3 rodzaje technik ulepszania kamieni szlachetnych
Poznaj zasady doskonalenia i klasyfikację technik doskonalenia
Ulepszanie kamieni szlachetnych to sposób, w jaki ludzie wykorzystują pewne technologie naukowe i techniki przetwarzania w celu zmiany właściwości fizycznych i stabilności chemicznej kamieni szlachetnych niskiej jakości, takich jak kolor, przejrzystość, połysk i trwałość, w celu zwiększenia ich efektu dekoracyjnego i wartości ekonomicznej.
Kamienie szlachetne, które zostały ulepszone, nazywane są ulepszonymi kamieniami szlachetnymi. Są one również znane jako sztucznie ulepszone produkty lub zoptymalizowane obróbki kamieni szlachetnych. Niezależnie jednak od nazwy, ponieważ nie są to już oryginalne naturalne kamienie szlachetne, należy je klasyfikować jako sztuczne kamienie szlachetne.
Schemat pieca studziennego (a) i pieca rurowego (b) (K. Nassau, 1984)
Spis treści
Sekcja I Zasady ulepszania klejnotów
Eliminacja różnych wad występujących w większości naturalnych kamieni szlachetnych w celu zwiększenia ich piękna, trwałości i użyteczności jest zasadą ulepszania klejnotów. Dlatego też ulepszanie klejnotów i sprzedaż ulepszonych klejnotów musi być zgodna z zasadami pragmatyzmu i poszukiwania prawdy.
1. Zasady doskonalenia
Sztucznie ulepszone klejnoty, podobnie jak naturalnie uformowane klejnoty, mają swoje własne cechy i standardy oceny. Oprócz posiadania nieodłącznych właściwości fizycznych i chemicznych oraz rodzajów procesów naturalnych klejnotów, ulepszone klejnoty mają również unikalne cechy w swoich procesach ulepszania. Chociaż różne naturalne kamienie szlachetne wykazują różne cechy po ulepszeniu różnymi metodami, istnieją wspólne wymagania dotyczące oceny dla wszystkich sztucznie ulepszonych kamieni szlachetnych.
(1) Estetyczny wygląd
Wartość kamieni szlachetnych tkwi w ich pięknie, a piękno tkwi w ich kolorze. Dążenie do piękna jest powszechną aspiracją w świecie materialnym. Niezależnie od tego, czy są to ludzie, zwierzęta czy rośliny, a także kamienie szlachetne, jadeit i unikalne kamienie, wszyscy celowo lub nieumyślnie upiększają siebie i swoje otoczenie. Ludzie kochają kamienie szlachetne, ponieważ ich piękne kolory zapewniają radość z piękna zarówno duchowego, jak i materialnego.
Piękno kamieni szlachetnych jest odzwierciedlone w ich wewnętrznym pięknie, zewnętrznym pięknie i kunszcie. Podstawowym zadaniem sztucznej poprawy jest ujawnienie potencjalnego wewnętrznego piękna kamieni szlachetnych w jak największym stopniu lub poprawa ich zewnętrznego piękna i kunsztu poprzez przetwarzanie.
(2) Trwałość
Trwałość odnosi się do tego, czy idealny efekt uzyskany poprzez sztuczne ulepszenie kamienia szlachetnego może pozostać stabilny i nie ulec znaczącym zmianom w normalnym środowisku fizycznym i chemicznym. Ogólnie rzecz biorąc, to, czy efekt ulepszenia kamienia szlachetnego jest trwały, zależy od tego, czy skład chemiczny i struktura wewnętrzna kamienia szlachetnego zmieniają się podczas procesu ulepszania oraz od stabilności dodanych substancji obcych.
Żaden kraj nie określa jasno okresu stabilności ulepszonych kamieni szlachetnych. Dla użytkowników, im dłuższy okres stabilności, tym lepiej, przynajmniej bez znaczących zmian w okresie noszenia. Ponieważ wartość ekonomiczna ulepszonych kamieni szlachetnych jest niższa niż podobnych naturalnych kamieni szlachetnych, wymagane jest, aby w normalnych warunkach środowiskowych trwałość była utrzymywana przez ponad 10 lat.
(3) Bezpieczeństwo
Nieszkodliwy
Ulepszone kamienie szlachetne są przeznaczone do noszenia i obsługi i często wchodzą w kontakt z ludzką skórą. Szkodliwe substancje w ulepszonych kamieniach szlachetnych mogą zaszkodzić ludzkiemu ciału, jeśli przekroczą wyznaczone limity bezpieczeństwa. Zwłaszcza po reakcjach chemicznych i napromieniowaniu radioaktywnym podczas procesu ulepszania, niektóre szkodliwe substancje chemiczne (sole drażniące skórę i toksyczne barwniki) oraz pozostałości radioaktywności mogą znacząco zaszkodzić ludzkiemu ciału. Dlatego też szkodliwe substancje pozostające w ulepszonych kamieniach szlachetnych nie mogą być wprowadzane na rynek, dopóki nie osiągną bezpiecznych poziomów.
② Brak zanieczyszczeń
Barwniki chemiczne stosowane w procesie ulepszania kamieni szlachetnych mają dobrą stabilność i nie plamią innych materiałów, takich jak skóra i odzież. Ponadto, szkodliwe gazy i inne odpady są często wytwarzane podczas ulepszania kamieni szlachetnych. Jeśli ochrona jest niewystarczająca, zanieczyszcza to środowisko.
③ Bezpieczeństwo
Podczas procesu ulepszania kamieni szlachetnych promieniowanie o wysokiej intensywności, prądy pod wysokim ciśnieniem z pieców grzewczych, wybuchowe i łatwopalne reagenty chemiczne, toksyczne i szkodliwe gazy oraz drobny pył mogą stanowić poważne zagrożenie dla personelu produkcyjnego.
2. Zasady ulepszeń
Wszystkie metody stosowane w celu poprawy wyglądu (koloru, przejrzystości lub specjalnych zjawisk), trwałości lub użyteczności biżuterii i kamieni szlachetnych, z wyłączeniem cięcia i polerowania, dzielą się na dwie kategorie: optymalizację i obróbkę.
(1) Optymalizacja
Odnosi się to do tradycyjnych metod powszechnie akceptowanych przez ludzi i mających na celu zwiększenie potencjalnego piękna kamieni szlachetnych. Metody należące do optymalizacji obejmują obróbkę cieplną, wybielanie, woskowanie, moczenie w bezbarwnym oleju i barwienie (w przypadku agatu i chalcedonu itp.). Nazewnictwo zoptymalizowanych kamieni szlachetnych może bezpośrednio wykorzystywać nazwy kamieni szlachetnych i nie jest konieczne umieszczanie adnotacji w certyfikacie identyfikacyjnym. Na przykład jasnoniebieskie i szaroniebieskie szafiry z wtrąceniami podobnymi do jedwabiu z Myanmaru i Sri Lanki można przekształcić w piękne niebieskie szafiry po obróbce cieplnej w warunkach redukujących; bezbarwny lub żółty topaz z Brazylii może stać się niebieskim topazem po napromieniowaniu i obróbce cieplnej; szmaragdy średniej i niskiej jakości z Kolumbii mogą mieć ukryte drobne pęknięcia i poprawioną przezroczystość poprzez moczenie w bezbarwnym oleju; a barwienie najstarszych chalcedonów i agatów itp. może być sprzedawane jako produkty naturalne bez wyjaśnienia.
(2) Leczenie
Odnosi się do nietradycyjnych metod, których ludzie jeszcze nie akceptują. Takie metody obejmują moczenie w kolorowym oleju, wypełnianie (wypełnianie szkłem, wypełnianie plastikiem lub wypełnianie innymi twardymi materiałami), woskowanie (w przypadku turkusu), barwienie, napromieniowanie, wiercenie laserowe, powlekanie, dyfuzję i obróbkę wysokociśnieniową w wysokiej temperaturze. Nazwa jest dodawana dla poddanych obróbce kamieni szlachetnych poprzez dodanie słowa "obróbka" w nawiasie po odpowiedniej nazwie kamienia szlachetnego, a konkretna metoda obróbki musi być opisana w certyfikacie identyfikacyjnym. Załóżmy, że nie można ustalić, czy kamień szlachetny został poddany obróbce zgodnie z obecnymi ogólnymi warunkami technologii identyfikacji. W takim przypadku można nie podawać tego po nazwie kamienia szlachetnego, ale należy dodać notatkę wyjaśniającą.
Norma krajowa stanowi również, że syntetyczne kamienie szlachetne poddane sztucznej obróbce mogą być bezpośrednio nazywane przy użyciu podstawowej nazwy syntetycznych kamieni szlachetnych. Odpowiednie przepisy można znaleźć w tabeli 6-1.
Tabela 6-1 Wspólne metody ulepszania przetwarzania i identyfikacji kamieni szlachetnych
| Nazwa kamienia szlachetnego | Metoda ulepszania | Efekt poprawy | Cechy identyfikacyjne | Klasyfikacja |
|---|---|---|---|---|
| Diament | Wiercenie laserowe | Poprawa czystości | Widoczne białe rurkowate obiekty, otwory laserowe, kilka bezbarwnych wypełnień | Leczenie |
| Obróbka powłoki | Lepszy kolor i odporność na zużycie | Powłoka może się łuszczyć i można ją zeskrobać nożem lub igłą; powłoka ma głównie strukturę ziarnistą, 1500 cm.-1 szerokość piku wzrasta | Leczenie | |
| Obróbka wypełniająca | Poprawa koloru | Pęknięcia wypełniacza wykazują zmienne efekty iskrzenia; ciemne obszary są pomarańczowo-żółte lub fioletowe do fioletowo-czerwono-różowych itp.; jasne obszary wykazują iskrzenie od niebieskiego do niebiesko-zielonego, zielono-żółtego, żółtego itp. Wypełniacz może zawierać pęcherzyki, substancje kłaczkowate lub struktury podobne do mgły, struktury płynące itp. Przezroczystość jest zmniejszona i może być niekompletnie wypełniona | Leczenie | |
| Obróbka napromieniowaniem termicznym | Poprawa koloru | W zanurzeniu w oleju kolorowe diamenty wykazują kolorowe pasma i plamki w pawilonie, rozmieszczone w kształcie parasola. Widoczna jest linia absorpcji 594 nm, 699 nm; ciemnozielone diamenty mogą mieć linię absorpcji 741 nm (w niskich temperaturach). Metoda ta jest często stosowana do zmiany jasnych kamieni szlachetnych na ciemne kolory, w oparciu o zasadę przekształcania koloru | Leczenie | |
| Obróbka w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem | Poprawa koloru | Widoczne wtrącenia przypominające mgłę są na ogół trudne do wykrycia. Spektroskopia Ramana pokazuje wyraźny pik absorpcji przy 637 nm i widmo wzbudzenia przy 575 nm. Kolor zmienia się z powodu zmian w strukturze sieci. | Leczenie | |
| Ruby | Obróbka cieplna | Poprawa koloru | Wokół stałych wtrąceń pojawiają się łuszczące się i pierścieniowe pęknięcia naprężeniowe, a wtrącenia włókniste i igłowe występują jako przerywana biała mgła. Kryształy ujemne wykazują oznaki erozji lub zaokrąglone kształty, widoczne są również bliźniacze wzory i wtrącenia przypominające odciski palców. Występują bloki koloru przypominające siatkę, nierówne aureole dyfuzyjne i dziury. | Optymalizacja |
| Nasączone kolorowym olejem | Wzmocnienie kolorów | Pęknięcia mają barwne interferencyjne kolory i ziarniste osady. Widoczne są powierzchniowe plamy oleju, a kolor koncentruje się w pęknięciach i można zaobserwować wzory przepływu. Pod fluorescencją może emitować pomarańczową i żółtą fluorescencję. | Leczenie | |
| Barwienie | Wzmocnienie kolorów | Widoczne kolory są skoncentrowane w pęknięciach, połysk powierzchni jest słaby, występują nieprawidłowości w pleochroizmie i może wykazywać pomarańczowo-czerwoną fluorescencję po przetarciu acetonem. | Leczenie | |
| Obróbka dyfuzyjna | Wzmocnij lub stwórz gwiezdne efekty świetlne | Rozkład kolorów jest nierównomierny na powierzchni; linie gwiazd są jednolite; dichroizm jest rozmyty; kolorowe plamy emitują czerwoną fluorescencję; współczynnik załamania światła 1,78-1,79 (1,80); kolor może koncentrować się na krawędziach lub wnętrzach pęknięć lub wgłębień przed obróbką; właściwości wewnętrzne są podobne do właściwości faz poddanych obróbce cieplnej. | Leczenie | |
| Obróbka wypełniająca | Większa przejrzystość | Szkliste wypełnienia w widocznych szczelinach lub ubytkach powierzchni, resztkowe pęcherzyki powietrza, słaby połysk; ich struktura składu różni się od struktury rubinu, a wypełnienia można zidentyfikować za pomocą spektroskopii w podczerwieni lub Ramana. | Leczenie |
| Nazwa kamienia szlachetnego | Metoda ulepszania | Efekt poprawy | Cechy identyfikacyjne | Klasyfikacja |
|---|---|---|---|---|
| Szafir | Ciepło Leczenie | Popraw kolor | Podobne do struktury rubinów poddanych obróbce cieplnej. Siatkowe plamy koloru, oryginalne pasma koloru, krawędzie plam koloru są rozmyte, brak pasma absorpcji 450 nm. | Optymalizacja |
