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人工宝石、組立宝石、復元宝石の究極のガイド
製造方法、工程、特徴について学ぶ
人工宝石は、天然宝石の美しさと特性を模倣して作られたもので、火炎融合法、水熱合成法、フラックス法などの高度な実験技術によって作られる。組立宝石は、天然宝石に似せて接合された多層構造で、費用対効果の高い代替品を提供する。再構築宝石は、断片から再加工されたもので、溶接や焼結などの工程を経て、装飾目的や宝飾品に使用されることが多い。これらの宝石は、その手頃な価格と天然宝石の美的品質を模倣する能力で評価され、宝飾品や装飾美術を含む様々な産業に貢献しています。
目次
セクション I 人工宝石
人工宝石は、人工宝石シリーズの重要な一部です。その美しい色、良好な透明度、宝石の加工条件を満たす結晶の大きさのために、彼らはジュエリーに使用した場合、天然宝石の装飾的な効果を達成するか、あるいはそれを超えることができ、その安価なため、人々の間で非常に人気があります。
人類は長い間、人工宝石を開発し、利用してきた。例えば、5,000年前、古代エジプト人はトルコ石を模して釉薬をかけた陶器を焼いた。社会の生産性と科学技術の発展に伴い、宝石市場に登場した人工宝石は次のとおりです：1927年、酢酸セルロースで真珠を模倣、1936年、アクリル樹脂でアメジスト、エメラルド、ルビーを模倣、1951年、火炎溶融法で合成チタン酸ストロンチウムを製造、1958年、フラックス法でイットリウム・アルミニウム・ガーネット（YAG）、合成ヤガリウム・ガーネット（GGG）、合成イットリウム・鉄・ガーネット（YIG）を製造；1990年には、ガラスキャッツアイとレアアースガラスが高温大気圧法で製造され、1994年には、合成スターストーンが高温大気圧法で製造され、1995年には、ガラス磁器キャッツアイが微結晶ガラス法で製造され、1999年には、低圧高温合成発光宝石が登場し、ガラスやプラスチックなどの既存の材料も使用された。これらの人工宝石はすべて、社会的なニーズに基づいて科学者が研究所で発明し、作成したもので、対応する天然のものはない。天然宝石を模倣するだけでなく、他の産業（機械、航空宇宙、軍事、エレクトロニクスなど）を支えている。
1.人工宝石の製造方法
人工宝石の製造方法は、合成宝石の製造方法と類似していることが多い。
1.1 フレイム・フュージョン方式
科学技術の発展に伴い、火炎溶融法はルビー、合成サファイア、合成カラースピネル、合成ルチル、合成スタールビー、合成スターサファイアの合成に使用できるだけでなく、合成チタン酸ストロンチウム（SrTiO3)、合成イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)、合成イットリウム・鉄・ガーネット(YIG)などの宝石質の合成結晶材料。
1.2 フラックス法
結晶材料を成長させるフラックス法には100年の歴史がある。ルビーやエメラルドをはじめ、金属からカルコゲン、ハロゲンまで、さまざまな物質を合成することができる。
化合物や合成結晶材料は、半導体材料、レーザー結晶、非線形光学材料から磁性材料、音響材料、宝飾品まで多岐にわたる。
1.3 結晶引き上げ法
Czochralski法は1917年にJ.Czochralskiによって発明されたので、Czochralski法とも呼ばれる。わが国では1970年代からこの方法を用いて、主にレーザー材料などに使用されるイットリウム・アルミニウム・ガーネットやガドリニウム・ガーネットの結晶を開発してきました。
1.4 溶融ガイド金型法
メルト・ガイド・モールド法は、特定形状の単結晶を成長させるために1960年代に開発された高度な技術であり、EBG法としても知られている。この方法は、合成ルビー、ガリウムガーネット、その他の結晶材料のシート、ロッド、チューブ、ワイヤー、その他の特殊な形状など、様々な形状を成長させてきた。
1.5 コールドクルーシブル溶解法
コールドクルーシブル溶解法は、立方晶の酸化鉛を製造するために使用されるだけではありません。また、イットリウム・アルミニウム・ガーネット、ダルミラー・ガーネット、チタン酸ストロンチウムの製造も可能です。
1.6 ゾーン融解法
ゾーン溶解法は、高純度の合成ルビー、サファイア、アレキサンドライトの製造や、合成イットリウム・アルミニウム・ガーネットのような合成結晶材料の成長に使用される。
2.人工宝石の特徴
2.1 人工チタン酸ストロンチウム
チタン酸ストロンチウムの合成結晶は、1951年にアメリカのマイクによってフレイムフュージョン法で開発されたが、成長した結晶は割れやすく、大きなピースを形成することができなかった。大きなチタン酸ストロンチウム結晶の商業生産に成功したのは1955年のことである。
(1) 生産プロセス
合成チタン酸ストロンチウム（SrTiO3)は、主にダイヤモンドを模倣するために使用され、原料はシュウ酸ストロンチウムとシュウ酸チタンの一般的な塩である。塩化ストロンチウム、塩化第二鉄、シュウ酸SrTiO(C2O4) 2- 4H2Oを添加し、750℃で焼成してSrTiOにする。3 濃青色～黒色の無酸素結晶で、1200～1600℃焼鈍（酸化性雰囲気）2～4時間後に無色透明の結晶が得られ、還元性雰囲気で焼鈍すると青色の結晶が得られる。また、結晶色を改善するために、1700℃でアニールした後、800℃でアニールする二次アニールも可能である。
着色人工チタン酸ストロンチウム結晶は、成長過程で着色剤を添加することで得られる。バナジウム、クロム、マンガンを添加すると焼鈍後に赤色になり、鉄やニッケルを添加すると黄色や茶色になる（表3-1）。
表3-1 合成チタン酸ストロンチウム色と着色剤の関係
| カラー | 着色剤 | カラー | 着色剤 |
|---|---|---|---|
| 黄色から黄褐色 | フェ | 黄色～暗赤褐色 | Cr |
| 黄色～暗赤褐色 | V | 淡黄色～黄色 | ニー |
| 淡黄色～黄色 | ムン | 明るい黄色と黄色 | Co |
(2) 特徴
- 結晶状態：立方晶系、
- 一般的な色：無色、緑色。
- 光沢と劈開：ガラス光沢～亜藍色光沢 劈開はない。
- 硬度と密度モース硬度5～6、密度5.13(±0.02)g/cm3.
