strati) e apparvero imitazioni di ametista, smeraldo e rubino realizzate con resina acrilica. Negli anni '40, Laubengayer e Weitz sintetizzarono per la prima volta il rubino con il metodo idrotermale nel 1943; l'American Lind Company produsse rubini stellari sintetici (zaffiri) con il metodo della fusione alla fiamma e la National Lead Company produsse rutilo sintetico con il metodo della fusione alla fiamma nel 1948.
Negli anni Cinquanta sono emersi a livello internazionale i metodi ad alta temperatura e ad altissima pressione (1953), il metodo chimico di precipitazione del vapore (1955) e il metodo Melt Guiding Mold (1959), che hanno prodotto diamanti sintetici (di qualità industriale), carburo di silicio sintetico e zaffiri sintetici incolori. Nel 1958, utilizzando il metodo del flusso, J. W. Nielsen ha prodotto gemme artificiali-YAG, GGG e YIG.
Negli anni '60 sono state sviluppate a livello internazionale nuove tecniche di produzione di gemme artificiali, come il metodo dell'esplosione (1962), il metodo della pressione statica (1963), il metodo dell'estrazione dei cristalli (1964), il metodo della zona fluttuante (1968) e il metodo della fusione a guscio in crogiolo freddo (1969).
All'inizio degli anni Settanta, la General Electric negli Stati Uniti ha prodotto con successo diamanti sintetici di qualità gemmologica utilizzando metodi ad alta temperatura e ad altissima pressione. L'Unione Sovietica di V.I. Osiko ha prodotto zirconi sintetici di grandi dimensioni utilizzando il metodo Melt Guiding Mold 1972, soprannominato "diamante russo".
Negli anni '80 le gemme artificiali hanno conosciuto un rapido sviluppo. Nel 1980, ad esempio, il laboratorio De Beers in Sudafrica ha sintetizzato tre diamanti di qualità gemmologica del peso di oltre 5 carati utilizzando metodi ad alta temperatura e ad altissima pressione. Nel 1995, l'azienda americana Cree ha sviluppato carburo di silicio sintetico di qualità gemmologica utilizzando il metodo della precipitazione chimica del vapore.
Negli ultimi 50 anni, l'industria cinese delle gemme artificiali si è sviluppata rapidamente. Secondo statistiche incomplete, la produzione di gemme artificiali nel nostro Paese è tra le prime al mondo. Molte varietà di gemme artificiali, come la zirconia cubica sintetica, il cristallo sintetico, i rubini e gli zaffiri sintetici, i diamanti sintetici, le imitazioni sintetiche di pietre luminescenti, le imitazioni di vetro delle pietre solari e degli occhi di gatto e il vetro di terre rare, hanno raggiunto il primo posto al mondo in termini di produzione.
Con Wuzhou nel Guangxi come città leader, il nostro Paese è diventato la più grande base di produzione di gemme artificiali al mondo. Anche la tecnologia di sperimentazione e test delle gemme artificiali sta raggiungendo un nuovo livello che supera quello mondiale.
3. Prospettiva
Nel corso della ricerca della bellezza da parte dell'umanità, abbiamo sempre più riconosciuto la bellezza delle gemme artificiali. L'amore è valore e il valore pratico delle gemme artificiali viene gradualmente riconosciuto dalla società. Grazie alla forte domanda e all'offerta, il potenziale di mercato è enorme e le categorie di gemme artificiali aumentano di giorno in giorno.
Si sono formati cinque sistemi principali: gemme sintetiche, gemme artificiali, gemme combinate, gemme ricostruite e gemme migliorate. Tutte le gemme naturali conosciute possono ora essere fabbricate in laboratori e fabbriche.
Le gemme artificiali di alta qualità e a prezzi accessibili rappresentano attualmente oltre il 50% della circolazione nel mercato della gioielleria. Con il miglioramento della consapevolezza estetica delle persone e l'avanzamento della tecnologia di analisi, il potenziale di mercato delle gemme assemblate tradizionali e delle imitazioni sta gradualmente diminuendo. Sebbene compensino le carenze delle gemme naturali e contribuiscano ad abbellire la vita umana, in confronto le gemme sintetiche, le gemme ricostruite e le gemme migliorate hanno un maggiore potenziale di mercato grazie alla loro comparabilità e somiglianza con le gemme naturali. Inoltre, i materiali delle gemme artificiali diventeranno più vari e colorati a causa delle richieste dei settori high-tech e dell'industria militare.
Sotto la spinta della scienza e della tecnologia moderna, le agenzie nazionali di controllo della qualità stanno migliorando quotidianamente la loro capacità di distinguere tra gemme artificiali e naturali. I vari tipi di gemme artificiali possono essere quasi tutti testati; pertanto, il rafforzamento della ricerca scientifica teorica sulle gemme artificiali e lo sviluppo di tecnologie di produzione avanzate saranno la direzione principale della gemmologia artificiale in futuro.
Dato l'ambiente geologico complesso e variabile delle gemme naturali, il lungo processo di formazione è influenzato da diversi fattori mutevoli, che determinano una significativa variabilità nella composizione chimica e nella struttura cristallina. Ciò comporta incertezza e difficoltà nella sintesi e nel miglioramento delle gemme artificiali. Pertanto, per ottenere gemme artificiali del tutto simili a quelle naturali, è necessario applicare le più avanzate tecnologie di analisi e le moderne attrezzature sperimentali per condurre ricerche sperimentali sulla struttura cristallina, sui meccanismi di colorazione e sugli ambienti di formazione delle varie gemme naturali. Ciò implica l'utilizzo delle moderne tecnologie microelettroniche, dei laser, dei sistemi di informazione e di memoria per la ricerca teorica e l'impiego delle più recenti tecnologie scientifiche e attrezzature industriali, attingendo alle esperienze di successo dei predecessori e sperimentando ripetutamente con i frammenti dei bordi di varie gemme naturali per riassumere continuamente le esperienze ed esplorare i processi di produzione di gemme artificiali di alta qualità e i processi di trasformazione delle gemme naturali.
Tuttavia, va detto che, mentre si cerca di migliorare i processi di produzione delle gemme artificiali per ottenere i migliori effetti decorativi, si dovrebbero anche stabilire regole e standard di mercato per le gemme artificiali a livello globale per garantire la non equivalenza delle gemme artificiali e delle gemme naturali, consentendo uno sviluppo ordinato e sano.
4 risposte
Tutti i precedenti hanno detto la verità.
E' stato cancellato
In esso qualcosa è anche per me questa idea è piacevole, sono completamente d'accordo con voi.
Avete assolutamente ragione. In esso c'è qualcosa ed è un buon pensiero. Vi sostengo.