| Dyfuzja | Wzmocnienie kolorów lub tworzenie efektów przypominających gwiazdy. | W zanurzeniu w oleju lub rozproszonym świetle kolory są skoncentrowane na krawędziach grzbietów lub pęknięć, nierówne, wyglądające jak siatka. Lub skoncentrowane na krawędziach i wewnątrz wgłębień i innych defektów; wtrącenia przypominające gwiazdy są cienkie i proste, a wtrącenia przypominające igły są skoncentrowane na powierzchni, z niebiesko-białą lub niebiesko-zieloną fluorescencją możliwą w świetle krótkofalowym i mogą nie mieć pasma absorpcji 450 nm. | Leczenie | |
| Napromieniowanie | Poprawa koloru | Bezbarwne, jasnożółte i niektóre jasnoniebieskie szafiry mogą wytwarzać głęboki żółty lub pomarańczowo-żółty kolor po napromieniowaniu, który jest wyjątkowo niestabilny i trudny do określenia podstawy leczenia za pomocą konwencjonalnych instrumentów. | Leczenie | |
| Szmaragd | Zanurzony w bezbarwnym oleju | Poprawa koloru | Bezbarwne lub jasnożółte kolory interferencyjne widoczne w pęknięciach. Pojawia się żółto-zielona lub zielono-żółta fluorescencja pod długimi falami, "pocenie się" po podgrzaniu. | Optymalizacja |
| Nasączone kolorowym olejem | Wzmocnienie kolorów | Zielone odbicie w pęknięciach; blaknięcie pod wpływem acetonu. Żółto-zielona lub zielonkawo-żółta fluorescencja przy długich falach. | Leczenie | |
| Obróbka wypełniająca | Lepsza trwałość koloru | Wypełniacz jest rozprowadzany wzdłuż pęknięć i wygląda na zielony i odblaskowy, mglisty, z pęcherzykami i płynną strukturą; "poci się" podczas badania gorącą igłą; można go rozpuścić acetonem. | Leczenie | |
| Akwamaryn | Obróbka cieplna | Poprawa koloru | Niebiesko-zielony, żółty, zielony zabarwiony żelazem, może zmienić kolor na niebieski po obróbce cieplnej, stabilny, nie może być mierzony za pomocą konwencjonalnych instrumentów | Optymalizacja |
| Kocie oko | Napromieniowanie | Popraw kolor i eyeliner | Konwencjonalne instrumenty nie są łatwe do wykrycia | Leczenie |
| Beryl | Obróbka cieplna | Poprawa koloru | Powszechnie stosowany do obróbki kolorystycznej morganitu, usuwając żółty odcień w celu uzyskania czystego różu. 400 ℃ Poniżej stabilnego, zwykłe instrumenty nie są łatwe do wykrycia. | Optymalizacja |
| Napromieniowanie | Zmień kolor | Zmienia się z bezbarwnego, jasnoróżowego na żółty (stabilny poniżej 250 ℃) lub niebieski, często trudny do wykrycia. Napromieniowany niebieski beryl ma pasma absorpcji zlokalizowane przy 688 nm, 624 nm, 578 nm, 560 nm i innych. | Leczenie | |
| Powłoka | Zapewnia zielony wygląd | Oderwanie zielonej warstwy jest widoczne w powiększeniu | Leczenie |
| Nazwa kamienia szlachetnego | Metoda ulepszania | Efekt poprawy | Cechy identyfikacyjne | Klasyfikacja |
|---|---|---|---|---|
| Turmalin | Ciepło Leczenie | Popraw kolor | Ciemne ogrzewanie daje kolor zielony do niebiesko-zielonego, różowe lub czerwone ogrzewanie daje kolor bezbarwny; pomarańczowe ogrzewanie daje kolor żółty; brązowe i fioletowe ogrzewanie daje kolor niebieski, stabilny i niemierzalny. | Optymalizacja |
| Moczenie w bezbarwnym Olej | Poprawa wyglądu | Olej jest zanurzony w pęknięciach | Optymalizacja | |
| Barwienie | Poprawa wyglądu | Użyj barwnika, aby wniknąć w szczeliny i zabarwić je na czerwono, różowo, fioletowo itp. Aceton wyblaknie. | Leczenie | |
| Wypełnienie | Poprawa wyglądu i trwałości | Wypełnianie pustych przestrzeni i pęknięć żywicą. Widoczne różnice w połysku powierzchni, czasami pęcherzyki w szczelinach lub pustych przestrzeniach. | Leczenie | |
| Napromieniowanie | Poprawa koloru | Jasnoróżowe, jasnożółte, zielone, niebieskie lub bezbarwne po napromieniowaniu stają się głęboko różowe do czerwonych lub głęboko fioletowo-czerwonych, żółte do pomarańczowo-żółtych, zielone itp. są niestabilne, obróbka cieplna powoduje blaknięcie i nie są łatwe do wykrycia. | Leczenie | |
| Cyrkon | Obróbka cieplna | Poprawa koloru | Prawie wszystkie bezbarwne i niebieskie cyrkonie są wytwarzane przez obróbkę cieplną, a także mogą wytwarzać czerwony, brązowy, żółty itp. Zwykle stabilne, ale niektóre mogą zmieniać kolor pod wpływem światła. Na powierzchni lub krawędziach często występują pęknięcia i małe wżery. | Optymalizacja |
| Topaz | Obróbka cieplna | Produkcja różu | Żółty, pomarańczowy i brązowy kolor może wydawać się różowy lub czerwony po podgrzaniu. Stabilny, niemierzalny | Optymalizacja |
| Napromieniowanie | Produkcja kolorów zielonego, żółtego, niebieskiego i innych | Bezbarwny może zmienić się w ciemnoniebieski lub brązowo-zielony, często tworząc niebieski poprzez obróbkę cieplną; żółty, różowy i brązowo-zielony może pogłębić kolor lub usunąć zanieczyszczenia poprzez napromieniowanie, z których większość jest niemierzalna. | Leczenie | |
| Dyfuzja | Produkcja koloru niebieskiego | Bezbarwny wydaje się niebieski i niebiesko-zielony. W powiększeniu kolor można zobaczyć skoncentrowany na krawędziach faset. | Leczenie | |
| Kwarc | Obróbka cieplna | Produkuje kolor żółty | Ciemny ametyst staje się jasny; odcienie szarości są usuwane; podgrzany ametyst zamienia się w topaz i zielony kwarc; niektóre przydymione kryształy zamieniają się w zielonkawy cytryn. Kolor jest niestabilny i niemierzalny. | Optymalizacja |
| Napromieniowanie | Tworzy fioletowy, przydymiony kolor | Kwarc staje się dymnym kryształem, niemierzalny; fluoryt pogłębia kolor, stabilny, niemierzalny | Leczenie | |
| Barwienie | Dla imitacji kamieni szlachetnych | Wygaszanie pęknięć, barwienie przez zanurzenie w barwniku. Powiększenie pokazuje barwnik skoncentrowany w pęknięciach, emitujący fluorescencję. | Leczenie | |
| Skaleń (kamień księżycowy, amazonit; kamień słoneczny, labradoryt) | Powłoka | Poprawa wyglądu | Pokryć niebieską lub czarną powłoką, aby uzyskać opalizujący efekt. Złuszczanie powłoki można zobaczyć pod powiększeniem. | Leczenie |
| Woskowanie | Poprawa wyglądu | Używany do wypełniania szczelin i pęknięć na powierzchni. Średnia stabilność. Igła termiczna może stopić wosk, pomiar spektroskopii w podczerwieni | Leczenie | |
| Napromieniowanie | Używany do imitacji kamieni szlachetnych | Biały mikroklin może zostać przetworzony w niebieski amazonit, który jest rzadki i trudny do wykrycia | Leczenie |
| Nazwa kamienia szlachetnego | Metoda ulepszania | Efekt poprawy | Cechy identyfikacyjne | Klasyfikacja |
|---|---|---|---|---|
| Scapolite | Napromieniowanie | Popraw kolor | Bezbarwny lub żółty zmienia kolor na fioletowy, niestabilny, całkowicie blaknie pod wpływem światła | Leczenie |
| Tanzanit | Obróbka cieplna | Produkcja koloru fioletowego | Niektóre kryształy o brązowych odcieniach wytwarzają fioletowo-niebieskie, stabilne i niemierzalne kryształy. | Optymalizacja |
| Piroksen (taki jak spodumen) | Napromieniowanie | Poprawa koloru | Powszechnie stosowane do spodumenu, bezbarwne lub prawie bezbarwne wydają się różowe, fioletowe odcienie zmieniają kolor na ciemnozielony i nieznacznie blakną po podgrzaniu lub wystawieniu na działanie światła. Kolory wytwarzane przez napromieniowanie obejmują żółty, żółto-zielony spodumen z resztkową radioaktywnością, stabilny i trudny do wykrycia. Jasnożółty nie ma naturalnego odpowiednika. | Leczenie |
| Andaluzyt | Obróbka cieplna | Poprawa koloru | Różowy wytworzony przez podgrzanie jakiegoś zielonego, stabilnego, niemierzalnego | Optymalizacja |
| Euclase | Napromieniowanie | Popraw kolor | Bezbarwne okazy mogą wyglądać na niebieskie lub jasnozielone, ich stabilność jest niepewna i nie są łatwe do wykrycia. | Leczenie |
| Kalcyt | Barwienie | Poprawa kolorów | Może być barwiony na różne kolory, barwnik widoczny w rozciętych szwach | Leczenie |
| Zanurzenie w wosku lub wstrzyknięcie kleju | Poprawiają wygląd, zapobiegają | Powierzchnia ma tłusty połysk, łatwo się topi, można ją wykryć gorącą igłą | Leczenie | |
| Napromieniowanie | Generowanie koloru | Daje kolor niebieski, żółty lub jasnofioletowy. Niektóre kolory mogą blaknąć i nie są łatwe do wykrycia. | Leczenie | |
| Jadeit | Obróbka cieplna | Produkuje czerwone i żółte odmiany. | Jasnobrązowe lub bezbarwne mogą wydawać się brązowe, brązowo-żółte, a te, które są czerwone, są suche w dotyku. Trudne do wykrycia. | Leczenie |
| Wybielanie, depilacja woskiem | Poprawa wyglądu | Namoczyć w wosku po myciu kwasem. Powierzchnia ma woskowy połysk, wosk jest uwalniany po podgrzaniu i występuje niebiesko-biała fluorescencja. | Leczenie | |
| Wybielanie, wypełnianie | Poprawa wyglądu i trwałości | Połysk żywicy, spód zmienia kolor na biały, kolor zmienia się na żółty. Oryginalne uszkodzenie orientacji koloru, powierzchnia ma efekt skórki pomarańczowej (lub brak), cząstki połamane, rozszczepienie niespójne; patrz struktura przypominająca kanał; polerowana powierzchnia wykazuje mikroskopijne pęknięcia; struktura luźna; gęstość 3,00-3,34 g / cm3 , współczynnik załamania światła 1,65 (pomiar punktowy), ma 2400-2600 cm-12800-3200 cm-1 silny pik absorpcji, często fluorescencja | Leczenie | |
| Barwienie | Produkując jasnozielony | Barwniki są rozmieszczone w siatce wzdłuż szczelin między ziarnami, a barwniki soli chromu często mają pasmo absorpcji 650 nm. Niektóre pigmenty mogą wydawać się czerwone pod filtrem koloru, podczas gdy inne nie wykazują żadnej reakcji. Typowe wzory sztucznych pęknięć. | Leczenie | |
| Powłoka | Generowanie koloru zielonego | Niski współczynnik załamania światła, słaby połysk powierzchni, brak ziarnistości, widoczny pik absorpcji przy 650 nm | Leczenie |
| Nazwa kamienia szlachetnego | Metoda ulepszania | Efekt poprawy | Cechy identyfikacyjne | Klasyfikacja |
|---|---|---|---|---|
| Nefryt | Zanurzenie w wosku | Poprawa wyglądu | Wypełnij pęknięcia powierzchni bezbarwnym woskiem lub parafiną. Ciepło może go stopić. Spektroskopia w podczerwieni pokazuje piki absorpcyjne substancji organicznych. | Leczenie |
| Barwienie | Tworzenie żywych kolorów | Zwykle barwiony na zielono, z barwnikiem rozmieszczonym wzdłuż szczelin między ziarnami. Widmo absorpcji wykazuje pik przy 650 nm. | Leczenie | |
| Opal | Uwaga: bezbarwny olej | Poprawa wyglądu | Bezbarwny olej lub bezbarwne materiały niestałe. Widoczna nieprawidłowa aureola, efekt iskrzenia, trudny do wykrycia | Leczenie |
| Kolorystyka | Wzmocnienie zmiany koloru | Barwniki często gromadzą się w postaci granulek w szczelinach i tracą swoją zmianę koloru po wystawieniu na działanie wody. | Leczenie | |
| Plastikowe wypełnienie | Poprawa wyglądu | Kolorowe lub bezbarwne tworzywo sztuczne o niskiej gęstości 1,90 g/cm3Charakteryzuje się czarnymi cienkimi liniami, czasami można zobaczyć nieprzezroczyste metaliczne małe ciała. | Leczenie | |
| Powłoka | Lepsza zmiana kolorów | Użyj czarnego materiału jako podłoża. Można obserwować pod powiększeniem, można grawerować cienką końcówką igły. | Leczenie | |
| Kwarcyt | Barwienie | Używany do imitacji kamieni szlachetnych | Może mieć różne kolory. Barwniki są rozmieszczone wzdłuż pęknięć międzyziarnowych, z pikiem absorpcji przy 650 nm w widmie widzialnym (widmo zielone). | Leczenie |
| Chalcedon | Obróbka cieplna | Poprawa koloru | Równomierny kolor, jasny, niełatwy do wykrycia | Leczenie |
| Barwienie | Tworzenie żywych kolorów | Mogą występować różne kolory. Barwniki są rozmieszczone wzdłuż pęknięć, a te barwione na zielono mogą mieć pasma absorpcji 645 nm, 670 nm. | Leczenie | |