- 光学特性：プレクロイズム：なし、屈折率：2：2.409, 複屈折: なし
- 紫外線蛍光性：一般的にない。
- 吸収スペクトル：特徴なし。
- 分散：強い（0.190）、非常に顕著。
- 拡大検査：時折、気泡が見られ、研磨品質が悪く、ファセットの腰の部分に傷が見られ、テーブルの上に細かい傷が見られる。また、火炎溶融法で製造された合成チタン酸ストロンチウムには、円弧状の成長リングやカラーバンドが見られ、未溶融の粉末固形介在物が小さな領域に密に分布している。
- ファイヤーカラー：非常に高い分散性がテーブル上で確認でき、小さなファセットひとつひとつがカラフルなファイヤーカラーを反射する。ブライトタイプのダイヤモンドを模倣するのに使用できる。
2.2 人工イットリウム・アルミニウム・ガーネット
(1) 生産工程
フラックス法
- ボトムシード結晶水冷方式
原料はY2O3 とアル2O3フラックス剤はPbO-PbF2-B2O3 (少量）。成分比はY2O3 (5.75%) , Al2O3 (5.53%) , Nd2O3 (1.16%）、PbO（38.34%、PbF2 ( 46.68% ) , b2O3(2.5%）。種結晶：YAG、底面は(110)結晶面、高さ8mm、底面積16mm×16mm。粉末を白金るつぼに入れて炉内で1300℃まで加熱し、25時間一定温度に保持した後、3℃/hの速度で1260℃まで冷却する。底部を冷却し、るつぼ底部のコールドゾーン中央に種結晶を浸漬し、1240℃まで20℃/hの速度で冷却した後、0.3～2℃/hまで冷却する。冷却速度を950℃まで下げ、成長を終了する。
- 自然核生成徐冷法
を用いる方法がある。2 をフラックス剤として使用する。2O3 (3.4%）、Al2O3 (7.0%), PbO(41.5%), PbF2 (48.1%)の割合に従い、白金るつぼ中で混合し、炉中で1150℃まで加熱し、6～24時間一定温度に保持した後、4.3℃/hの速度で950℃まで冷却する。結晶を取り出し、溶融液を注いで炉に戻し、室温まで冷却した後、結晶を取り出す。
もうひとつの方法は、PbO-B2O3 フラックス剤としてPbO(185g)、B2O3(15g）とAl2O3(6g), Y2O3(8g)を白金るつぼに入れ混合し、炉内で1250℃まで加熱し、4時間恒温保持した後、950℃まで1℃/hの速度で冷却する(1250℃で5時間恒温保持した後、1000℃まで5℃/hの速度で冷却することもできる)。坩堝から溶融液を注ぎ、結晶を炉に戻し、室温まで冷却を続ける。硝酸溶液でフラックス剤を溶解する。
引き抜き方法
原料Yを混合する。2O3 とフラックスAI2O3 (エメラルドをシミュレートする場合、着色剤Cr2O3 を加えることができる)を加え、アルミナ製るつぼ中で1300℃に加熱し、5～10時間保温した後、混合物を取り出し、粉砕混合し、20Tの圧力でシート状にプレスする。その後、1300℃で焼結し、再度粉砕し、シート状にプレスして多結晶シートを形成する。最後に高周波炉で1950℃（YAG融点）まで加熱し、ヘリウム（Ar）で保護する。融液が種結晶を十分に濡らした後、引き上げ速度（成長速度1.22mm/h）と回転速度（10r/mim）を制御しながら、ゆっくりと結晶棒を引き上げ、回転させる。
フローティング・ゾーン法
Yの重量55.35%2O3 および化学的に純粋な44.64%のAI2O3 を500℃で一昼夜加熱し、水分を除去した後、室温まで冷ましてから計量する。の粉末を混合する。2O3 とY2O3その後、静圧でプレスして細い棒状にし、1350℃で12時間焼結した後、粉砕し、再度プレスして焼結するという工程を3回繰り返す。最後に、焼結棒をチャックで固定し、絶縁管に入れ、加熱を開始し、一端から溶融し、ヒーターまたは焼結棒を回転させて溶融部を他端に進め、溶融部から結晶化させて結晶を得る。
フローティングゾーン法で合成イットリウム・アルミニウム・ガーネットを成長させる場合、Al2O3 は理論的な比率を上回っている。なぜなら、理論上の比率はY2O3 が57.05%、Alを占める。2O3 42.95%であり、この比率でロッドを作製すると、成長過程で結晶が透明な状態から不透明な状態に変化し、宝石の品質に達しない。3.
(2) 特徴
無色のイットリウム・アルミニウム・ガーネットはダイヤモンドの模造品としてよく使われ、緑色のイットリウム・アルミニウム・ガーネットはエメラルドの模造品としてよく使われる。しかし、ダイヤモンドやエメラルドとは異なる特徴を持っている。
- 結晶系：立方晶系、塊状。
- 色：無色、緑（変色可能）、青、ピンク、赤、オレンジ、黄色、赤紫色など
- 光沢と劈開：ガラス質で亜褐色の光沢、劈開はない。
- 硬度と密度モース硬度8、密度4.50～4.60g/cm3.
- 光学特性：均質体、プレクロイズムなし、屈折率1.833(±0.010)、複屈折なし。
- 紫外線蛍光：無色YAG：なし～中程度のオレンジ色（長波長）、なし～赤オレンジ色（短波長）；ピンク、青YAG：なし；黄緑YAG：強い黄色、燐光を示すことがある；緑YAG：強い赤色（長波長）、弱い赤色（短波長）。
- 吸収スペクトル：薄いピンク色と薄い青色のYAGは、600～700nmに複数の吸収線を持つ。
- 拡大検査：きれいで、時折気泡が見られる。製造工程が異なるため、製造方法の違いによる固有の欠陥がある場合があります。
2.3 人工ヤガリウム・ガーネット
人工ヤガリウムガーネットは、イットリウム・アルミニウム・ガーネットや合成イットリウム鉄ガーネットを含むシリーズのひとつで、ガーネット構造を持つ合成宝石のカテゴリーに属します。合成ヤガリウムガーネットは、クロム、希土類ネオジム、遷移元素をドープすることができるため、さまざまな鮮やかな色を示すことができます。合成ヤガリウムガーネットは、合成宝石、特に緑色や青色の結晶として使用することができます。さらに重要なことは、産業界で必要とされる磁気バブル材料やレーザーマトリックス材料としても使用できることです。
(1) 生産プロセス
合成ヤガリウムガーネット(Gd)の製造方法3ガ5O12)には、コールドクルーシブル溶解シェル、ガイド付き鋳型、結晶引き上げ法などが含まれる。
結晶引き上げ法による合成ヤガリウムガーネットの典型的な成長プロセスは以下の通りです：中周波誘導加熱，イリジウムるつぼ，充填N2 + O2 種結晶は(111)方向に沿って成長するように配向され、その結果、結晶の長さは20～25mm、幅は60mmとなる。
(2) 水晶振動子の特性
異なる製造方法によって製造されたガドリニウム・ガリウム・ガーネットは、その製法上の特徴だけでなく、以下のような共通の特徴も持っている：
- 結晶状態：立方晶系、塊状の結晶体。
- 色：通常、無色から淡褐色または黄色。
- 光沢と劈開：ガラス光沢から亜褐色光沢、劈開はない。
- 硬度と密度モース硬度6～7、密度7.05(+0.04, -0.10) g/cm3 .
- 光学特性：光学的に均質、複屈折なし、屈折率1.970 (+ 0.060) 、複屈折なし。
- 紫外線蛍光：短波に強く、ピンク色。
- 吸収スペクトル：特徴なし。
- 分散：強い (0.045) .