| Serpentinex | Zanurzenie w wosku | Poprawa wyglądu | Wypełnienie pęknięć lub szczelin bezbarwnym woskiem, generalnie bardziej stabilnym; woskowy połysk, "poci się" przy badaniu gorącą igłą. | Optymalizacja |
| Barwienie | Tworzenie żywych kolorów | Istnieją różne kolory, z barwnikami rozmieszczonymi wzdłuż pęknięć; te barwione na zielono mogą mieć pasmo absorpcji 650 nm | Leczenie | |
| Turkus | Zanurzenie w wosku | Pogłębiający się kolor | Służy do uszczelniania małych porów. Gorące igły mogą stopić wosk, który ma niską gęstość i woskowy połysk. | Leczenie |
| Wypełnienie | Lepszy kolor, większa trwałość | Bezbarwne lub kolorowe tworzywa sztuczne lub materiały takie jak żywica epoksydowa z dodatkiem metalu. Niska gęstość (2,4-2,7 g/cm3), niska twardość (3-4). Igły termiczne mogą topić substancje organiczne, spektroskopia w podczerwieni może określać substancje organiczne, a nieregularne płatki można obserwować pod powiększeniem. | Leczenie | |
| Barwienie | Pogłębienie koloru | Czarna płynna pasta do butów i inne materiały. Kolor jest głęboki i nienaturalny, warstwa koloru jest płytka i łatwo odpada, można ją zmyć amoniakiem i stopić gorącą igłą. Używany do symulacji ciemnych podłoży. | Leczenie | |
| Lapis lazuli | Wosk zanurzeniowy lub bezbarwny olej | Poprawa wyglądu | Warstwa wosku jest podatna na złuszczanie. W pęknięciach gromadzi się olej, który pod wpływem gorącej igły "poci się". | Optymalizacja |
| Barwienie | Poprawa wyglądu | Kolor rozprowadzony wzdłuż pęknięć można zetrzeć acetonem, alkoholem lub rozcieńczonym kwasem solnym. | Leczenie |
| Nazwa kamienia szlachetnego | Metoda ulepszania | Efekt poprawy | Cechy identyfikacyjne | Klasyfikacja |
|---|---|---|---|---|
| Malachit | Woskowanie | Poprawa wyglądu | Zanurzyć wosk z powierzchni w szczelinie; gorąca igła może go stopić. | Optymalizacja |
| Wypełnienie | Poprawa trwałości | Wypełnij pęknięcia plastikiem lub żywicą. Powiększona inspekcja ujawnia wypełniacz, który można stopić gorącą igłą. | Leczenie | |
| Marmur | Barwienie | Używany do imitacji | Dostępne w różnych kolorach, barwnik jest widoczny pod powiększeniem. Odczynniki mogą zetrzeć kolor, a kolor jest skoncentrowany w szczelinach. | Leczenie |
| Talk | Barwienie | Produkcja różnych kolorów | Barwnik gromadzi się w pęknięciach, widoczny pod powiększeniem, odczynnik ściera kolor. | Leczenie |
| Powłoka | Popraw wygląd, ukryj pęknięcia | Materiały takie jak plastik lub wosk pokrywają pęknięcia powierzchni i ślady polerowania, zwiększając twardość. Folia jest podatna na złuszczanie i jest ciepła i lepka w dotyku. | Leczenie | |
| Fluoryt | Obróbka cieplna | Poprawa koloru | Często czarny i ciemnoniebieski do niebieskiego, stabilny. Unikać nagrzewania zanurzeniowego powyżej 300 ℃, trudne do wykrycia | Optymalizacja |
| Napromieniowanie | Poprawa koloru | Bezbarwny zmienia kolor na fioletowy, zielony może fluoryzować. Łatwo się zmienia, niestabilny, niełatwy do wykrycia | Leczenie | |
| Wypełnienie | Poprawa koloru | Wypełnić pęknięcia powierzchni plastikiem lub żywicą, aby zapewnić brak pęknięć podczas przetwarzania, widocznych pod powiększeniem, i stopić gorącą igłą. | Leczenie | |
| Howlite | Barwienie | Wzmocnienie koloru | Łatwo barwiony, może być barwiony na zielono (imitując turkus), niebiesko (imitując lapis lazuli) i inne kolory. Kolor nie jest naturalnie rozłożony, ale skoncentrowany w pęknięciach sieci, widoczny pod powiększeniem i może blaknąć. Pod filtrem Charlesa wygląda na różowy lub czerwony. | Leczenie |
| Jaspis orientalny | Wypełnienie | Dodaj kolor czerwony | Klej lub żywica wypełnia pęknięcia lub wgłębienia czerwonym pigmentem lub proszkiem cynobrowym, a po wyschnięciu nakładana jest warstwa żywicy. Powierzchnia ma woskowy lub tłusty połysk. "Krwisty" kolor jest pojedynczy i najczęściej rozmieszczony wzdłuż szwów lub wgłębień. Cząsteczki barwnika nie unoszą się całkowicie w kleju. Kolor jest jasny i dobry, ciepły w dotyku, ma wysoką twardość, niską gęstość i może się zwęglać po podgrzaniu. | Leczenie |
| Powłoka | Popraw wygląd, dodaj czerwień | Wymieszaj proszek cynobrowy lub czerwony pigment z klejem i nałóż go na powierzchnię, aby wzmocnić "kolor krwi". Po powiększeniu można zobaczyć kolor "krwi" unoszący się w przezroczystej warstwie, z okazjonalnymi śladami pędzla, a upuszczenie aqua regain nie tworzy filmu. | Leczenie | |
| Kamień Shoushan | Obróbka cieplna | Poprawa lub zmiana barwienia | Wędzenie lub środki chemiczne, grillowanie lub ogrzewanie w stałej temperaturze, obróbka powierzchni na czarno lub czerwono, z jednolitym i pełnym rozkładem koloru i tylko na płytkiej powierzchni, podatna na pękanie, słaba retencja wody, brak "wzoru rzodkiewki". | Optymalizacja |
| Barwienie | Produkuje żółte, czerwono-brązowe i ciemnoczerwone kolory | Metody takie jak gotowanie lub barwienie są stosowane do barwienia go na żółto lub czerwono do ciemnoczerwonego, imitując żółty kamień polny. Powierzchnia jest barwiona, podczas gdy wnętrze jest białe (proszek kamienny), a barwienie jest nierównomierne i nienaturalne, koncentrując się na pęknięciach lub wgłębieniach, bez wzorów rzodkiewki. Barwnik powoduje blaknięcie pod wpływem acetonu. | Leczenie | |
| Powłoka | Poprawa wyglądu | Wymieszaj równomiernie żółty proszek kamienny z żywicą epoksydową, nałóż go na powierzchnię, aby stworzyć sztuczny fornir kamienny, imitujący żółty kamień polny. Jego powierzchnia ma niezwykły połysk, jest podatna na zarysowania, a zeskrobany proszek kamienny wydaje się żółty. Kamień jest stosunkowo suchy, nie ma "wzorów rzodkiewki", a folia jest łatwa do oderwania. | Leczenie |
| Nazwa kamienia szlachetnego | Metoda ulepszania | Efekt poprawy | Cechy identyfikacyjne | Klasyfikacja |
|---|---|---|---|---|
| Perły naturalne | Wybielanie | Poprawa koloru i wyglądu | Usuwanie zanieczyszczeń z powierzchni pereł. Metody leczenia, takie jak nadtlenek wodoru, chlor gazowy i wybielanie fluorescencyjne, są trudne do wykrycia za pomocą konwencjonalnych instrumentów. | Optymalizacja |
| Barwienie | Produkuje kolory czarny i szary | Istnieją dwie metody: barwienie chemiczne i centralne, a następnie polerowanie. Barwniki można dostrzec we wgłębieniach i otworach na powierzchni. Chusteczki acetonowe mogą wyblaknąć, a chlorek srebra, który zmienia kolor na czarny, może wykryć elementy srebrne. | Leczenie | |
| Perła hodowlana | Wybielanie | Poprawa wyglądu | Usuwanie zanieczyszczeń z powierzchni pereł. Zabiegi takie jak metoda nadtlenku wodoru, metoda chloru gazowego i metoda wybielania fluorescencyjnego nie są łatwe do wykrycia za pomocą konwencjonalnych instrumentów. | Optymalizacja |
| Wybielanie | Popraw kolor | Dodać środek wybielający na bazie wybielacza | Optymalizacja | |
| Barwienie | Produkcja kolorów | Podobne do pereł naturalnych. Kolorowe plamki mogą być widoczne pod powiększeniem, z punktowymi osadami na powierzchni. Barwnik można zobaczyć po przetarciu rozcieńczonym kwasem solnym lub acetonem. Obojętne pod wpływem długich fal, srebro może być wykryte przez barwienie chlorkiem srebra. Białe linie są widoczne na zdjęciach rentgenowskich. | Leczenie | |
| Napromieniowanie | Zmień kolor | Może występować w kolorze czarnym, zielono-czarnym, niebiesko-czarnym, szarym itp. Powiększona inspekcja ujawnia aureole napromieniowania w warstwie masy perłowej, a analiza spektroskopii Ramana wykazuje różnice w stosunku do nietraktowanych czarnych pereł. | Leczenie | |
| Koral | Wybielanie | Poprawa wyglądu | Nadtlenek wodoru usuwa przebarwienia, rozjaśnia kolor ciała, a konwencjonalne instrumenty nie są łatwe do wykrycia. | Optymalizacja |
| Zanurzenie w wosku | Poprawa wyglądu | Wosk wypełnia szczeliny i wgłębienia widoczne po powiększeniu, "poci się" podczas badania gorącą igłą i wykazuje fluorescencję. | Optymalizacja | |
| Barwienie | Produkcja koloru czerwonego | Barwnik jest rozprowadzany wzdłuż pasm wzrostu. Stężenie barwnika jest widoczne w pęknięciach, przy nierównomiernym rozłożeniu koloru i zanika po przetarciu acetonem. | Leczenie | |
| Wypełnienie | Lepszy kolor i trwałość | Wypełnienie porowatego koralowca żywicą epoksydową lub podobnymi substancjami żelopodobnymi zmniejsza gęstość, a podczas badania gorącą igłą może dojść do uwolnienia żelu. | Leczenie |
| Nazwa kamienia szlachetnego | Metoda ulepszania | Efekt poprawy | Cechy identyfikacyjne | Klasyfikacja |
|---|---|---|---|---|
| Bursztyn | Obróbka cieplna | Pogłębiający się kolor | Podgrzewanie bursztynu przypominającego chmurę w oleju roślinnym, aby stał się bardziej przezroczysty, tworząc igłowate pęknięcia we wzorze "lilii wodnej" lub "światła słonecznego"; zregenerowany bursztyn ma mieszaną strukturę o ziarnistym składzie. Nieprawidłowa dwójłomność, wykazująca kredowoniebieską fluorescencję. | Optymalizacja |
| Barwienie | Pogłębienie koloru | Imitacja ciemnoczerwonego bursztynu, dostępna również w kolorze zielonym lub innych kolorach, z widocznym barwnikiem rozmieszczonym wzdłuż pęknięć | Leczenie | |
| Kość słoniowa | Wybielanie | Usuwanie przebarwień | Użyj roztworów utleniających, takich jak nadtlenek wodoru, aby usunąć zażółcenie, rozjaśnić lub usunąć zanieczyszczenia. Niestabilny i trudny do wykrycia. | Optymalizacja |
| Zanurzenie w wosku | Poprawa wyglądu | Widoczna powierzchnia jest w dotyku woskowata, oleista i gładka. Można ją zmierzyć gorącą igłą, ale ogólnie jest trudna do wykrycia. | Leczenie | |
| Barwienie | Używany do rzemiosła | Aby stworzyć wygląd starożytnej kości słoniowej, jest to rzadkie. W powiększeniu kolory mogą być skoncentrowane wzdłuż tekstury strukturalnej lub nakrapiane. | Leczenie | |
| Powłoka | Powłoka | Imitacja perły (połysk) | Powierzchnia pokryta esencją perłową i innymi materiałami, dająca perłowy połysk, imitacja perły. Po powiększeniu widać, że cienka warstwa odpadła, powierzchnia jest gładka bez "ziarnistości", połysk jest nienormalny, pozbawiony unikalnych spiralnych wzorów wzrostu powierzchni perły, a zamiast tego przypomina monotonną szorstką powierzchnię skorupy jajka o różnej wysokości, z wewnętrzną warstwową strukturą. | Leczenie |
| Barwienie | Produkcja różnych kolorów | Kolor unosi się na warstwie powierzchniowej, aceton go usuwa | Leczenie | |
| Rubin syntetyczny | Eksplozja hartowania | Generowanie pęknięć | Imitacja naturalnego rubinu | Leczenie |
| Szkło | Powłoka | Zwiększony blask | Imitując naturalne kamienie szlachetne, części folii można często zobaczyć, jak się odklejają, a ostre przedmioty mogą ją usunąć | Leczenie |
Sekcja II Klasyfikacja technik usprawnień
Ze względu na liczne i poufne metody ulepszania kamieni szlachetnych, a także różne poziomy publicznego uznania tych ulepszeń, obecnie nie ma ujednoliconego schematu klasyfikacji. Autor uważa, że techniki ulepszania kamieni szlachetnych można systematycznie kategoryzować zgodnie z czynnikami przyczynowymi gemologii, podzielonymi na trzy poziomy: grupę, gatunek i podgatunek (Tabela 6-4). Tutaj "grupa" odnosi się do materialnej podstawy ulepszania kamieni szlachetnych, tj. czynników sprawczych (energia, skład itp.), które prowadzą do ulepszenia kamieni szlachetnych; "gatunek" odnosi się do sposobów działania czynników sprawczych; a "podgatunek" jest podziałem "gatunku", odnoszącym się do konkretnych metod ulepszania.