- 拡大検査：気泡、気液包有物、金属板状の包有物がある場合がある。
2.4 ガラス
宝石として使われるガラスは、天然ガラスと人工ガラスに分けられる。天然ガラスは、火山の黒曜石、玄武岩ガラス、宇宙から地上に落下した隕石ガラスなど、自然の条件（地質学的または宇宙的プロセス）で形成されたもので、人工ガラスは、人が溶解や成形の技術を使って製造した宝石のような素材である。ガラスは組成によって、シリカ、ソーダ、石灰からなるクラウンガラスと、シリカ、ソーダ、酸化鉛などからなるフリントガラスに分類される。また、透明度によって透明ガラスと半透明から不透明ガラスに分類される。
(1) 製造工程
現在、中国は主要なガラス生産国であり、さまざまなニーズに対応するため、さまざまな種類のガラスを生産している。
模造宝石に使用されるガラスは、通常、通常の溶解技術によって得られる。模造宝石用ガラス製品は、通常、成形技術を使用して所望の宝石形状を実現し、冷却収縮によって生じた可能性のあるエッジやファセットを滑らかにするために酸化スズ研磨が施される。
様々な着色ガラス模造宝石製品を得るために、ガラス原料には通常、元素イオンの形で様々な着色剤が添加される。例えば、Co2+ を加えると濃い青色になり、Auを加えると "ゴールデン・レッド "になり、Agを加えると "シルバー・イエロー "になり、%を加えるとV2O5 Mnを添加すると紫になり、Seを添加すると赤になり、Cuを添加すると赤、緑、青になり、Crを添加すると緑になり、Uを添加すると黄緑になり、硫化アンチモンを添加すると「アンチモン・レッド」になる；無色ガラスの模造品の中には、ガラスの表面に適当な色をつけて卓上に色を出すものや、真空コーティング技術を使って虹色効果を出すもの、宝石の模造品に裏箔を貼って強い閃光を出すものなどがある。
ガラスの透明度は製造工程によって異なる。透明度の高いガラスは高純度の添加剤を加える必要があり、半透明または不透明なガラスを得るためには製造工程で酸化錫を加える必要があります。
(2) 模造宝物の種類
透明ガラスの模造宝石
透明ガラスは、ダイヤモンド、様々な色の結晶、トパーズ、エメラルド、アクアマリン、ルビー、サファイアなどの宝石を模倣することができます。高鉛ガラスは屈折率、密度、光沢、分散性が高く、無色透明のダイヤモンドを模倣するのに適しています。希土類ガラスは屈折率が高く、光沢が強く、色鮮やかで、ベリル、トパーズなどによく似ています。レア・アース・ガラスは屈折率が高く、強い光沢と鮮やかな色彩を持ち、ベリルやトパーズなどによく似ている。しかし、外見は似ていても、ガラスは究極的には非晶質の過冷却液体であるため、その本質は異なる。
半透明～不透明ガラス
半透明の宝石を模倣するために使用されるガラスは、カルシウムを含むガラスに特定の酸化物、リン酸塩、およびその他の成分を添加することによって、ガラスに半透明の外観を与える不溶性のカルシウム化合物を生成します。ラピスラズリのような不透明な宝石を模倣するには、より多くの添加物をガラスに組み込むことができる。
- キャッツアイ石を模した人工ガラスのキャッツアイ
その光学効果は、無色のガラス管に包まれたさまざまな色の光ファイバー・グラスを使って実現される。数百本から数万本のガラス管を束ね、繰り返し加熱、加圧し、繊維状に引き伸ばした後、切断して曲面に研磨し、キャッツアイ効果を発現させる。光ファイバーグラスと無色のガラス管の融合を良好にするためには、両者の屈折率と膨張係数が同じでなければならず、ガラス管の融点は光ファイバーグラスの融点よりわずかに低い必要がある。加熱温度は、無色管ガラスの溶融に適した温度でなければならない。
- 模造翡翠ガラス
脱硝ガラスとしても知られる。"マレーシアン・ジェイド"（マレーシア翡翠と略される）は、溶融したガラスに緑色の着色剤を加えることによって作られ、冷却の過程でいくつかの結晶化が形成され、その結果、緑色の翡翠の外観に似た網目状または斑点状の構造が形成される。
- 模造オパールガラス
虹色の金属箔をケイ酸塩ガラスの層の間に不規則に混ぜることで、"カラー・チェンジ・エフェクト "に似た効果を生み出している。
- イミテーション・パールガラス
通常、透明から不透明の白色珪酸鉛ガラスでできた「パールコア」に、光沢のあるパールエッセンス（グアニン）の膜をコーティングしたもので、この2つのパーツで構成されている。表面はクリーム色、ローズ色、ワイン色など、海水養殖真珠に似た色をしている。この "ガラスパール "は、スペインのマジョリカS.A.社が生産しているのが最も有名で、ヨーロッパやアメリカで非常に人気がある。
- イミテーション・ラピスラズリ・グラス
ラピスラズリは、ガラスに銅や雲母の粉末と着色剤を加えて溶かして作られる。銅粉は黄鉄鉱を、雲母粉はラピスラズリの方解石を模している。
- 模造スターライト・ジェムストーン・グラス
赤または青のカーブした半透明ガラスのベースにラミネーション技術を使い、数本の細い線を彫り込んだり、グラスの底に細い線を彫り込んだ金属箔を貼り付けたりして、「スターライト効果」を作り出しています。これは、スターライト・ルビーやスターライト・サファイアを模したもので、星の線が天然のスターライト・ストーンのように見えます。
- イミテーション・エメラルド・ガラス
エメラルドと着色元素クロムの化学組成を持つ原料を使用し、Beを調製する。3アル2Si6O18 + エメラルドを模倣した緑色のガラスを得ることができる。
(3) 特徴
ガラスは様々な宝石を模倣することができるが、その本質は主にSiOをベースとする非晶質ケイ酸塩である。2.その組成、構造、光学的性質は、模倣した宝石とは全く異なるため、識別は容易である。模造宝石の具体的な特徴を表3-2に示す。
表3-2 ガラス質材料の共通特性
| タイプ | 化学組成（%） | 屈折率 | 密度（g/cm3) |
|---|---|---|---|
| 溶けるガラス | SiO2 : 100 | 1.46 | 2.2 |
| 普通のガラス | SiO2 : 73, B2O3 :12, CaO : 12 | 1.5 | 2.5 |
| 強化ガラス | SiO2 ：72, B2O3 12,Na2O : 10, Al2O3 : 5 | 1.5 | 2.4 |
| 鉛ガラス | SiO2 54、PbO：37、K2O ：6 | 1.6 | 3.2 |
| 重い鉛ガラス | SiO2 :34, PbO : 34, K2O : 3 | 1.7 | 4.5 |
| 特別に重い鉛ガラス | SiO2 :18, PbO : 82 | 1.96 | 6.3 |
- 結晶状態：非晶質体、結晶化可能。
- 色と光沢：色は多様で、ガラスのような光沢がある。
- 硬度と密度：硬度は5～6、通常は5.5、密度は2.30～4.50g/cm。3 通常2.65g/cm以下3.
- 光学特性：均質体で、通常、直交偏光下で異常消光を示す。ファセットされた溶融結晶は黒い十字の干渉パターンを示す。ガラス球は、カラフルな二重円弧と交互の黒色十字干渉色を示すことができる；複屈折なし；屈折率1.47-1.700（希土類元素ガラス1.80±を含む）；複屈折なし。脱硝ガラスは直交偏光フィルターの下で完全な明るさを示すことができる。
- 紫外線蛍光：弱いものから強いものまで、色によって異なるが、一般に短波の方が長波より強い。一般的な蛍光は白っぽい。
- 吸収スペクトル：非特徴的、着色元素によって異なる。
- 外観の特徴：丸みを帯びたファセット・エッジ、表面には空洞、底部には結露収縮によるピットがある。アイラインは直線的で鋭く、まぶしく、通常1～3本のアイラインが見られる。
- 拡大検査：気泡、様々な固形介在物、細長い中空管、流動線、「オレンジピール」効果、渦巻きまたは流動構造。
- 特殊光学効果：ゴールドストーン効果、キャッツアイ効果、カラーチェンジ効果、ラスター効果、ハロー効果、スターライト効果。
- 最適化処理：天然宝石を模倣したり、色や光沢を高めたりするために、全体的または部分的に膜を覆う処理。
2.5 プラスチック
プラスチックは柔らかく、耐熱性の合成有機材料である。琥珀、ジェット、象牙、珊瑚、真珠、貝、べっ甲のような有機宝石を模倣するために、加熱と成形方法を用いて一般的に製造される。それはまた、オパール、トルコ石、ヒスイ、およびネフライトのような無機宝石を模倣することができます。最も重要な制限はこはくです。
(1) 製造工程
宝石を模したプラスチック製品は、射出成形で作られることがほとんどだが、フィルムラミネート、ミラーバック、表面コーティングの技術を使ったものもある。
プラスチック・アンバー
適量のアクリル板（ホルムアルデヒド・アクリル酸エステル）を細かく砕いて粉にし、蓋つきのガラス容器に入れ、クロロホルム（トリクロロメタン）を加えて密閉し、透明な液体に溶かす。次に、その有機液体を型に注入し、そこにさまざまな絵画、肖像画、花、鳥、魚、昆虫、または記念品をあらかじめ配置しておく。最後に、清潔でほこりのない静かな場所に型を置き、固まるのを待つと、満足のいく製品ができる。有機液に顔料を加えれば、模造品に色をつけることもできる。(図3-1）。
プラスチック・オパール
プラスチック・オパールの模造品は、1980年代に日本の科学者たちによって、150～300mmのポリスチレン球を実験室でゆっくりと蒸着させ、三次元回折格子を形成するように密に積み重ねて作られた。プラスチック・オパールは、内側がポリスチレン、外側がアクリル樹脂の2層構造になっている。プラスチックオパールは2層構造をしている：内側はポリスチレン、外側はアクリル樹脂でコーティングされている。
ポリスチレンをぎっしりと詰まった小さな球状にし、その間に屈折率がわずかに異なる別の種類のプラスチックを加えて連結すると、オパールのような色変化効果を示すことができる。
プラスチック・パール
1つは、プラスチック用ニトロセルロース塗料にパールエッセンスや魚鱗エッセンスを混ぜて、半透明のプラスチックビーズに液体コーティングを施すもの。もう1つのタイプは、塗料に雲母フレークや炭酸銅の結晶のような材料を加え、それをプラスチックビーズに塗布し、その上にグアニンコーティングを追加することもある。
プラスチック・ゴールドストーン
無色透明のプラスチックに金属銅を添加して作られる。
プラスチックべっ甲
プラスチック製模造べっ甲は、主に眼鏡フレーム、櫛、靴の角の材料として使用される。プラスチックの液体に黒い顔料を加えて作られる。
(2) 特徴
- 化学組成：C、H、Oが構成元素。
- 結晶状態：アモルファス非結晶。
- 色と光沢：様々な色があり、一般的には赤、オレンジイエロー、黄色など；
- 透明：透明から不透明。
- 硬度と密度：硬度1～3、密度一般的に1.05～1.55g/cm3.
- 光学特性：屈折率は一般的に1.460～1.700、強い分散性（0.190）。スネークスキンのような帯状の異常複屈折と干渉色は、交差偏光板下での応力によりよく観察される。
- 拡大検査：多くの場合、流線と気泡があり、気泡は一般的に球形、楕円形、細長い、管状などに見える。表面は凹凸があったり、小さな孔があることが多い。貝殻状の割れ目。
- 特別な検査：熱針テストでは、樟脳、炭酸、酸、ホルムアルデヒド、生臭さ、ヨーグルト、甘い果物の臭いがすることがある。
2.6 模造宝石セラミックス
セラミックは、模造オパール、ラピスラズリ、模造サンゴ、模造トルコ石、模造マラカイトなど、多くの種類の宝石を模倣することができる。
土器は粘土（粘土鉱物）を焼成して作られ、磁器はセラミック粘土（長石、石英、雲母、真珠土）を焼成して作られる。どちらも不透明から半透明。
(1) 製造工程
珪酸塩鉱物の原料を粉にしたり、接着剤にしたり、顔料を加えたりした後、加熱、焙煎、熱プレスして成形する。明るさと美観を高めるため、表面に釉薬をかけることもある。
- オパールライクセラミックスとは、1980年代に日本人が生み出した化学結合セラミックスの一種で、変色効果と長期安定性を特徴とする。
- ラピスラズリ類似セラミックス：多結晶スピネル材料から作られ、黄鉄鉱に似た星状の黄色不透明インクルージョン（コバルトを含む）を含み、ラピスラズリに非常によく似ている。屈折率1.728、密度3.64 g/cm3 .黄色のスターポイントは非常に柔らかく、針で刺すことができる。
- サンゴのようなセラミックス：炭酸カルシウム（CaCO）に添加物を加えて作られる。3）白と赤がある。
- イミテーション・ターコイズ・セラミックス：アルミニウム鉱石（アルミニウム三水和物）の原料に緑色の着色剤を加えて焼成したもの。色はくすみ、組織は天然ターコイズより緻密で、屈折率と密度は通常天然ターコイズより大きい。
(2) セラミック特性
- 成分：各種ミネラル塩と添加物。
- 色：白、緑、青が一般的。
- 硬度と密度：通常、硬度は模造宝石よりも高く、密度も比較的高い。
- 光学特性：光沢は鈍く、光学特性は変化しやすく、屈折率の変動幅が大きい。模擬ラピスラズリ・セラミックスの屈折率は1.728に達する。
- 拡大検査：パウダー粒子の均一な分布が見られ、模造宝石のユニークな構造を欠いている。
2.7 人工発光真珠
ダイヤモンド、蛍石、アパタイト、輝石、方解石、銅雲母など、自然界には発光する鉱物が十数種類ある。発光宝石の大きな粒子を粉砕して「球体」にしたものは、一般に「発光真珠」と呼ばれるが、極めて稀である。
半世紀近く前から、夜光パウダーを鉱物の粉やプラスチックに混ぜて球状体を作ったり、球状体の表面に夜光パウダーをコーティングして、天然宝石の "夜光真珠 "を模したものがある。
(1) 製造工程
原料配合：原料活性剤および追加活性剤を含む
- 原料：SrCOの重量371.69 g, Al2O3:50.5 g, H3ボ3:0.3g；活性剤と追加活性剤EUの重量を量る2O3:0.88 g, Nd2O3:0.84 gおよびDy2O3:これらの原料と活性剤を粉砕し、るつぼに均一に混合する。
- 原料の焼結：原料を入れた坩堝を電気炉に入れ、還元条件下で800～1400℃に加熱し、恒温で3時間、その後1300℃まで冷却し、恒温で2時間、その後200℃まで自然冷却し、炉から取り出し、発光材料を得る。
発光石の合成
- るつぼに入れた発光材料（微粉末またはブロック）。
- るつぼは炭素粉（還元雰囲気として）加熱内の圧力炉に埋設される。炉の温度は5-8時間後にゆっくりと1550-1700℃に上昇し、同時に2気圧以上を追加し、一定の温度と圧力2-3時間、200℃に自然冷却する。
- 加圧電気炉から焼結体を取り出し、室温まで冷却する。
- 焼結体を研磨（または彫刻）して、光り輝く宝石を作る。
(2) 特徴と用途
夜光パウダーの用途
- 夜光塗料や夜光インキは、夜光塗料や夜光インキを作るために、塗料やインキなどの素材に夜光パウダーを添加し、住宅装飾、テキスタイル、紙印刷、書道、絵画作品、舞台美術などの分野で使用され、美化の役割を果たし、これらのアイテムに神秘的な色彩を加える。
- 夜光粉は、道路交通表示灯、日用品、非常用設備に使用され、その位置を示し、危険を防止する。
グロー宝石の特徴
- カラーライト：グリーン、シアン、ホワイト、レッド、パープル。ボディカラーは鮮やかで多様。
- テクスチャー：泡、粒子。
- 硬度：原料の粒子径が小さいほど、宝石の硬度が高くなり、耐久性に優れる。モース硬度は6.5に達することができる。
- 密度3.54g/cm3原料の粒子径が小さいほど、宝石の密度は高くなる。
- 光学特性：化学的に安定した構造、強い耐酸性、耐アルカリ性、屈折率1.65、組成によって異なる光の色を発することができる。
セクション II 組み立てられた宝石
合成宝石や人工宝石とは製法が全く異なる。様々な固形素材を接着剤で接着または融合させた組み合わせで、天然宝石のように見える。
アセンブル・ストーンの歴史は古い。早くもローマ帝国時代には、宝石職人たちはヴェネチアンターペンタインを使って3つの異なる色の宝石を結合させ、より大きな宝石を作ることができた。また、ガラスを溶かしてガーネットを覆い、カット、研磨、セッティングの技術によってアセンブル・ストーンのジュエリーに加工していた。
アセンブリー宝石ジュエリーは、特に合成宝石が大量生産される以前から、その品質の良さと価格の安さで人気を保ってきた。Assembled宝石が今日でも人気がある理由は、高級宝石を模倣することができ、小さくて加工が難しい宝石材料を接着によって利用することを可能にし、宝石の潜在的な美しさをよりよく現すと同時に、宝石の表面をより耐摩耗性にして光沢を高め、硬い裏打ちで壊れやすく薄い層の宝石の補強を提供するからである。
1.生産工程
アサンブルのポイントは、組み合わされた素材が全体的に美しく見えることです。一般的に、ファセット・アセンブルを加工する場合、パビリオンの反射によって全体の外観を反映させるため、ジョイントをウエスト・エッジに配置することが多い。ラウンド・ブリリアントやエメラルド・シェイプのアセンブルを加工する場合、パビリオンのファセット数を増やす必要がある。例えば、ラウンド・ブリリアントやエメラルド・シェイプのアセンブル・ストーンを研磨する場合は、パビリオンのファセット数を増やす必要があります。こうすることで、アセンブリー石の色やその他の光学的特性を反映させることができます。
1.1 クラフトの種類
アセンブリーストーンに使用される素材、構造、芸術的特徴によって、国際的に3つの主要なタイプに分類される： 二層石、三層石、基板石である。
(1) 二層石
二層石とは、二つの素材（天然宝石と翡翠、合成石、人造石）を接着または融合させることにより、全体として宝石と翡翠のような印象を与えるものをいう（図4-1）。使用する素材の類似・相違により、同種二層石、類似二層石、異種二層石に分類される。
均質な二層石
均質な二層石は、同じ材料の2つの部分から構成されています。片方の良質なクラウンの部分と、もう片方の質の悪いパビリオンの部分が、人々に大きく美しい全体像を与える。これは、2つのルビー、または2つのオパールが二重層を形成するケースです。この石は真ダイオライトとも呼ばれる。均質な二層石は真の二層石とも呼ばれる［図4-1(a)］。