Tabela 6-4 Klasyfikacja technik ulepszania kamieni szlachetnych
| Grupa | Gatunek | Podgatunek | Stopień uznania | |
|---|---|---|---|---|
| Grupa | Gatunek | Podgatunek | Optymalizacja | Leczenie |
| Aktywacja energii | Proces energii cieplnej | Konwencjonalna metoda obróbki cieplnej | √ | |
| Metoda elektrolitycznej obróbki stopionej soli | √ | |||
| Proces napromieniowania | Metoda napromieniowania ciężkimi naładowanymi cząstkami | √ | ||
| Metoda napromieniowania wysokoenergetycznymi elektronami | √ | |||
| Metoda napromieniowania elektromagnetycznego | √ | |||
| Metoda napromieniowania neutronami | √ | |||
| Proces napromieniowania termicznego | Napromieniowanie ciężkimi cząstkami naładowanymi termicznie | √ | ||
| Termiczne - napromieniowanie wysokoenergetycznymi elektronami | √ | |||
| Napromieniowanie termiczne - elektromagnetyczne | √ | |||
| Napromieniowanie termiczne - neutronowe | √ | |||
| Reakcja chemiczna | Dyfuzja termiczna | Metoda przenikania pakietów proszków | √ | |
| Metoda kąpieli solankowej | √ | |||
| Metoda topienia | √ | |||
| Metoda fuzji oczyszczającej | Metoda oczyszczania silnym kwasem i silną zasadą | √ | ||
| Metoda fuzji oczyszczającej | √ | |||
| Metoda wybielania chemicznego | √ | |||
| Metoda blaknięcia światła | √ | |||
| Wytrącanie chemiczne | Metoda namaczania w soli | √ | ||
| Metoda pirolizy kolorowej cieczy | √ | |||
| Modyfikacja fizyczna | Wstrzykiwanie w pory | Metoda wstrzykiwania statycznego | √ | |
| Metoda wtrysku termicznego | √ | |||
| Metoda wtrysku wysokociśnieniowego | √ | |||
| Pokrycie powierzchni | Metoda powlekania | √ | ||
| Metoda galwanizacji | √ | |||
| Metoda nakładania folii | √ | |||
| Usuwanie zanieczyszczeń | Metoda laserowego usuwania zanieczyszczeń | √ | ||
1. Aktywacja energii
Aktywacja energetyczna odnosi się do zmian w charakterystyce wyglądu kamieni szlachetnych spowodowanych zastosowaniem energii zewnętrznej. Zmiany w charakterystyce wyglądu kamieni szlachetnych zależą głównie od właściwości samych kamieni szlachetnych i warunków zastosowania energii.
Można je podzielić na dwa rodzaje: procesy energii cieplnej i procesy napromieniowania, w oparciu o źródło energii i metodę działania.
(1) Technologia energii cieplnej
Technologia energii cieplnej, znana również jako obróbka cieplna, to proces ogrzewania w kontrolowanych warunkach temperaturowych w określonej atmosferze (utleniającej lub redukującej) w celu poprawy właściwości wyglądu kamieni szlachetnych.
Gdy kamienie szlachetne są podgrzewane, ich właściwości fizykochemiczne zmieniają się w pewnym stopniu wraz ze zmianą temperatury. Zmiany fizyczne objawiają się topnieniem, pękaniem i gojeniem się szczelin; zmiany chemiczne znajdują odzwierciedlenie w zmianach jonowych stanów walencyjnych, zmianach zawartości, zmianach w polu anionowym, oddzielaniu roztworów stałych i pojawianiu się specjalnych zjawisk. Zmiany te są ostatecznie odzwierciedlone w kolorze, przezroczystości, klarowności, specjalnych zjawiskach optycznych i innych cechach wyglądu klejnotu, to znaczy, aby osiągnąć cel poprawy klejnotu. Jednak wyniki obróbki cieplnej są często nieprzewidywalne ze względu na złożoność naturalnych warunków, w których powstają kamienie szlachetne. Dlatego też, aby osiągnąć pożądane rezultaty, konieczne jest przeprowadzenie wielokrotnych eksperymentów z wykorzystaniem różnych technik energii cieplnej (warunki kontroli temperatury, atmosfera, ciśnienie, dodatki itp.) w oparciu o szczegółowe badania właściwości fizykochemicznych kamieni szlachetnych, które mają zostać ulepszone.
Główne funkcje obróbki cieplnej obejmują zmianę stanu walencyjnego jonów powodujących kolor, eliminację niestabilnych centrów koloru, odwodnienie, dekrystalizację, oczyszczanie lub starzenie, usuwanie pasm koloru, wywoływanie szczelin hartowniczych i gojenie się szczelin, eliminację materiałów włóknistych i ciemnych rdzeni lub brązowych plam, zmiany konfiguracji krystalizacji, a nawet regenerację fuzji.
Procesy termiczne dzielą się na dwie powszechne metody oparte na stopniu zmiany składu chemicznego kamieni szlachetnych: zwykła obróbka cieplna i elektroliza stopionej soli. Urządzenia termiczne obejmują piece (oporowe, do topienia soli, piece paliwowe), piece z kontrolowaną atmosferą i próżniowe piece termiczne (rysunek 6-1). Źródła ciepła obejmują ogrzewanie laserowe i ogrzewanie wiązką elektronów. Dodatkowe wyposażenie obejmuje urządzenia do kontroli atmosfery (generatory gazu, urządzenia do rozkładu amoniaku i systemy próżniowe), urządzenia zasilające (szafy rozdzielcze, dmuchawy itp.), przyrządy pomiarowe (przyrządy do pomiaru temperatury, manometry, przepływomierze, urządzenia do automatycznego sterowania itp.), tygle i czyszczące urządzenia chłodzące.
Pod względem temperatury wymaganej do procesów termicznych można ją podzielić na cztery etapy: niska temperatura (100-200 ℃), średnia temperatura (około 200-700 ℃), wysoka temperatura (700-1300 ℃) i bardzo wysoka temperatura (powyżej 1300 ℃). Warunki obróbki termicznej popularnych kamieni szlachetnych są wymienione w tabeli 6-5.
Tabela 6-5 Warunki obróbki cieplnej zmieniającej kolor klejnotu
| Kamień szlachetny | Kolor wynikowy | Temperatura obróbki cieplnej (℃) |
|---|---|---|
| Niebieski szafir ze Sri Lanki | Jasnożółto-biały | 400 |
| Fioletowy szafir ze Sri Lanki | Różowy | 450 |
| Ceraunite (pomarańczowy) | Różowy | 500 |
| Zielony szmaragd | Niebieski (Akwamaryn) | 420 |
| Żółty Beryl | Jasnoniebieski Biały | 400 |
| Pomarańczowo-czerwony beryl | Jasnoróżowy | 400 |
| Brązowo-zielony turmalin | Różowy | 400 |
| Ciemnoczerwony turmalin | Różowy | 550 ~ 600 |
| Zielony turmalin dymny | Jaśniejsza zieleń | 600 ~ 650 |
| Niebiesko-zielony turmalin | Jasnozielony | 650 |
| Kwarc dymny | Biały | 275 ~ 300 |
| Żółty kwarc dymny | Żółto-pomarańczowy | 250 ~ 350 |
| Trochę ametystu | Pomarańczowo-żółty | 500 ~ 575 |
| Niebiesko-zielona cyrkonia | Jasnoniebieski | 380 ~ 500 |
Sprzęt do obróbki cieplnej jest podstawowym narzędziem do obróbki cieplnej kamieni szlachetnych, która może być prosta lub złożona. Proste eksperymenty obróbki cieplnej można przeprowadzać w laboratorium przy użyciu alkoholu jako źródła ciepła, umieszczając klejnoty w probówce lub tyglu nad płomieniem lub ogrzewając w piecu węglowym. Wadami tych metod ogrzewania są nierównomierne ogrzewanie, znaczne straty i niemożność kontrolowania temperatury. Najlepiej jest używać sprzętu grzewczego z urządzeniami kontrolnymi, takimi jak obróbka niskotemperaturowa, którą można przeprowadzić w różnych piecach (suszarkach z wymuszonym obiegiem powietrza lub na podczerwień, piecach do prażenia na podczerwień), obróbkę cieplną w średniej i wysokiej temperaturze można przeprowadzić w piecu muflowym.
Podczas procesu obróbki cieplnej ważne jest kontrolowanie temperatury, szybkości nagrzewania, czasu utrzymywania temperatury, czasu i szybkości chłodzenia oraz kontrola otaczającej atmosfery i dodatków (jony barwiące, pH itp.). Są to główne czynniki zapewniające wydajność termiczną. Przed obróbką cieplną należy starannie wybrać próbki, wyjaśnić cel i wykonalność obróbki, określić sprzęt do obróbki, zwrócić uwagę na bezpieczeństwo, zmniejszyć przypadkowość i ryzyko oraz osiągnąć maksymalne wyniki przy minimalnym wysiłku.
① Zwykła obróbka cieplna
Poprzez zwykłe podgrzanie kamienia szlachetnego (w wysokich, średnich i niskich temperaturach), wewnętrzne jony chromoforowe zmieniają zawartość i stan walencyjny lub wewnętrzne defekty strukturalne kryształu są zmieniane, co powoduje zmiany właściwości fizycznych kamienia szlachetnego (kolor, przezroczystość, właściwości optyczne) w celu uzyskania poprawy (Tabela 6-6).
Tabela 6-6 Cechy identyfikacyjne procesu energii cieplnej
| Temperatura | Ulepszony kamień szlachetny | Charakterystyka wewnętrzna | Cechy zewnętrzne |
|---|---|---|---|
| Niska temperatura | Bursztyn | Indukowane pęknięcia w kształcie dysku | Kolor pogłębia się w wyniku utleniania |
| Średnia temperatura | Ametyst, beryl, turkus, topaz itp. | Pęknięcia naprężeniowe i ciemne plamy powstałe w wyniku pęknięcia mikrowtrąceń gazowo-ciekłych. | Brak |
| Wysoka i bardzo wysoka temperatura. | Diament, rubin, szafir itp. | Zwykle nieoczywiste i trudne do zmierzenia. Sporadycznie: (1) punktowe aureole dyfuzyjne o różnych rozmiarach (2) pęknięcia naprężeniowe w kształcie dysku lub talerza wokół stałych wtrąceń (3) zniknięcie wtrąceń gazowo-ciekłych, z ciemniejszym kolorem ciała i pęknięciami (4) czasami specjalna fluorescencja w ultrafiolecie. |
(a) Obróbka cieplna w wysokiej temperaturze
- W warunkach atmosfery utleniającej: może zmieniać kolory jasnoniebieskich, jasnożółtych i jasnoróżowych szafirów poprzez transformację chromogenicznego stanu wartościowości jonów Fe2+ + e→Fe3+i migracji ładunków (O2–→Fe3+Może wyeliminować wtrącenia podobne do jedwabiu w czerwonych szafirach (często spowodowane wtrąceniami rutylu lub roztworami stałymi), poprawiając przejrzystość kamieni szlachetnych; może wyeliminować ciemne rdzenie lub brązowe plamy w rubinach, skutecznie zmieniając ich kolor; może przekształcić brązowe do brązowo-czerwonych cyrkonie niskiego typu w bezbarwne przezroczyste cyrkonie wysokiego typu, prowadząc do zmian w konfiguracji krystalizacji; poprzez obróbkę w wysokiej temperaturze lub hartowanie, może wyeliminować lub osłabić charakterystyczne zakrzywione linie wzrostu syntetycznych czerwonych i niebieskich szafirów itp.
- W warunkach atmosfery redukującej może zmienić zielono-niebieski beryl lub zielony akwamaryn w niebieski akwamaryn poprzez transformację Fe3++e→Fe2+mlecznobiałe, brązowawe i jasnoniebieskie kamienie Geuda ze Sri Lanki (które zawierają Fe3+ , Ti4+) może osiągnąć transformację Fe3++ e+→ Fe2+ stany walencyjne poprzez obróbkę w wysokiej temperaturze 1600-1900 ℃, co prowadzi do migracji ładunku między Fe2++ Ti4+→Fe3++Ti3+w wyniku czego powstają niebieskie szafiry; brązowo-brązowo-czerwona cyrkonia niskiego typu zamienia się w jasnoniebieską cyrkonię.
(b) Obróbka cieplna w średniej temperaturze
Średniotemperaturowa obróbka cieplna jest stosowana głównie w celu wyeliminowania niestabilnych centrów kolorów w kamieniach szlachetnych, dzięki czemu kolory kamieni szlachetnych są trwałe i niezmienne. Ulepszone kolory kamieni szlachetnych nie blakną z powodu ekspozycji na światło lub światło słoneczne, ani nie zmieniają się znacząco w czasie. Niektóre akwamaryny, tanzanity, cytryny, zielone kryształy, cytryny, turmaliny, topazy i inne kolorowe kamienie szlachetne dostępne na rynku zostały w większości poddane obróbce cieplnej.