類似の二層石
均質な二層石は、天然宝石と翡翠の一部と対応する合成宝石で構成され、石の組成を向上させる。天然石は王冠で、合成石はパビリオンで、天然石の印象を与える。例えば、オパールと合成オパールの二層石、翡翠と染翡翠の二層石の組み合わせ。クラス・テクスチャ二層石は、ハーフ・トゥルー二層石とも呼ばれる［図4-1（b）。
ヘテロジニアス 二層石
異質の二層石は、2つの異なる材料ドロマイトで構成されています。無色の合成キュービックジルコニアとガラスを組み合わせたダイオプサイド模造ダイヤモンド、無色のガーネットと無色のガラスを組み合わせたダイオプサイド模造ダイヤモンドなど、この種のダイオプサイドは偽二層石とも呼ばれる［図4-1（c）］。
(2) 三層石
トリプル・ストーンとは、その名の通り、3種類の宝石素材、または着色された物質と他の2種類の宝石素材が接着または融合して、全体としてパッチワークのような石を形成しているものを指す（図4-2）。
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三層の石材の相違点と類似点の構成によって、同質の三層石、同質の三層石、異質の三層石の三種類に分けることができる。
均質な三層石
均質な三層石は、宝石を模倣した同じ種類の材料からなる3つのピースが、全体として三層石に結合したものである。例えば、三層の石からなる三翡翠である[図4-2(a)]。
類似の三層石
三葉虫は、天然石とそれに対応する2つの合成石または改良石の組み合わせ、あるいは天然石、対応する合成石、および天然石を模して接着された着色接着剤からなる三葉虫である［図4-2(b)］。
不均質な三層石
その名が示すように、異質三層石とは、3つの異なる材料、または2つの同じ材料と異なる材料構成の三層石の組み合わせである。合成ルビーの層、レッドスピネルの第2層、レッドガラスの第3層からなる3層の石、イミテーション・ルビーのようなもの、あるいは天然ルビー、合成ルビー、レッドガラスの組み合わせによる3層の石、イミテーション・ルビーのようなものである[図4-2(c)]。
(3) 基質石
アセンブル・ストーンの特殊な形態で、不透明な素材を下地として使用し、宝石またはパビリオンの裏面に接着またはコーティングしたもの。基材によって、箔石とコート石に分けられる。
箔下地石
宝石の裏面やパビリオンに不透明な金属箔を貼り付け、光の反射力を高めることで、スター効果や色彩など、アセンブリーストーンの美観を向上させる。
アセンブル・ストーンには多くの種類があります。一般的なものには、スター効果のあるフューサイトの裏面に青い反射鏡を貼り付けて、スターフューサイトに似た色や特殊な光学効果を出すものや、金属箔に「スターライン」を彫り、それを湾曲した透明な宝石や透明なガラスなどの透明な素材の裏面に貼り付けてスター宝石を模したもの、2層の宝石の間に金属箔を貼り付けて特殊な光学効果を出すものなどがある。
コーティングされた下地石
これは、その色を強化したり、宝石のいくつかの欠陥をカバーするために、宝石の背面に着色された物質の層を適用することを含む、このタイプのアセンブル石はまた、コーティングされた石と呼ばれています。
例えば、ブルーダイヤモンドの青さを強調するために、ダイヤモンドの底の反射部分に透明で耐摩耗性のある着色フッ素フィルムを貼り付けたり、宝石質でないベリルの底にエメラルドを模した緑色のフィルムを貼り付けたりする。
1.2 生産プロセス
前述したように、アセンブリー宝石の製造工程は手作業の一種である。アセンブリー宝石の種類にかかわらず、その基本的な特徴は、層状構造、つまり、いくつかの材料が層ごとに結合して全体を形成していることです。
(1) 二層石 生産
二層石は一般的に、2枚の宝石素材を無色の接着剤で接着して形成されます。一般的な種類は以下の通り：
ガーネットガラス 二層石
ガーネットと同色のガラスを使用。より多くの効果を得るために、ガーネットはクラウンのトップカバーの一部にのみ使用され、大部分は安価なガラスで作られている。ガーネットを使用する目的は、アセンブリー宝石の硬度と耐久性を高めるためである。この二層石は、ガーネット、サファイア、ルビー、エメラルド、アメジスト無色のような色の宝石を模倣するためにしばしば使用され、ダイヤモンドを模倣することができます。
一般的な製造方法は、厚さ約2.5cmの鋼板に直径約1.3cmの穴を数カ所開け、その穴にガラス粉末を充填し、ガラス粉末を充填した穴をガーネットの薄片で覆う。次に、準備した鋼板をヒーターに入れて加熱し、ガラス粉を溶融させて冷却する。その後、ガラスと結合したガーネットを取り除く。これを加工・研磨してガーネット・ガラス二層石とする。
コランダム 二層石
(a) サファイア二層石とルビー二層石
素材は主に天然サファイアと合成サファイア、または天然ルビーと合成ルビー。クラウン部分は、天然素材の平らな薄片やくさび形の薄片、あるいはクラウンの一部、あるいはテーブルトップだけでできている。パビリオン部分は合成素材を接着剤で接着したもの。縫い目はウェストまたはテーブルトップの下にある。
この2層石のカットは主にミックス・カットで、クラウン部分はブリリアント・カット、パビリオン部分はステップ・カットが使われている。天然のサファイアやルビーを模して使用される。
(b) イミテーション・スター・サファイアとイミテーション・スター・ルビー 二層石
この2層構造の石を作るには、歴史的に2つの方法があった。
- 上蓋はカーブカットが施された天然のスターフクサイト製で、下蓋は鏡面反射する金属フィルムか、スターラインやブルー（またはレッド）ガラスが彫り込まれた金属バッキングが貼り合わされている。
- 上蓋は合成スターサファイアまたは合成スタールビーにカーブカットを施したもので、下蓋はブルーガラスまたはレッドガラスを貼り合わせたもの。
ジェダイト 二層石
翡翠石二層石は、主に湾曲したカットが施された高品質の天然緑翡翠石の上蓋で構成されています。同時に、底は粗悪な翡翠石やガラスなどの模造翡翠石でできており、継ぎ目は曲面の下に隠され、貴金属の枠が埋め込まれている。
ダイヤモンド 二層石とイミテーション・ダイヤモンド 二層石
- ダイヤモンド 二層石：クラウンとパビリオンに2つの小さな天然ダイヤモンドを使用し、ウェスト部分で無色の接着剤で貼り合わせて大きなダイヤモンドを形成する［図4-1(a)］。
- イミテーション・ダイヤモンド 2層構造の石：クラウン部分には天然ダイヤモンドを使用し、パビリオン部分には無色の水晶、無色の合成サファイア、無色の合成スピネル、無色のガラスを無色の接着剤で貼り合わせたもの、またはクラウン部分には合成立方晶酸化鉛、無色の合成サファイア、無色の合成スピネルを使用し、パビリオン部分には人工合成チタン酸ストロンチウムを使用し、腰の部分で無色の接着剤で貼り合わせたもの。
(2) 三層石生産
三層石の製造工程は、通常、2つの宝石と着色された接着剤、または無色の接着剤で一緒に接着された3ピースの宝石材料で構成されています。一般的な三層石の種類は以下の通り：
イミテーション・エメラルド 三層石
エメラルドの模造品を作るには、4つの方法がある：