(c) Obróbka cieplna w niskiej temperaturze
Kamienie szlachetne zawierające limonit (Fe2 O3 - ոH2O)) lub zanieczyszczenia powodujące zabarwienie, takie jak wodorotlenek żelaza, takie jak żółty chalcedon, brązowo-żółty jadeit i żółte opalowe kocie oko, poddawane są obróbce cieplnej. Ze względu na efekt odwodnienia zanieczyszczeń powodujących zabarwienie, przekształcają się one w hematyt, powodując zmianę pierwotnych żółtych i brązowo-żółtych odcieni kamieni szlachetnych na czerwone i czerwono-brązowe. Organiczne kamienie szlachetne, takie jak kość słoniowa i bursztyn, mogą ulegać utlenianiu podczas obróbki cieplnej, pogłębiając swój wygląd i uzyskując efekt antyczny lub starzenia. Mogą one również umożliwiać stapianie i rekonstrukcję bursztynu, poprawiając jego klarowność i przejrzystość.
Obróbka cieplna może zniszczyć centra kolorów; kwarc dymny może zmienić kolor na zielony lub żółto-zielony po 140-200 ℃, a dalsze ogrzewanie do 380 ℃ może zmienić go w bezbarwny; ametyst może zmienić kolor na żółty lub bezbarwny; czerwona i brązowa cyrkonia może zmienić się w bezbarwną cyrkonię i tak dalej.
② Elektroliza stopionej soli
Po wymieszaniu stopionej soli: Umieść ją w tyglu grafitowym i przystąp do procesu elektrolizy. Użyj drutu platynowego do owinięcia kamienia szlachetnego, aby działał jak anoda, podczas gdy tygiel grafitowy służy jako katoda. Po stopieniu elektrolitu w piecu, umieść kamień szlachetny owinięty drutem platynowym w ogniwie elektrolizy w celu przeprowadzenia elektrolizy (warunki: napięcie 3,0 V, czas 40-45 min), a następnie wyjmij go. Elektroliza powoduje zmiany w stanie walencyjnym i zawartości koloru, powodując powstawanie jonów w kamieniu szlachetnym i zmieniając jego kolor.
Wadą tej metody jest to, że jeśli stopiona sól zostanie niewłaściwie dobrana, klejnot ulegnie erozji.
Copywrite @ Sobling.Jewelry - Producent biżuterii na zamówienie, fabryka biżuterii OEM i ODM
(2) Proces napromieniowania
Metoda wykorzystywania energii fal lub mikroskopijnych cząstek do napromieniowywania klejnotów, powodująca fizyczne i chemiczne zmiany w klejnotach, nazywana jest procesem napromieniowywania. Ponieważ promieniowanie jonizujące może bezpośrednio lub pośrednio powodować efekty jonizacji w napromieniowanym materiale poprzez konwersję energii podczas jego interakcji z klejnotem.
① Efekty napromieniowania
Klejnoty mogą ulegać pewnym zmianom podczas napromieniowania, zwłaszcza w zakresie koloru. Zmiany niektórych właściwości klejnotów zależą od składu chemicznego i struktury krystalicznej samych klejnotów, a także czynników takich jak rodzaj promieniowania, poziom energii promieniowania, czas trwania promieniowania i metoda promieniowania.
(a) Zmiany koloru klejnotu
Różnorodność kolorów klejnotów wynika ze składu chemicznego, struktury kryształu, inkluzji, optyki kryształu i czynników ludzkich.
Usprawnienie tego procesu może powodować zmiany w kolorze kamieni szlachetnych z powodu zmian w którymkolwiek z czynników. Promieniowanie jest metodą, która może zmienić kolor kamieni szlachetnych i jest przyczyną zmian w wewnętrznej strukturze kryształów kamieni szlachetnych, prowadząc do powstawania różnych centrów kolorów. Centra kolorów można podzielić na centra kolorów z defektami ładunku i centra kolorów z defektami jonowymi. Centra kolorów z defektami ładunku powstają, gdy jony w punktach sieci zmieniają tylko swoje naładowane właściwości. Można je dalej podzielić na centra kolorów wakansów i centra kolorów elektronów. Z kolei centra kolorów defektów jonowych powstają, gdy jony w normalnych pozycjach sieci są przemieszczane w wyniku zderzeń z przychodzącymi cząstkami promieniowania, co skutkuje defektami, takimi jak wakanse jonów ujemnych, wakanse jonów dodatnich, agregacja wakansów i jony międzywęzłowe.
Zmiana koloru kamieni szlachetnych spowodowana napromieniowaniem jest procesem, w którym różne defekty (pułapki) w krysztale kamienia szlachetnego wychwytują elektrony lub wolne miejsca. Różne rodzaje kamieni szlachetnych lub ten sam rodzaj kamieni szlachetnych różnego pochodzenia zawierają różne rodzaje pułapek (kombinacje), które mogą tworzyć różne rodzaje centrów koloru po napromieniowaniu, prowadząc do zmian koloru kryształu (patrz Tabela 6-8).
Tabela 6-8 Zmiany koloru kamieni szlachetnych spowodowane napromieniowaniem
| Materiały z kamieni szlachetnych | Zmiana koloru |
|---|---|
| Akwamaryn (Beryl) | Bezbarwny zmienia się w żółty; niebieski zmienia się w zielony; jasnoniebieski zmienia się w ciemnoniebieski① |
| Szafir | Bezbarwny zmienia kolor na żółty②; Różowy do żółtego ②; (Padma jade) |
| Diament | Bezbarwny lub jasny kolor zmienia się w niebieski, zielony, czarny, żółty, brązowy, różowy lub czerwony. |
| Perła | Czarny zmienia się w szary, brązowy, "niebieski" lub "czarny". |
| Kryształ | Bezbarwny, żółty lub jasnoniebieski zmienia się w dymny, fioletowy, dwukolorowy (fioletowy i żółty) zmienia się w żółty lub zielony. |
| Spodumen (fioletowy spodumen) | Zmienia kolor na żółty lub zielony |
| Topaz | Bezbarwny staje się żółty②, pomarańczowy②, brązowy lub niebieski |
| Turmalin | Bezbarwne lub jasne kolory zmieniają się na żółte, brązowe, różowe, czerwone lub zielono-czerwone; niebieski zmienia kolor na fioletowy. |
| Cyrkon | Bezbarwny zmienia się w brązowy do czerwonego |
| Marmur | Biały zmienia się w żółty, niebieski lub liliowy |
| Uwaga: ① Kolor blaknie pod wpływem światła. ② Kolor może blaknąć pod wpływem światła; jeśli są dwa różne centra kolorów, jedno może blaknąć, a drugie nie. | |
(b) Radioaktywność indukowana
Klejnoty poddane napromieniowaniu wysokoenergetycznemu mogą powodować, że niektóre stabilne pierwiastki ulegają reakcjom jądrowym i wytwarzają radioaktywność (promienie β lub γ). Cząstki promieniowania, które przede wszystkim wywołują radioaktywność, to wiązki neutronów, wiązki elektronów o wysokiej energii powyżej 10 MeV, wiązki protonów i wiązki cząstek Q. Ten typ reakcji jądrowej jest również znany jako reakcja aktywacji neutronów, a wytwarzane nuklidy promieniotwórcze są określane jako sztuczne nuklidy promieniotwórcze. Poziom radioaktywności jest związany z rodzajem pierwiastka, a wszystkie indukowane nuklidy radioaktywne ulegają rozpadowi radioaktywnemu. W związku z tym napromieniowane przedmioty mają szkodliwą radioaktywność dla ludzkiego ciała i mogą być sprzedawane dopiero po rozpadzie radioaktywnym (poniżej limitów zwolnienia). Limit równoważnika dawki dla ludzkiego ciała ustalony przez ICRP w 1977 r. wynosi 5rem ‧ a-1, przy czym dawka dla soczewki ludzkiego oka nie przekracza 15rem, a dawka dla innych narządów nie przekracza 50rem.
Naturalne kamienie szlachetne zawierają śladowe zanieczyszczenia, takie jak Fe, Cr, Ni, Mn, Cu, Ca, Na, K, Co, Sc, Cs, Ta, Th, Sr, które są często aktywowane i stają się radioaktywnymi nuklidami po poddaniu ich promieniowaniu neutronowemu (patrz tabela 6-9).
Tabela 6-9 Właściwości nuklidów promieniotwórczych indukowanych w napromieniowanych kamieniach szlachetnych
| Nuklid promieniotwórczy | Okres półtrwania | Energia (KeV) | Limit wyłączenia USA (nCi/g) |
|---|---|---|---|
| 53Cr | 27.79 d | 320 | 20.0 |
| 141Ce | 32.50 d | 77 | 0.09 |
| 59Fe | 45.1 d | 1099.2 | 0.6 |
| 124Sb | 60.20 d | 1852 | 0.2 |
| 45Zr | 64.02 d | 733 | 0.6 |
| 46Sc | 83.81 d | 889.26 | 0.4 |
| 182Ta | 115.0 d | 1121.3 | 0.4 |
| 65Zn | 243.80 d | 1115.5 | 1 |
| 54Mn | 312.20 d | 836 | 1 |
| 134Cs | 2.065 d | 604.6 | 0.09 |
| 60Co | 5.271 d | 1332.4 | 0.5 |
| 40K Natural | 1.28 Ga | 157 | 0.3 |
| 238U Natural | 4.47 Ga | 1796 | 0.167 |
| 232Naturalny | 14.06 Ga | 2470 | 0.055 |
(c) Uszkodzenia kamieni szlachetnych
Napromieniowane kamienie szlachetne mają jony w sieci, które mogą się poruszać, tworząc wakaty jonowe, a nawet strefy agregacji wakatów, które są szkodliwe dla tworzenia centrów kolorów; w tym samym czasie napromieniowane cząstki powodują efekt parowania napromieniowania na powierzchni atomów lub jonów kamienia szlachetnego, uszkadzając powierzchnię kamienia szlachetnego.
② Czynniki wpływające na zmianę koloru kamieni szlachetnych w wyniku napromieniowania
(a) Skład i struktura krystaliczna samego kamienia szlachetnego
W naturalnych kamieniach szlachetnych śladowe zanieczyszczenia zajmujące miejsca w sieci krystalicznej w wyniku podstawienia izomorficznego często powodują dyslokacje w strukturze krystalicznej, prowadząc do różnych defektów, które zapewniają podstawowe warunki do generowania centrów barwnych defektów ładunku podczas napromieniowania.
Różne kamienie szlachetne mają różne rodzaje naturalnych wad, jednorodność rozkładu, gęstość itp. W tych samych warunkach naświetlania można uzyskać różne efekty zmiany koloru.
(b) Rodzaje promieniowania
Masa i energia różnych rodzajów cząstek promieniowania są różne, więc ich wpływ na kamienie szlachetne jest odpowiednio zróżnicowany. Silnie naładowane cząstki mają wyższą energię promieniowania, silne efekty promieniowania i niższą penetrację, wpływając tylko na płytką powierzchnię kamienia szlachetnego, co skutkuje mniej jednolitymi kolorami; wysokoenergetyczne cząstki mają bardzo niską energię, ale gdy ich energia jest wyższa, ich penetracja jest silniejsza. Dlatego warstwy koloru wytwarzane przez promienie β są stosunkowo głębokie, ale niezbyt jednolite; promieniowanie elektromagnetyczne ma wyjątkowo silną penetrację, wytwarzając bardziej jednolite kolory, ale przy niższej energii promieniowania; wiązki neutronów mają średnią masę, wysoką energię i silną zdolność penetracji, co skutkuje bardziej jednolitymi kolorami, ale promieniowanie neutronowe może łatwo indukować radioaktywność. Różne rodzaje źródeł promieniowania mają zalety i wady w zakresie zmiany koloru kamieni szlachetnych, więc podczas napromieniowywania kamieni szlachetnych źródło promieniowania powinno być wybrane zgodnie z różnymi potrzebami próbek kamieni szlachetnych (Tabela 6-10).
Tabela 6-10 Charakterystyka źródeł promieniowania do barwienia kamieni szlachetnych (wg K. Nassau, 1984)
| Typ promieniowania | Zakres wytwarzania energii | Jednolitość kolorów | Wymagana energia elektryczna | Radioaktywność indukowana | Temperatura lokalna | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fala elektromagnetyczna | Światło widzialne | 2 ~ 3(eV) | Wielokolorowy | Niski | Bez | Bez |
| Ultrafiolet | 5(eV) | Wielokolorowy | Niski | Bez | Bez | |
| X Ray | 104(eV) | Niedobrze | Średni | Bez | Bez | |
| γ Ray | 106(eV) | Dobry | Niepotrzebne | Bez | Bez | |
| Neutron | 106(eV) | Dobry | Bardzo wysoka | Z | Bez | |
| Cząstka ujemna | Promień β | 106(eV) | Niedobrze | Wysoki | Bez | Bardzo silny |
| Elektron o wysokiej energii | 107(eV) | Niedobrze | Wysoki | Z | Bardzo silny | |
| Cząstki dodatnie | Protony, promienie α, cząstki kosmiczne itp. | 107(eV) | Niedobrze | Wysoki | Z | Lokalny |
(3) Proces napromieniowania termicznego
Jest to połączona metoda napromieniowania radioaktywnego i obróbki cieplnej. Obejmuje ona napromieniowanie ciężkimi cząstkami naładowanymi termicznie, napromieniowanie elektronami o wysokiej energii termicznej, napromieniowanie termiczno-elektromagnetyczne i napromieniowanie neutronami termicznymi.