(a)クラウンとパビリオンに2ピースの天然グリーントルマリンを使用し、グリーンの接着剤で接着して三層石を形成。[図4 - 2(a)]。
(b)クラウンとパビリオンは2枚の無色のクリスタルでできており、中央を緑色の接着剤で接着してある。
(c)クラウンとパビリオンは無色のクリスタル製で、中央に緑色の鉛ガラス層があり、無色の接着剤で接着されている。
(d)クラウンとパビリオンに無色の合成スピネル2ピースを使用し、中央を緑色の接着剤で接着。緑色の接着剤の代わりに緑色のガラスを使用し、無色の接着剤で3つを接着することもできる。
オパール三層石
オパールの三層石は、無色透明のガラス、あるいは無色透明の水晶、合成スピネル、合成サファイアなどの層がパビリオンを形成し、その中央にオパールのスライス、底部に黒メノウや黒ガラスを使用し、これらを無色の接着剤で貼り合わせたものである。水晶、スピネル、サファイアなどの素材は硬度が高いので、アセンブリー宝石の耐久性を高めることができる[図4-3(a)]。
翡翠三層石
このアセンブル・ストーンは、無色透明の翡翠3ピースでできています。まず、楕円形の翡翠を中空の丸いキャップ状の翡翠に挿入し、その間を緑色のゲル状物質で満たした後、底が平らな3番目の翡翠を接着しています。こうすることで、緑色のゲル状物質が丸いキャップを通して画像を反射し、Assembled 宝石の表面が上質なエメラルドグリーンになる[図4-3(b) ]。
イミテーション・レッド（ブルー）・ストーン 三層石
合成赤色（青色）宝石で、大きさの揃った2つの中空の楕円形の殻層を作り、その間に繊維状のホウ酸ナトリウム・カルシウム石を加えて接着する［図4-3（c）］。
2.組み立てられた宝石の特徴
2.1 レイヤー構造
二層石であれ、三層石であれ、あるいは基石であれ、すべての形の組石は、凝集した外観を作り出すために層状に接着され、層間接着の継ぎ目をカバーするために金属（貴石または通常の）フレームワークでセットされる2つ以上の同一または異なる材料から構成される。
(1) 構造層の形状
平面形状
一般に、ファセット・ストーンの構造層は平らでパネル状であり、アセンブル・ストーンを構成する層はその間に水平方向に一体化した構造を呈する。
曲面形状
円形、楕円形、中空のいずれであっても、曲面組石は、各構造層が湾曲した円弧状の薄層を呈し、層が円弧状に平行に接している。このような曲面集合石の断面形状は、片凸、両凸、凹凸、凹状がある。
(2) 構造層の階層構造
二層構造
- 無色のセメント二層構造：アセンブル・ストーンは2層の素材から成り、上層は透明または半透明の耐久性のある天然石や合成石であることが多く、下層は粗悪で安価な素材を無色の接着剤で貼り合わせたものです。このアセンブル・ストーンは3つの素材で構成されています。
- カラー・セメントによる二層構造：これは、2つの素材の透明または半透明の宝石の底部またはパビリオンに、色または着色膜を塗布するものです。
多層構造
多層構造とは、3種類以上の異なる宝石材料からなる組石を構成することを指す。さらに次のように分けられる：
- 無色のセメントによる三層構造：A 同種または異種の宝石素材を無色の接着剤で3ピース接着した組石。この構造は5層の素材で構成されている。
- カラー接着剤による3層構造：2枚の同種または異種の宝石をカラー接着剤で接着し、3層構造のアセンブル・ストーンを形成する。
2.2 さまざまな素材とその識別特性
二層石であれ、三層石であれ、基材石であれ、それらはすべて異なる材料で構成されている。素材の組み合わせが異なるため、構造層の化学組成、内部構造、物理的性質も異なります。このセクションに掲載されている組石は、構造層の違いに基づいて識別特性が異なります。
(1) 二層石の種類
ガーネットガラス 二層石
- レッドリング効果：白い紙の上に置くと、光の加減でガーネットの赤いリング現象が紙の上に現れる。
- アセンブリーされた宝石のクラウンのファセットやガードルを反射光で観察すると、ボンディングラインとその側面は異なる光沢と色を示します。
- 赤旗効果：屈折計で観察すると、接合部の両側の屈折率が異なる。接眼レンズを外すと、宝石の底の像が目盛りに赤く反射して見えることもある。
- 蛍光性の違い：ガーネットは蛍光を発しないが、ガラスはあらゆる色の蛍光を発する。
- 内包物の違い：ガーネットには針状のルチルや他の結晶の内包物が含まれることがあるが、ガラスには気泡が含まれる。
コランダム 二層石
(a) 天然の赤（青）宝石と合成の赤（青）宝石で構成されている場合、結合線（表面）の有無を観察するだけでなく、結合線の両側の赤（青）宝石の内包物、色、蛍光性の違いも観察する必要がある。
- インクルージョン：天然コランダムの内包物は、直線的な成長線を持つ鉱物である。対照的に、合成コランダムの内包物は、"溶けない粉 "と円弧状の成長線を持つ気泡である。
- 蛍光：天然ルビーの蛍光強度は合成ルビーより低く、天然サファイアは蛍光を示さないが、合成サファイアは弱い青白い蛍光を示すことがある。
- 色：天然の赤（青）原石は、色の濃さにムラがあり、より自然に見えるが、合成の赤（青）原石は、過度に純粋で明るく、まぶしく、人工的に見える。
(b)赤（青）の合成宝石と赤（青）のガラスからなる二層石の場合、通常、上部（クラウンまたはトップ）が赤（青）の合成宝石、下部（パビリオン、ボトム）がガラスである。その識別の特徴は明白である：
- 光学的性質：合成赤色（青色）宝石は不均質であるが、ガラスは均質である。偏光顕微鏡で360度回転させると、合成赤色（青色）宝石は4つの明るい部分と4つの暗い部分を示すが、ガラスは完全に暗く見えるか、異常に消える。
- 内包物：合成赤色（青色）宝石には "溶けない粉 "や弧状の成長線が含まれ、ガラスには多数の気泡や渦巻き構造が含まれる。
- 屈折率：合成赤色（青色）宝石の屈折率は1.76-77であるのに対し、ガラスの屈折率はより低く、一般的に1.46-1.70である。
(2) 三層石タイプ
模造エメラルドの特徴 三層構造の石
- 上層がベリル、水晶、スピネルで、下層が同じもので、その間に緑色の接着剤があれば、アセンブリングした宝石を水中に置くことができる。腰面に平行な方向に観察すると、三層宝石のクラウンとパビリオンは無色であり、両者の間には薄い色層がある。
- 上層が水晶またはスピネル、下層が緑色のガラスでできている場合、宝石顕微鏡で平行なウエスト面に、丸い気泡、渦巻き構造、不規則に絡み合った色帯を含む色層が観察できる。
オパールの特徴 三層構造
これは、3つの異なる素材（層）を接着した集合石である。その識別は、以下の4つの側面からアプローチすることができる。
- 横から観察すると、上部に無色透明の素材が見え、真ん中に色が変化する層、下部に黒い不透明層がある。
- 層と層の間にある2つの接着層は、気泡や乾燥した亀裂を含んでいる。
- 強い光の下で拡大検査すると、2つの接着の継ぎ目が見える。
翡翠の特徴 三層構造。
無色透明の翡翠で、二層が中央で緑色の接着剤で接合されている。接合した石を垂直面や曲面から見ると緑色に見え、平行な腰から見ると上下は無色で中央が緑色に見える。
2.3 粘着層の特徴
様々な種類の石を接着剤で接合し、全体を形成する。これにより、固体の層の間に極めて薄い液状の接着層が形成される。この接着層には次のような特徴がある：