Klejnoty zmieniają kolor z powodu promieniowania jonizującego, które czasami jest niestabilne i może łatwo blaknąć pod wpływem światła i ciepła. Wynika to z niestabilności niektórych centrów kolorów. Obróbka cieplna często działa jako środek zaradczy dla napromieniowania. Na przykład, napromieniowanie może tworzyć defekty strukturalne w kryształach, które tworzą centra koloru, podczas gdy obróbka cieplna może częściowo lub całkowicie naprawić te defekty strukturalne, zmieniając lub blaknąc kolor. W związku z tym, w przypadku napromieniowywania kamieni szlachetnych, jedynie generowanie trwałych kolorów jest ważnym wskaźnikiem technicznym służącym do ulepszania kamieni szlachetnych. Te tymczasowo niestabilne kolory są często usuwane przez ogrzewanie w niskiej temperaturze, zachowując stabilne centra kolorów. Tak więc po ogrzewaniu niskotemperaturowym często dochodzi do zmiany koloru. Na przykład topaz może zmienić kolor z brązowawego na niebieski, a kwarc z brązowego na żółty. Jeśli temperatura ogrzewania nie jest dobrze kontrolowana, może to spowodować całkowite wyblaknięcie klejnotu, przywracając kolor sprzed napromieniowania (rysunek 6-5 do rysunku 6-6).
2. Reakcje chemiczne
W celu zwiększenia wartości estetycznej i handlowej kamieni szlachetnych, oprócz aktywacji energetycznej, często stosuje się różne metody chemiczne lub fizykochemiczne w celu poprawy ich wyglądu.
Wiemy, że kamienie szlachetne są strukturami krystalicznymi uzyskanymi w wyniku serii reakcji chemicznych pierwiastków chemicznych w określonych warunkach. Stan walencyjny, zawartość i forma pierwiastków w krysztale są materialną podstawą koloru kamieni szlachetnych, takich jak Cr3+sprawiając, że jadeit staje się zielony, a korund czerwony. Dlatego metody reakcji chemicznych w procesach ulepszania kamieni szlachetnych obejmują różne sposoby wprowadzania pewnych substancji barwiących (pierwiastków, związków) do siatki kamienia szlachetnego lub powlekania ich na puste przestrzenie i powierzchnie kamienia szlachetnego, poprawiając w ten sposób wygląd kamieni szlachetnych.
Procesy reakcji chemicznych mające na celu poprawę wyglądu kamieni szlachetnych obejmują metody tradycyjne i nowoczesne. Obecnie powszechnie stosowane typy można z grubsza podzielić na trzy kategorie: dyfuzja termiczna, oczyszczanie i wybielanie oraz wytrącanie chemiczne.
(1) Proces dyfuzji termicznej
Technologia dyfuzji termicznej może znacząco poprawić wygląd kamieni szlachetnych na dużą skalę. Proces ten rozpoczął się w połowie XX wieku i był stosowany głównie do obróbki kamieni korundowych o słabych efektach poprawy aktywacji energetycznej. Od XXI wieku metoda ta jest szeroko stosowana.
Technologia dyfuzji termicznej to metoda poprawy wyglądu kamieni szlachetnych w reakcjach chemicznych. Polega ona na dyfuzji substancji barwiących do kamieni szlachetnych w warunkach wysokiej lub bardzo wysokiej temperatury w celu zmiany rodzaju, zawartości i proporcji elementów barwiących w kamieniach szlachetnych, poprawiając w ten sposób ich kolor, przezroczystość i inne właściwości.
① Rodzaje dyfuzji termicznej
Istnieją dwa rodzaje procesów dyfuzji termicznej: dyfuzja powierzchniowa i dyfuzja masowa. Są one najczęściej używane do ulepszania czerwonych (niebieskich) szafirów, zazwyczaj w celu wzmocnienia pożądanego koloru lub stworzenia efektu gwiazdy.
- Dyfuzja powierzchniowa
Metoda obróbki jest z grubsza następująca: warstwa tlenku glinu i barwników (takich jak Fe, Ti, Cr, Ni i inne tlenki) jako środki dyfuzyjne) jest powlekana na powierzchni fasetowanego materiału z kamienia szlachetnego i podgrzewana w warunkach bardzo wysokiej temperatury (1800-2000 ℃)) w celu promowania dyfuzji elementów barwiących z powierzchni kamienia szlachetnego do wnętrza, tworząc w ten sposób bardzo cienką kolorową warstwę dyfuzyjną. Jeśli środek dyfuzyjny jest pokryty elementami barwiącymi Fe, Ti, można utworzyć niebieską cienką warstwę; jeśli jest pokryty elementami barwiącymi Cr, powstaje czerwona cienka warstwa; jeśli jest pokryty elementami barwiącymi Cr, Ni, powstaje pomarańczowo-żółta cienka warstwa.
- Dyfuzja masowa
W ostatnich latach mówi się, że pomarańczowo-czerwony do pomarańczowo-cytrynowego kolor, który pojawił się na rynku, jest spowodowany dyfuzją berylu. W przeciwieństwie do dyfuzji powierzchniowej, środkiem dyfuzyjnym stosowanym w dyfuzji termicznej są związki berylu, co skutkuje grubszą warstwą dyfuzyjną po obróbce, prowadząc nawet do ogólnego zabarwienia. Oprócz ultrawysokiej temperatury (1800-1950 ℃), wzmocnienia tlenu (gdy ciśnienie parcjalne tlenu w środowisku jest większe niż w krysztale, zewnętrzne atomy tlenu dyfundują do kryształu wzdłuż wakansów) i aktywatorów berylu będących głównymi zewnętrznymi czynnikami barwienia, defekty sieci wywołane w warunkach ultrawysokiej temperatury (Be2+ równoważnik jonowy lub podstawienie nierównoważne Mg2+Al3+, które z łatwością generują dużą liczbę wakansów kationowych podczas procesu substytucji) są głównymi wewnętrznymi czynnikami barwiącymi. W rzeczywistości Be nie jest elementem barwiącym; działa podobnie do aktywatora lub rozszerza wolne miejsca.
② Proces dyfuzji ciepła
Proces dyfuzji cieplnej poprawia monokrystaliczne kamienie szlachetne (minerały), a także może poprawić polikrystaliczne agregaty (jadeit, organiczne kamienie szlachetne). Podaje się, że istnieje ponad dziesięć metod procesu dyfuzji ciepła, ale obecnie powszechnie stosowane są następujące metody:
(a) Metoda dyfuzji proszkowej
- Zasada: W warunkach wysokiej temperatury pierwiastki w strukturze kamienia szlachetnego ulegają izomorficznym reakcjom substytucji z pierwiastkami barwiącymi w środku dyfuzyjnym, poprawiając wygląd koloru kamienia szlachetnego.
- Metoda: Gotowy lub półprodukt kamienia szlachetnego jest zakopywany w odpornym na wysoką temperaturę pojemniku wypełnionym proszkiem środka dyfuzyjnego, następnie pojemnik jest uszczelniany i podgrzewany do momentu ustania wewnętrznej dyfuzji.
- Sprzęt: Urządzenia i sprzęt grzewczy, podobny do procesów energii cieplnej. Pojemniki wykonane są głównie z tygli odpornych na wysokie temperatury, tygli platynowych lub zbiorników wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych wyłożonych stalą nierdzewną pokrytą platyną.
- Zalety i wady: Zaletą jest to, że sprzęt jest prosty, łatwy w obsłudze i odpowiedni do dyfuzji termicznej różnych stylów kamieni szlachetnych. Na przykład w Tajlandii, podczas przetwarzania rubinowych kamieni szlachetnych, proszek 2%-4% zielonego berylu miesza się z proszkiem tlenku glinu o wysokiej czystości, a następnie zakopuje się w nim kamienie szlachetne. Są one podgrzewane w atmosferze tlenu o temperaturze 1780 ℃ przez 60-100 godzin, co powoduje, że żółte, złotożółte lub pomarańczowe odcienie rozpraszają się w całym kamieniu szlachetnym. Wadą tej metody jest to, że objętość pojemnika jest niewielka, co ogranicza liczbę kamieni szlachetnych, które można przetworzyć; jednocześnie działanie korozyjne środka dyfuzyjnego jest silne i niemożliwe jest kontrolowanie atmosfery i ciśnienia podczas procesu dyfuzji.
(b) Metoda kąpieli solnej
- Zasada: Metoda ta znana jest również jako zanurzenie termiczne lub stopiona sól. Metoda ta polega na zanurzaniu kamieni szlachetnych w stopionych środkach dyfuzyjnych, powodując reakcję wymiany w stanie stałym w wysokich temperaturach w celu poprawy właściwości wyglądu kamieni szlachetnych.
- Metoda: Najpierw należy umieścić środek dyfuzyjny w kąpieli solnej i podgrzewać go, aż stopi się w roztopiony płyn. Następnie zanurzyć klejnot w płynie i przeprowadzić termiczną obróbkę dyfuzyjną w warunkach kontrolowanej atmosfery (utleniającej lub redukującej).
- Wyposażenie: Urządzenie do metody kąpieli solnej składa się głównie z pieca do kąpieli solnej i basenu do kąpieli solnej. Piec do kąpieli solnej może być piecem opalanym węglem lub piecem gazowym, można również stosować piece elektryczne; basen do kąpieli solnej jest wykonany z materiałów ogniotrwałych o ogniotrwałości 1500 ℃ lub wyższej i ma silną odporność na korozję kwasową i alkaliczną, taką jak cegły korundowe (Al2O3 > 72%, ogniotrwałość 1840-1850 ℃), cegły wysokoglinowe (Al2O3 > 48%, ogniotrwałość 1750-1790 ℃).
- Zalety i wady: Sprzęt jest prosty, łatwy w obsłudze, prędkość dyfuzji jest stosunkowo szybka, wydajność jest wysoka i może przetwarzać różne klejnoty. Wadą jest to, że gęstość środka dyfuzyjnego stopionej soli jest stosunkowo duża, a lepkość jest również wysoka, co często skutkuje różną grubością warstw dyfuzyjnych tworzących się w różnych częściach klejnotu; ponadto korozyjność stopionej soli jest silna i może wytwarzać dużą ilość szkodliwych gazów, powodując zanieczyszczenie środowiska i stwarzając pewien stopień zagrożenia dla zdrowia ludzkiego, wymagając ochrony.
(c) Metoda topienia
- Zasada: Klejnot i zawiesina środka dyfuzyjnego pokryta na jego powierzchni ulegają chemicznej reakcji podstawienia izomorficznego w wysokich temperaturach, poprawiając właściwości wyglądu klejnotu.
- Metoda: Najpierw należy przygotować środek dyfuzyjny w postaci zawiesiny, równomiernie pokryć nim powierzchnię klejnotu, a następnie umieścić go w piecu do wyschnięcia. Umieścić go w piecu do obróbki cieplnej i w atmosferze gazu reaktywnego lub próżni podgrzać i spiekać w temperaturze nieco powyżej temperatury topnienia zawiesiny, umożliwiając klejnotowi i środkowi dyfuzyjnemu izomorficzne podstawienie w fazie ciekłej i stałej, tworząc warstwę dyfuzyjną na powierzchni klejnotu w celu nadania koloru. Na przykład, w przypadku stosowania berylu do ulepszania klejnotów korundowych, zawiesinę wytwarza się przez dodanie 2%-4% szmaragdu (BeAlO4) proszek (wprowadzający jony berylu) do topnika zawierającego bor i fosfor, który jest następnie powlekany na klejnoty korundowe i podgrzewany przez 25 godzin w atmosferze utleniającej 1800 ℃, co skutkuje uroczym kolorem od żółtego do pomarańczowego. Metoda ta poprawia również różowe i brązowo-czerwone klejnoty w błyszczące rubiny i rozjaśnia kolor ciemnoniebieskich szafirów (Tabela 6-11).
Tabela 6-11 Kolory berylowych klejnotów korundowych rozpraszanych termicznie
| Przed ulepszeniem | Ulepszony |
|---|---|
| Bezbarwny | Żółty do pomarańczowego Żółty |
| Różowy | Pomarańczowo-żółty - różowawo-pomarańczowy |
| Ciemnoczerwony | Kolor od jasnoczerwonego do pomarańczowo-żółto-czerwonego |
| Żółty - zielony | Żółty |
| Niebieski | Żółty lub brak widocznych zmian |
| Fioletowy | Pomarańczowo-żółty do czerwonego |
(2) Proces oczyszczania i wybielania
Oczyszczanie i wybielanie to procesy reakcji chemicznych. W przeciwieństwie do procesów dyfuzji termicznej, eliminują one substancje wpływające na piękno kamieni szlachetnych poprzez reakcje chemiczne, zamiast dodawać substancje barwiące do procesów dyfuzji termicznej.
Oczyszczanie i wybielanie to jednak dwa różne procesy ulepszania kamieni szlachetnych. Oczyszczanie polega na usuwaniu brudu w celu odsłonięcia koloru, podczas gdy wybielanie polega na blaknięciu i wybielaniu. Dodatkowo, oczyszczanie jest stosowane głównie do naturalnego jadeitu, podczas gdy wybielanie jest stosowane głównie do organicznych kamieni szlachetnych.
Proces oczyszczania
(a) Zasada
Zanieczyszczenia uwięzione w otwartych pęknięciach jadeitu lub kamieni szlachetnych ulegają reakcji chemicznej ze środkiem oczyszczającym, który ma silne właściwości rozpuszczające, tworząc substancję rozpuszczoną, która oddziela się od nośnika, umożliwiając oczyszczenie kamieni szlachetnych, ujawniając ich kolor i poprawiając przejrzystość. Stąd powiedzenie "usuń brud i zwiększ przejrzystość".
(b) Proces oczyszczania.
Jako środki oczyszczające stosowane są różne silne kwasy, takie jak stężony kwas azotowy, stężony kwas solny, stężony kwas siarkowy lub woda królewska. Niektóre kamienie szlachetne wymagają również silnych zasad, aby zneutralizować silne kwasy pozostające w kamieniach szlachetnych. Szorstki kamień szlachetny jest umieszczany w kwasoodpornym pojemniku, a następnie wstrzykiwany jest środek oczyszczający. Środek oczyszczający dostaje się do kamienia szlachetnego przez pęknięcia, pory lub przestrzenie międzyziarnowe, rozpuszczając i rozkładając zanieczyszczenia w pustych przestrzeniach kamienia szlachetnego. Na koniec środek oczyszczający zawierający rozpuszczone substancje jest spłukiwany czystą wodą. W razie potrzeby można użyć silnych zasad w celu zneutralizowania pozostałości silnych kwasów, a następnie spłukać czystą wodą. Aby skrócić czas oczyszczania, kamienie szlachetne można najpierw umieścić w szczelnym pojemniku i odkurzyć przed wstrzyknięciem środka oczyszczającego.
(c) Sprzęt
Urządzenia wymagane do procesu oczyszczania są proste, zazwyczaj są to szklane naczynia. Aby przyspieszyć proces oczyszczania, do ogrzewania potrzebny jest również zwykły piekarnik, łaźnia wodna o stałej temperaturze lub łaźnia olejowa o stałej temperaturze.
(d) Metody oczyszczania
- Metoda oczyszczania silnymi kwasami i silnymi zasadami. Środki oczyszczające stosowane do oczyszczania to głównie różne mocne kwasy, takie jak stężony kwas azotowy, stężony kwas solny i stężony kwas siarkowy, czasami przy użyciu wody królewskiej. Niektóre kamienie szlachetne wymagają silnych zasad lub neutralizacji resztkowego kwasu w oczyszczaniu silnym kwasem.
- Oczyszczająca metoda topienia. Metoda ta najpierw wykorzystuje silny kwas do erozji brudu w kamieniu szlachetnym, oczyszczając pęknięcia i pory. Jednak podczas oczyszczania pęknięcia, pory i szczeliny międzykrystaliczne są również rozszerzane i zwiększane, przez co struktura kamienia szlachetnego staje się luźna. Dlatego oczyszczony kamień szlachetny musi zostać automatycznie stopiony w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia lub wypełniony szkłem, tworzywem sztucznym i innymi wypełniaczami w celu konsolidacji kamienia szlachetnego. Podczas procesu obróbki cieplnej słabe topniki, takie jak boraks i polifosforan, są wypełniane, wpływając do pęknięć kamienia szlachetnego i powodując miejscową fuzję po obu stronach powierzchni pęknięcia, tworząc wieloskładnikowy mieszany stop wtórny, który krystalizuje po schłodzeniu, ostatecznie lecząc pęknięcia.
(e) Charakterystyka oczyszczania
W wyniku tej metody kolor kamienia szlachetnego może wydawać się czystszy niż wcześniej, z bardziej żywym kolorem ciała i lepszą przezroczystością.
Wadą jest to, że silne kwasy i mocne zasady, rozpuszczając brud i zanieczyszczenia, mają również pewien korozyjny wpływ na same kamienie szlachetne, poszerzając pęknięcia, zwiększając pory, a nawet łącząc je, co prowadzi do luźnej struktury kamieni szlachetnych, czyniąc je podatnymi na pękanie i muszą zostać skonsolidowane. Ponadto środki oczyszczające są wysoce żrące, a podczas oczyszczania wymagane jest ścisłe przestrzeganie procedur operacyjnych w celu zapewnienia bezpieczeństwa osobistego.
② Proces wybielania
(a) Zasada:
Wybielanie jest reakcją utleniania podobną do chemicznego wybielania barwników organicznych. W organicznych składnikach kamieni szlachetnych często znajdują się chromofory, które nadają im kolor. Kiedy silne utleniacze w środku wybielającym wchodzą w kontakt z nimi, składnik Π podwójnych wiązań w chromoforze zostaje przerwany, powodując utratę koloru przez materiał organiczny.
(b) Proces:
Istnieją dwa rodzaje procesów wybielania: chemiczne i optyczne.
- Metoda wybielania chemicznego polega na użyciu środków wybielających do chemicznej reakcji z kamieniami szlachetnymi w celu poprawy ich koloru. Środki wybielające to silne utleniacze, takie jak chlor, podchloryn, nadtlenek wodoru (woda) i siarczyny. Zabieg ten dotyczy głównie kamieni szlachetnych zawierających materiały organiczne (perły, koralowce, kość słoniowa itp.), a wybielanie chemiczne może być również stosowane do opalu drzewnego, tygrysiego oka i innych. Ważne jest jednak, aby upewnić się, że składniki organiczne i wilgoć w kamieniach szlachetnych nie zostaną uszkodzone lub utracone podczas wybielania chemicznego, więc stosunek środków wybielających ma kluczowe znaczenie, przy czym stężenie silnych utleniaczy jest ogólnie lepsze w zakresie 2%-5%. Dodatkowo, czas wybielania nie powinien być zbyt długi.
Urządzenie do bielenia chemicznego jest stosunkowo proste i składa się głównie z podciśnieniowej stopy, szklanego pojemnika, butelki do mycia i gumowej rurki. Przebieg procesu jest następujący:
- Umieść kamień szlachetny w butelce zawierającej roztwór wybielający i wytwórz próżnię wewnątrz butelki;
- Moczyć przez jakiś czas, wyjąć kamień i opłukać;
- Zmień roztwór wybielający i kontynuuj moczenie, a następnie wyjmij i wyczyść kamień szlachetny. Czynność należy powtarzać aż do uzyskania zadowalającego efektu wybielania.
Kolor po bieleniu chemicznym często nie jest bardzo stabilny. Jest to związane ze strukturą chromoforów w materii organicznej kamienia szlachetnego, a także ze składnikami środka wybielającego. Na przykład, perły mogą stać się bardzo białe po wybielaniu, ale żółkną po dłuższym noszeniu. Jednak ponowne wybielanie może ponownie osiągnąć bielszy efekt.
- Blaknięcie pod wpływem światła, znane również jako bielenie pod wpływem światła słonecznego, jest rodzajem reakcji utleniania w fotosyntezie. Kolory wielu przedmiotów blakną lub zmieniają się pod wpływem światła lub warunków ogrzewania światłem, zwłaszcza kamieni szlachetnych zawierających składniki organiczne.
(3) Proces strącania chemicznego
Poprawa koloru kamieni szlachetnych poprzez wytrącanie chemiczne obejmuje zanurzenie w soli i pirolizę cieczy barwiącej. Tak zwana metoda strącania chemicznego obejmuje reakcję chemiczną zachodzącą na powierzchni kamienia szlachetnego lub w jego pęknięciach i porach z roztworem zawierającym substancje barwiące, wytrącając nierozpuszczalne kolorowe materiały, które przylegają do powierzchni lub ścian pęknięć i porów, barwiąc w ten sposób kamień szlachetny. Nierozpuszczalne barwniki wytrącające się z kamienia szlachetnego to głównie niektóre pigmenty nieorganiczne, takie jak nierozpuszczalne związki, takie jak tlenek żelaza i tlenek chromu, a także siarczki metali i inne tlenokwasy metali. Niektóre kamienie szlachetne, takie jak indygo, są barwione chemicznie przy użyciu barwników organicznych (Tabela 6-12).
Tabela 6-12 Powszechnie stosowane chemiczne pigmenty barwiące
| Kolor materiału | Rodzaje pigmentów |
|---|---|
| Biały | Biel tytanowa, siarczan baru, biel ołowiowa, biel cynkowa |
| Żółto-brązowy | Żółcień kadmowa (PbCrO4+PbSO4), żółcień ołowiowa, żółcień naples [Pb3(SO4)2] , orpiment, brąz Van Dyke |
| Czerwony | Czerwień kadmowa, czerwień ołowiowa, czerwień ołowiowa, orpiment, czerwień żelazowa, czerwień chińska (HgS), czerwień alizarynowa, czerwień koszenilowa (stabilne związki organiczne kompleksów metali) |
| Niebieski | Azuryt, błękit kobaltowy (COAl2O4), Thioindigo (stabilny pigment organiczny), błękit żelazowy (uwodniony związek żelaza), błękit pruski {Fe4[Fe(CN)6]3 - 16H2O} |
| Fioletowy | Fiolet kobaltowy (Co3P2O8), fiolet manganowy (NH4MnP4O7) |
| Zielony | Zielony chrom (Cr2O3), zieleń kobaltowa (Co1-xZnxO), Emerald Green[Cu9 (CH3COO)]2Jak2O4 , Malachit, Verdigris [Cu2(CO3COO)2(OH)2] , zieleń miedziowo-arsenitowa (CuHAsO3) |
| Czarny | Popiół, sadza, czerń miedziowo-chromowa (CuCr2O4), czarny tlenek żelaza, czarny srebro (Ag2S) |
① Metoda zanurzania w soli
Namoczyć kamień szlachetny w roztworze rozpuszczalnych kolorowych soli metali, pozwalając, aby roztwór wniknął w pęknięcia, pory lub wgłębienia kamienia szlachetnego, a następnie podgrzać go, aby rozłożyć roztwór, wytrącając nierozpuszczalne kolorowe substancje w celu zabarwienia kamienia szlachetnego, lub namoczyć kamień szlachetny w innym roztworze, aby umożliwić reakcję chemiczną między dwoma roztworami, wytrącając kolorowe substancje.
Pierwsza metoda jest powszechnie stosowana do barwienia pereł: zanurz perły w roztworze azotanu srebra, a następnie wyjmij perły po ich nasyceniu i podgrzej lub wystaw je na działanie silnego światła, aby rozłożyć roztwór azotanu srebra, wytrącając czarny tlenek srebra, który przylega do pereł.
Ta ostatnia metoda może być stosowana do barwienia agatu: najpierw należy namoczyć agat w roztworze chlorku żelaza, a następnie zanurzyć agat w amoniaku, pozwalając obu roztworom na reakcję chemiczną, wytrącając czerwony Fe2O3które przylegają do pęknięć i ścian porów agatu, nadając mu czerwony kolor.
② Metoda pirolizy kolorowej cieczy
Rozpuść pigment w rozpuszczalniku, aby utworzyć roztwór barwnika, a następnie zanurz w nim kamień szlachetny. Po tym, jak roztwór barwnika w pełni wniknie w pęknięcia i pory kamienia szlachetnego, roztwór odparowuje po podgrzaniu, powodując wytrącanie się pigmentu w szczelinach kamienia szlachetnego, barwiąc go w ten sposób.
(4) Charakterystyka metody strącania chemicznego
Metoda strącania chemicznego może barwić kamienie szlachetne, ale środki barwiące osadzają się w porach i pęknięciach kamienia szlachetnego, co prowadzi do nierównomiernego rozmieszczenia i tendencji do odpadania. Aby zapobiec blaknięciu kolorowych kamieni szlachetnych, wymagana jest również obróbka powłoki powierzchniowej. Dodatkowo, urządzenie myjące z pompą próżniową może być użyte do przyspieszenia wydajności barwienia i zwiększenia głębokości warstwy barwiącej. Ogólnie rzecz biorąc, potrzebne jest również urządzenie grzewcze.
Kamienie szlachetne ulepszone w procesach reakcji chemicznych mają unikalne cechy identyfikacyjne ze względu na różnice w procesach ulepszania (patrz 6-13).
Tabela 6-13 Charakterystyka identyfikacji procesu reakcji chemicznej
| Metody | Skaza | Gęstość (g/cm3 ) | Widmo absorpcji | Współczynnik załamania światła | Polaryzacja | Sonda z gorącą igłą |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Dyfuzja termiczna | W otworach i pęknięciach na powierzchni klejnotu warstwa koloru jest cienka i rozjaśniona do wnętrza klejnotu | Brak zmian | Mają jakąś różnicę | Bez zmian | Bez zmian | Bez zmian |
| Wybielacz | Nierówny kolor | Bez zmian | Mieć zmianę | Niewielka zmiana | Bez zmian | Bez zmian |
| Oczyszczanie i napełnianie | Warstwa powierzchniowa kamienia jest skorodowana, podstawa jest czysta, a wzór kolorów jest chaotyczny. Pierwotne poszerzenie szczeliny; Wypełnienie ciałem obcym, może mieć pęcherzyki, linie strumieniowe. Efekt błysku | Redukcja | Wypełnienie określonego spektrum absorpcji | Mieć zmianę | Wypełnienie jest całkowicie wymarłe | Exsolution zapach |
| Reakcja strącania chemicznego | W porach kamieni szlachetnych znajdują się odcienie | Nieoczywiste | Występują charakterystyczne widma absorpcji osadu | Niewielka zmiana | Wypełnienie włókienkowe całkowicie wymarło | Bez zmian |
3. Modyfikacja fizyczna
Metody modyfikacji fizycznej odgrywają ważną rolę w ulepszaniu kamieni szlachetnych i mają długą historię. Typowe metody obejmują wstrzykiwanie porów, powlekanie powierzchni i usuwanie zanieczyszczeń.
(1) Wstrzyknięcie do porów
Metoda ta jest szeroko stosowana do barwienia kamieni szlachetnych z wieloma porami lub szczelinami. Jej cechą charakterystyczną jest wstrzykiwanie bezbarwnych, przezroczystych lub kolorowych substancji do szczelin, porów lub wgłębień kamienia szlachetnego w celu jego ulepszenia. Służy do poprawy koloru kamienia szlachetnego, poprawy jego przezroczystości, zwiększenia stabilności kamienia szlachetnego i pokrycia różnych wad kamienia szlachetnego.