(1) 接着剤の色は様々で、無色のものと様々な色のものがある。無色のものは構造層を形成せず、着色されたものは接合された石の構造層として機能する。
(2) 粘着層はしばしば気泡を含む。気泡は球状または管状である。
(3)接着層の接着剤が固化した後、その体積が収縮してドライクラックが発生し、収縮クラックが形成される。
(4) 火にさらされると灰になる。接着層の接着剤は、火にさらされると老化して灰になりやすく、黒く見える。
様々な種類のアセンブル・ストーンは、その継ぎ目、接着の跡、気泡、また鑑別の際に様々な素材の屈折率、色、光沢、透明度、インクルージョンの特徴を注意深く調べる必要がある。複数の角度から観察し、注意深く検査すること。
セクション III 復元された宝石
製造工程では、復元宝石（合成宝石）は変形宝石に属する。つまり、装飾的な機能を失った元の宝石片（または破片）や装飾用宝石装飾品（または残骸）を粉砕、精製、加熱、加圧して、全体的な外観を備えた宝石素材に再構成し、これを切断、研磨、加工してさまざまな装飾品に仕上げる。一般的なものとしては、復元トルコ石、復元琥珀、復元ラピスラズリなどがある。過去には復元ルビー（ジュネーブ・ルビーとして知られる）があり、最近では復元イエローネフライト・ジェイド、ネフライト、さらには復元合成宝石も登場している。
1.再構築されたプロセス
1.1 溶接プロセス
1819年にE.D.クラーク博士が初めて溶接法を開発した。この溶接法では、新しく発明された水素-酸素炎の吹き出し管を用いて、2つのルビーの結晶を溶かし、炭の上で球状のルビーに結合させた。その後、フュフライ、フィーア、ウゼが共同で、水素-酸素炎を使って天然ルビーの破片を溶かした。そして、小さなクロム酸カリウム試薬を加えて赤色を濃くし、再生ルビーを作った。
この溶接法は後に "火炎融解法 "へと発展した。しかし、火炎融解による結晶成長法は、溶接法の範囲をはるかに超えている。両者の違いは、主に結晶そのものを原料として結晶を成長させるかどうかにある。つまり、結晶を成長させる原料が結晶そのものから微細なものであれば、再生宝石の溶接法に属し、それ以外の化学原料を溶解して作られたものは、火炎溶融法による合成宝石に分類される。
1.2 焼結プロセス
焼結プロセスは、窯でレンガやタイルを製造するのと似ている。材料を容器に入れて押し固め、物理的・化学的性質を変えることなく全体を凝集させる。焼結工程では、少量のバインダーと着色剤を加えることができる。強固な結合を保証するため、一定の温度が適用されることが多いが、材料の融点を超えてはならない。
1.3 成形工程
成形工程は焼結工程に似ている。まず、宝石の粉砕物を精製し、設計された金型に入れます。一定の温度条件の下で、圧力が加えられ、材料が直接ジュエリーに形成される。これには、復元ネフライトや復元イエローネフライトジェードなどのアイテムが含まれます。
2.復元宝石の特徴
2.1 復元された琥珀
琥珀はユニークな自然の宝物です。天然の有機宝石であり、重要な伝統的な漢方薬でもある。琥珀が豊富に産出されるバルト海沿いの国々では、さらに大切にされている。例えば、18世紀初頭、ドイツのプロイセン・ホーエンツォレルン王朝の建国皇帝であるフレデリック・ウィリアム1世は、デンマークの有名な宝石商を雇い、10年かけて100個以上の琥珀を加工し、150体以上の琥珀像を彫り、"琥珀の間 "を作った。指輪やペンダント、その他の宝飾品に使用するカボション原石に加工されるほか、大量の琥珀がさまざまな装飾品に加工され、人々の目を楽しませている。
琥珀にはコハク酸や琥珀樹脂などの有機化合物が含まれているため、酸化しやすく、赤く変色しやすく、老化しやすく、ひび割れしやすく、ゆるく砕けやすく、多くの不純物を含んでいる。したがって、その品質と実用性を高めるために、人工的に改良して再現しなければなりません。
(1) 生産プロセス
フュージョン方式
- 琥珀片を微粉末に砕き、重選別法で不純物を取り除き、粉末を精製する。
- 精製した粉末を容器に入れ、不活性ガス下で遠赤外線加熱により200～250℃に加熱し、粉末を溶融させて液状にする。
- パウダーが溶けたら、一定の温度にコントロールし、加熱を止め、ゆっくりと冷ます。それがブロックに凝縮したら、再構成された琥珀を得るためにそれを取り除く。それはまた、ジュエリーの望ましい形に凝縮するために形のある型に鋳造することができます。
- 溶接の過程で、さまざまな動物の絵や植物などの装飾パターンを加えて、美的魅力を高めることができる。
焼結法
- 純粋な琥珀色の粉末を容器（または型）に注ぐ。
- MPa程度の圧力をかけ、琥珀の融点以下の温度を維持してブロック（または形状）を形成する。
- 焼結の際、結合剤、着色剤、香料を加えることもある。
- 焼結こはくは、流動構造のない均一で透明なこはくのジュエリーを実現するために、より低い温度とより長い焼結時間を必要とする。
(2) プロセス特性
化学組成も内部構造も変化していないため、復元過程で他の化学物質が添加されなければ、復元琥珀は基本的に天然の琥珀と同じである。再建中に異物が加えられたり、生産工程にある欠陥があったりすると、再建された琥珀は天然の琥珀と異なるかもしれない（表5-1）。
表5-1 復元琥珀と天然琥珀の特徴の比較
| 特徴 | ナチュラル・アンバー | 復元された琥珀 |
|---|---|---|
| カラー | イエローオレンジとブラウンレッドの両方が存在する | ほとんどがオレンジイエローかオレンジレッド |
| 休憩 | 貝殻型で、貝殻の模様に垂直な溝がある | シェル型 |
| 構造 | 滑らかな表面 | 表面に凹凸のあるオレンジピール効果のある粒状構造体 |
| 密度 (g/cm3 ) | 1.05 ~ 1.09 | 1.03 ~ 1.05 |
| カプセル | 動植物遺体、ミネラル不純物、丸い泡 | 清浄で透明、未溶解物質が凝集し、気泡は扁平で細長い方向に配列している。 |
| 構造 | 樹木のような成長環や放射状のテクスチャーがある | 流れるような構造を持つアーリー、シロップのような渦巻き構造を持つニュースタイル |
| 紫外線蛍光 | 淡青白色、水色、または淡黄色の蛍光 | 明るい白色-深刻な青色蛍光 |
| 可溶性 | ジエチルエーテル中に入れても反応なし | ジエチルエーテルに数分浸すと柔らかくなる。 |
| エージング特性 | 経年変化により濃くなり、わずかに赤色または褐色を帯びて見える。 | 老化により白くなる |
溶接アンバー
再構築された琥珀は、溶接法を用いて製造された。こはくの粉がより高い温度で溶けて、粘性のある液体になることが原因で、手動の混合の間に渦のような流れと多くの泡を発生させます。この現象は凝縮の間に保持され、溶接されたこはくの特徴になります。
ある種の添加物、結合剤、着色剤、昆虫、植物、砂片が溶接の過程で加えられるとする。その場合、それは再構築されたこはくの組成を複雑にし、包含物を多様化するでしょう。したがって、溶接されたこはくと自然なこはくの間の相違はあります：
- 色：ゴールデンイエロー、イエローオレンジ、その他様々な色。
- 蛍光：明瞭なカルキ青色の蛍光を示す。