W zależności od koloru środka wtryskowego, dzieli się go na wtrysk bezbarwny i wtrysk kolorowy. Bezbarwne środki wtryskowe obejmują parafinę, olej roślinny, bezbarwny olej, bezbarwny plastik, szkło (szkło koronowe i szkło spawalnicze), silikon itp. Mogą one poprawić kolor kamieni szlachetnych, zwiększyć przejrzystość, ukryć pory i wzmocnić strukturę.
Kolorowe środki iniekcyjne składają się z dwóch części: wypełniaczy i barwników. Wypełniacze są takie same jak w bezbarwnych środkach iniekcyjnych, podczas gdy barwniki dzielą się na barwniki organiczne i pigmenty (związki nieorganiczne i kilka związków organicznych). Barwniki i wypełniacze są mieszane w celu stworzenia różnych kolorowych środków wtryskowych, które zmieniają kolor kamieni szlachetnych w pęknięciach, porach i ubytkach, pogłębiając odcień i zwiększając jasność.
Cel metody wtrysku w celu ulepszenia kamieni szlachetnych jest różny, a wymagane warunki procesu często się różnią. Podstawowe warunki są następujące: kamień szlachetny musi mieć naturalną lub sztuczną strukturę porów, proces wtrysku wymaga określonej temperatury i czasu wtrysku, a najlepiej jest stosować metodę wtrysku próżniowego.
Konkretne metody wstrzykiwania można podzielić na kilka następujących:
① Metoda wtrysku statycznego
W temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem kamień szlachetny jest moczony w szklanej zlewce zawierającej bezbarwny i kolorowy olej iniekcyjny, cement zawierający barwniki organiczne itp. W razie potrzeby należy delikatnie mieszać, aby uniknąć agregacji lub sedymentacji.
② Metoda wtrysku na gorąco
Metoda polega na stopieniu stałej żywicy, szkła i innego środka wtryskowego w płyn w warunkach ogrzewania, a następnie zanurzeniu w nim podgrzanego klejnotu, tak aby środek wtryskowy wypełnił pęknięcia i pory. Urządzenie do metody wtrysku na gorąco składa się ze szklanego pojemnika lub porcelanowego tygla i gorącego termostatu.
③ Metoda wtrysku wysokociśnieniowego
Metoda ta została opracowana w oparciu o metodę wtrysku ciepła. W ostatnich latach stosowano również wtrysk próżniowy. Polega ona na umieszczeniu kamienia szlachetnego i środka wtryskowego w szczelnie zamkniętej szklanej butelce, odkurzeniu jej, a następnie podgrzaniu. Środek wtryskowy jest topiony i zanurzany w kamieniu, który został zanurzony w cieple, a kamień jest zanurzany pod działaniem ciśnienia atmosferycznego, aby osiągnąć cel ulepszenia.
(2) Powierzchnia leczenie
Obróbka powierzchni, głównie za pomocą bezbarwnego lub kolorowego materiału foliowego równomiernie przymocowanego do powierzchni klejnotu, w celu poprawy koloru klejnotu, wykończenia powierzchni, zwiększenia połysku powierzchni i ukrycia wad powierzchni (wgłębienia, pęknięcia, zadrapania itp.).
Istnieje wiele metod obróbki powierzchni, w tym głównie następujące rodzaje.
① filmowanie
Znana również jako metoda powlekania, polega na zastosowaniu określonego odczynnika chemicznego, barwnika lub różnych materiałów powłokowych na powierzchni kamieni szlachetnych w celu zmiany lub wzmocnienia ich koloru, połysku i połysku przy jednoczesnym zakryciu wad powierzchni (takich jak wgłębienia, pęknięcia i zadrapania). Powszechnie określane jako "dressing".
- filmowanie materiały: wosk, farba, bezbarwny olej i różne żywice zmieszane z barwnikami. Na przykład materiałem używanym do "ubierania" jadeitu jest szmaragdowozielony klej 808 produkowany w Wielkiej Brytanii.
- Wymagania dotyczące filmowanie proces: Powłoka powinna mieć możliwie jednolitą grubość, wysokie wykończenie powierzchni i być wolna od widocznych zanieczyszczeń.
② Metoda powlekania
Ta obróbka powierzchni polega na nałożeniu niezwykle cienkiej (od kilku nanometrów do kilkuset nanometrów na poziomie molekularnym lub atomowym) warstwy na powierzchnię kamienia szlachetnego, która z łatwością wytwarza efekty załamania światła, co skutkuje wspaniałymi kolorami interferencyjnymi, osiągając cel poprawy powierzchni. Wypełnia wgłębienia i zadrapania na powierzchni kamienia szlachetnego, czyniąc go niezwykle gładkim i płaskim, zwiększając połysk powierzchni kamienia szlachetnego i zwiększając nasycenie kolorów lub odcień bez wpływu na przezroczystość kamienia szlachetnego.
- Metoda: Generalnie przeprowadzana w maszynie do powlekania próżniowego. Umieść czysty przedmiot (po czyszczeniu kwasem lub alkaliami) na płycie podstawy maszyny do powlekania, umieść metalowy element, który generuje cienką warstwę na katodzie, usuń powietrze, a następnie wyzwól katodę za pomocą spustu, powodując wyładowanie łukowe między anodą a katodą, odparowując materiał katody (metal) do komory wyładowczej, tworząc stan plazmy, który jest powlekany na powierzchni kamienia szlachetnego, tworząc cienką warstwę.
- Materiał: Au, Ag, Cu, Cr, Ni i inne metale. Cienka warstwa Au ma niebieskawy odcień i wykazuje silny efekt tęczy.
- Właściwości: Grubość warstwy powłoki metalowej jest podobna do długości fali światła, a światło odbite od powierzchni cienkiej warstwy i światło odbite od powierzchni kamienia szlachetnego interferują ze sobą, pozwalając ludziom zobaczyć jasne tęczowe błyski. Dlatego powłoka może przekształcić bezbarwne przezroczyste kamienie szlachetne (takie jak kryształ, topaz, diament itp.) w lekko zabarwione kamienie szlachetne z efektami opalizującymi. Na przykład, złota powłoka może sprawić, że kryształ i topaz staną się niebieskie. Po pokryciu diamentem, nie tylko daje piękny efekt opalizujący i zwiększa połysk powierzchni kamienia szlachetnego, ale może również zwiększyć twardość, odporność na zużycie i odporność na korozję powierzchni kamienia szlachetnego.
Dodatkowo, technologia hydrotermalnego wzrostu kryształów została również wykorzystana do powlekania powierzchni, a skład i struktura tej krystalicznej powłoki są takie same jak w przypadku kamienia szlachetnego.
③ Metoda powierzchniowej implantacji jonów
Metoda ta wykorzystuje wysokoenergetyczne, szybkie jony generowane przez urządzenia takie jak opary metali i łuki próżniowe do implantacji w powierzchnię i bardzo płytkie warstwy kamieni szlachetnych, zmieniając kolor powierzchni kamienia. Różni się ona od procesu dyfuzji termicznej.
- Metoda: Wykorzystując kamienie szlachetne jako materiał podłoża (anodę) i materiał metalowy do implantacji jonów jako katodę, źródło zasilania wyzwala katodę, powodując wyładowanie łukowe między anodą i katodą, które odparowuje materiał metalowy do komory wyładowczej, tworząc jony dodatnie w wyniku jonizacji. Jony te tworzą szeroką wiązkę jonów metalu przez anodę i porowatą elektrodę wyprowadzającą, a następnie są przyspieszane przez napięcie przyspieszające w celu penetracji powierzchni kamienia szlachetnego.
- Materiały: Fe , Co , Cr , Ti itp.
- Charakterystyka: Próbki poddane obróbce tą metodą mają zazwyczaj nieatrakcyjne kolory (głównie szaro-białe lub szaro-brązowe) i wymagają jednej lub kilku obróbek cieplnych w celu poprawy koloru.
④ Przerost Metoda
The Przerost jest również nazywana metodą wzrostu klejnotów powierzchniowych. Polega ona na wyhodowaniu bardzo cienkiej warstwy klejnotu (o tym samym składzie i właściwościach) na powierzchni klejnotu przy użyciu sztucznie syntetyzowanych klejnotów, dzięki czemu kolor klejnotu jest piękniejszy, a jego jakość lepsza, osiągając cel ulepszenia.
- Metody: metoda hydrotermalna, metoda strumieniowa.
- Materiały: substancje tworzące ulepszony klejnot, barwniki itp.
- Charakterystyka: Piękne kolory są obecne tylko w bardzo cienkiej warstwie na powierzchni klejnotu i są wykonane z syntetycznych materiałów szlachetnych, wykazując cechy syntetycznych klejnotów.
⑤ Metoda nakładania folii
Metoda ta polega na nałożeniu cienkiej folii lub arkusza metalu lub materiału organicznego na dolną powierzchnię kamienia szlachetnego (przezroczystego) w celu zwiększenia jego intensywności odbicia, poprawiając w ten sposób kolor i połysk kamienia szlachetnego. Jest to starsza technika, która jest obecnie rzadko stosowana.
(3) Usuwanie i maskowanie zanieczyszczeń
Usuwanie zanieczyszczeń polega na zastosowaniu wiercenia laserowego w celu wyeliminowania zanieczyszczeń. Aby poprawić klarowność kamienia szlachetnego, laser o większej mocy skupia się na kamieniu szlachetnym, a laser o wysokiej energii tworzy otwór w kamieniu szlachetnym, docierając do miejsca wtrąceń (ciał barwnych, pęknięć itp.), Oczyszczając w ten sposób kamień szlachetny. Otwór jest następnie wypełniany substancją podobną kolorem i współczynnikiem załamania światła do kamienia szlachetnego, osiągając cel poprawy wyglądu kamienia szlachetnego. Metoda ta jest stosowana głównie do ulepszania diamentów.
Ukrywanie polega na zastosowaniu metody powlekania powierzchni w celu pokrycia wtrąceń w kamieniu szlachetnym, a można to również zrobić podczas procesu cięcia i polerowania, umieszczając wtrącenia na krawędziach cięcia lub w niepozornych miejscach, które są następnie przykrywane metalową oprawą podczas montażu (Tabela 6-14).
Tabela 6-14 Charakterystyka procesu modyfikacji fizycznej
| Rodzaje | Charakterystyka wewnętrzna | Funkcja zewnętrzna |
|---|---|---|
| Wstrzykiwanie do porów | (1) Środek wtryskowy jest rozprowadzany w porach i pęknięciach powierzchni klejnotu. (2) Granica kontaktu między środkiem wtryskowym a klejnotem jest oczywista. (3) Mogą występować drobne pęcherzyki | (1) Rozmieszczenie środka wtryskowego nie jest jednolite i jest losowo rozmieszczone w plamach, plamach i włóknach. (2) Organiczny środek wtryskowy, sonda gorącej igły "pot" odczynnik blaknie |
| Pokrycie powierzchni | (1) Powierzchnia powłoki może mieć drobne zmarszczki i zarysowania, Szczeliny, pęcherzyki (2) Powłoka ma efekt tęczy, w rogu klejnotu znajduje się kolorowa aureola, powłoka i granica klejnotu są wyraźne, odporność na ciepło, odporność na kwasy i zasady; Mocno przymocowany, z charakterystycznym spektrum absorpcji (3) Folia foliowa znajduje się na dolnej powierzchni przezroczystego klejnotu, ze znaczną różnicą koloru od klejnotu, a na szwach i krawędziach kleju znajdują się pęcherzyki powietrza. (4) Wszczepione jony są rozmieszczone w cienkiej warstwie na powierzchni klejnotu, wykazując specjalne kolory i widma absorpcyjne. (5) Dołączony organizm jest syntetycznym klejnotem, prezentowanym w cienkiej warstwie (zwykle 0,1 -0,3 mm) rośnie na powierzchni kamieni szlachetnych, a cechy powierzchni syntetycznych kamieni szlachetnych można zobaczyć w punktach kontaktu z kamieniami szlachetnymi. | (1) Powierzchnia powłoki może mieć drobne zmarszczki i zadrapania, woskowy połysk, cierpki dotyk, dotyk gorącej igły może "pocić się", łatwo zeskrobać. (2) Zadrapanie igły powlekającej można zrzucić, a nieregularności można zobaczyć w świetle odbitym. (3) Wszystkie kamienie szlachetne osadzone w folii są osadzone w metalu, a różnica kolorów kamieni szlachetnych obserwowanych z boku i z przodu może być znacząca lub zupełnie inna. (4) Warstwa koloru jest cienka, a kolor jest głęboki w porach i pęknięciach kamienia szlachetnego. Może się łuszczyć podczas cięcia i polerowania. (5) Wzrost dołączonych organizmów to syntetyczne kamienie szlachetne. |
| Usuwa zanieczyszczenia i brud | (1) W ścianie otworu pozostają zanieczyszczenia. (2) Wypełnienia otworów różnią się od kamieni szlachetnych. (3) Występują pęcherzyki i linie strumieniowe (4) Ściana otworu może wyglądać jak wypalone szkło | (1) Otwór lasera wydaje się wklęsły z powodu kurczenia się materiału wypełniającego. (2) Zjawisko różnicy kolorów (oznaki "zaczerwienienia") można zaobserwować w równoległych otworach wypełniających. (3) Gdy kamień szlachetny jest zanurzony w specjalnej "wrzącej cieczy" lub gotowany w wysokich temperaturach, materiał wypełniający wygląda jak szklista substancja. |