- 介在物：拡大された検査で、溶かされたこはくはしばしば明白なフロー構造を示します、明確な層が散らばっていて、楕円形、円形、または細長い、不規則にこはく全体にわたって分布しているさまざまなサイズの不鮮明な輪郭と泡を含んでいて、密で、小さい。気泡はまた、熱処理の間に爆発することができ、こはくの中にユリノキのような包含物を形成します。
- 透明性：新鮮な再建されたこはくはすべて透明です。
- 昆虫のこはくのイミテーション: 復元されたこはくの溶けた状態で、人々はしばしば昆虫のこはくを模倣するためにいくつかの昆虫を加える。しかし、含まれている昆虫は、"死にそうな闘争 "の兆候を示していません。
焼結琥珀
琥珀の粉が高圧と低温(琥珀の融点以下)の下で押されて形成されるので、押される方法によって作り出される再構成された琥珀に特別な変形された粒状の構造があります、その結果、粉の唯一の塑性変形が一緒に堅く凝集するか、またはバインダーの付加のために互いに付着します。焼結こはくの識別特性は次のとおりです：
- 色：主にオレンジイエローとオレンジレッド。
- 密度：1.03～1.05g/cm3 ナチュラル・アンバーより低い。
- 亀裂：貝殻のような割れ目。
- 構造粒状構造で、表面は不均一なオレンジピール効果を示す。
- 光学的性質：異常複屈折は偏光顕微鏡下でしばしば現れる。
- 蛍光：青白く不均一な蛍光を示すことが多く、紫外線下では粒状構造が見える。暗赤色の糸状の分布を持つサンプルを観察すると、粒子の境界に沿って糸状体が見られる。
- インクルージョン：濃い赤っぽいフィラメントがSinteredこはくの特徴で、それらの形態は毛細血管に似ていて、糸状で、朧げで、格子状です。この赤い色は、酸化によってこはくの表面に形成された赤い酸化膜の薄い層です。自然なこはくはまた、酸化して赤い亀裂を持つことができますが、それらは粒の縁に沿うよりもむしろ亀裂に沿って樹枝状です。
- 熟成の特徴：酸化によって色が濃くなり、わずかに赤か茶色がかった色を呈する天然の琥珀とは異なり、白っぽく見える。
2.2 復元されたトルコ石
上品で美しいターコイズは、古代から現代に至るまで、国内外の人々に愛されてきた伝統的な宝石です。松ぼっくりに似ており、松緑色に近いことから、"松石 "とも呼ばれる。
ターコイズには多くの品種がある。色によってスカイブルー、ディープブルー、ライトブルー、ブルーグリーン、グリーン、イエローグリーン、ライトグリーン、無色に分類され、産出状態によってクリスタルターコイズ、緻密なブロックターコイズ、ブロックターコイズ、染色ターコイズ、脈状ターコイズに分けられる。また、細かい脈状の黒い鉄や炭素を含むものはアイアンラインターコイズとも呼ばれる。古代ペルシャで産出されたトルコ石は、西洋では「トルコ翡翠」と呼ばれている。
(1) 生殖プロセス
市場に出回っている再建ターコイズには2種類ある。
焼結法
ギルソンが製造する再構築ターコイズは1972年に発表された。天然ターコイズの端材や低品質のターコイズを粉砕し、銅塩やブルーメタルソルトと混ぜ合わせ、一定の温度でプレスして作られる。比較的純粋なターコイズの粉末から作られるものと、ターコイズの粉末に周囲の岩石から採取したターコイズを含むマトリックスを加えて作られるものがある。
溶接方法
溶接法を用いた復元ターコイズの製造には、セラミックの焼成工程が含まれる。ターコイズの粉末は焼結によって形成されます。この復元ターコイズは天然のターコイズに非常に似ています。
(2) クラフトの特徴
構造
青いセラミックによく似ており、典型的な粒状構造をしている。拡大鏡で見ると、粒子の境界がはっきりとしており、マトリックス中の濃い青色の染料粒子が見える。
密度
復元ターコイズの密度は一定ではなく、含まれるバインダーの量によって異なります。アメリカ宝石学会によると、その密度は3つの値のうちの1つです：2.75 g/cm32.58 g/cm32.06 g/cm3.
赤外分光法
典型的な1725センチである。-1 吸収ピーク。1470cm-11739センチ-12863cm-12934センチ-1 これらのピークは、バインダーとして使用される合成樹脂材料に起因する可能性がある。(図5-1参照）
微粉化試験
リサイクルされたターコイズの一部は、青色の銅塩が含まれており、塩酸に溶解することができ、青色はすぐに薄い緑青になり、塩酸に浸した綿球は、白い綿球が青く染色することができます。2002年、ターコイズの模造品が市場に出回った。検査の結果、それはマグネシウム鉱石（MgCO3)をマトリックスとし、有機染料と接着剤を用いて500～600気圧でプレスしたもの。染料はもともと有機であったが、現在は無機着色剤に取って代わられている。
2.3 再構築されたネフライト
近年、「白玉彫りブランド」が市場に登場し、バイヤーが殺到するほどの人気を博している。その外観は白玉と見分けがつかず、価格も高くはなく、復元ネフライトに属する。
(1) 生産プロセス
白色トレモライトを粉砕し、バインダーと混合し、加熱・加圧して固形状に成形する。金型で成形することもできる。
(2) プロセスの特徴
倍率検査
復元されたネフライトは、天然のネフライトとは異なり、細かい粉状の粒状構造をしている。色は均一で、内部はきれいである。
密度と硬度
いずれも天然のネフライトよりやや低い。
赤外線吸収スペクトル
バインダーの吸収ピークがある。
2.4 復元された翡翠
2002年、広州の宝石市場で、一種の翡翠片とビーズ、ネックレスのアクセサリーが出現した。詳しく検査した結果、緑色の不透明な玉片をガラス糊で接着した復元玉製品であることが判明した。識別の特徴は以下の通りである：
(1) 外観の特徴
無色の根
緑、エメラルドグリーン、または濃い緑が均一に分布し、色の方向性が混沌としており、"色根 "を欠いている。
微透明
ほとんど不透明で、サンプルの端や薄い部分だけが弱く透けている。
断片の凝集
角張った粒状構造が特徴で、粒子の色は様々で、凝集は無秩序である。
ポックマーク・サーフェス
再構成されたヒスイの表面は通常よく磨かれ、ガラスのような光沢を示すが、しばしば「オレンジピール効果」とは異なる小さな丸いポックマークがある。
不規則骨折
全体的に不規則な割れ目だが、不規則な割れ目の中に貝殻のような割れ目がある。
(2) 内部機能
屈折率が高い：1.66～1.68と翡翠より高い。
密度が低い：密度は3.00g/cm3(静水計量法）で、翡翠よりはるかに低い。
破壊構造：様々な大きさの破片とセメント質で構成され、反射光ではっきりと見え、光沢の高いヒスイ片と光沢の低いセメント質からなる堆積岩に似ており、セメント質には小さな気泡が見られる。
異物混入：化学分析ではPbO、ZnO成分を含み、PbO含有量は約7%に達する。
2.5 その他の復元宝石
様々な種類の復元ジュエリーや宝石が市場に出回っている。復元ラピスラズリ、復元アラバスター、復元珪質翡翠、復元合成スピネルなどである。
例えば、合成スピネル粒子は、ラピスラズリを模倣するために溶接法を用いて全体の外観に融合される。鮮やかな青色を呈し、均一な色分布と粒状構造を持ち、黄鉄鉱に似た小さな黄色の斑点が含まれることもある。このラピスラズリを模倣した復元合成スピネルは、ラピスラズリよりも強い光沢を持ち、研磨能力が高く、シャルルフィルターの下では明るい赤色に見え、屈折率は1.72、密度は3.52g/cmである。3また、分光器で観察すると、赤、緑、青の領域でコバルトの典型的な吸収スペクトルが見える。
