Cum să faci optimizarea pietrelor prețioase? Ghid de deblocare a 5 metode și echipamente

Tratamentele pietrelor prețioase, cum ar fi încălzirea și vopsirea, sporesc culorile și claritatea. Aflați cum funcționează aceste metode pentru rubine, safire și altele. Esențial pentru bijutieri, designeri și comercianți pentru a-și îmbunătăți pietrele prețioase pentru un finisaj uimitor.

Cum să faci optimizarea pietrelor prețioase? Ghid de deblocare a 5 metode și echipamente

Pietre prețioase optimizate Metode și echipamente principale utilizate

Există multe metode de optimizare a tratamentului pietrelor prețioase, iar odată cu progresul științei și tehnologiei, aceste metode sunt în permanență îmbunătățite și actualizate. Cele mai tradiționale metode de optimizare includ tratamentul termic, vopsirea și colorarea, imersia în ulei incolor și acoperirea suprafeței. De exemplu, în antichitate, oamenii au recunoscut de timpuriu că încălzirea poate îmbunătăți culoarea agatei, iar prin introducerea agatei în diferiți coloranți, aceasta poate fi vopsită în diferite culori. Deși aceste metode erau cunoscute, ele erau adesea descoperite întâmplător la vremea respectivă. Numai atunci când oamenii au stăpânit treptat proprietățile fizice și mecanismele care cauzează culoarea cristalelor de pietre prețioase (cum ar fi diamantele, rubinele, safirele, topazul, beriliul, cuarțul etc.) și a pietrelor prețioase organice (cum ar fi perlele, chihlimbarul etc.) au putut să străpungă domeniile tradiționale și să dezvolte noi metode de optimizare a tratamentului.

Principalele metode de optimizare a tratamentului pietrelor prețioase includ în prezent următoarele: tratamentul fizico-chimic, tratamentul termic, tratamentul prin iradiere, tratamentul la temperaturi și presiuni ridicate și tratamentul cu laser. Cea mai răspândită metodă utilizată în tratamentul de optimizare a pietrelor prețioase este tratamentul termic, care îmbunătățește culoarea pietrelor prețioase precum rubinele, safirele, jaditul și calcedonia, care sunt colorate de urme de impurități. Metoda de iradiere îmbunătățește în principal culoarea pietrelor prețioase cu centre de culoare, provocând defecte în compoziția structurală a pietrei prețioase prin iradiere, formând astfel centre de culoare și modificând culoarea pietrei prețioase. Tratamentul fizico-chimic este o metodă de optimizare mai tradițională, cum ar fi vopsirea, care utilizează în mod obișnuit diferiți coloranți pentru a colora pietrele prețioase. Echipamentul necesar este simplu, iar operațiunea este convenabilă, dar pietrele prețioase îmbunătățite sunt instabile și predispuse la decolorare. Tratamentul la temperaturi și presiuni ridicate este în prezent o metodă de tratare a diamantelor, schimbându-le culoarea prin temperaturi și presiuni ridicate. Tratamentul cu laser este utilizat în principal pentru tratarea localizată a diamantelor pentru a le îmbunătăți culoarea și claritatea.

Secțiunea I Metoda de tratare chimică a pietrelor prețioase

Metodele de tratare fizică și chimică a pietrelor prețioase includ practici comune precum vopsirea și colorarea, albirea, imersia în ulei, umplerea prin injecție, lipirea, acoperirea, suportul, stratificarea și încrustarea, care au o lungă istorie. Printre acestea, vopsirea este o metodă tradițională de îmbunătățire a culorii pietrelor prețioase care datează din cele mai vechi timpuri. Documentele istorice indică faptul că agatul roșu vopsit a fost găsit în mormintele egiptene în jurul anului 1300 î.Hr. Datorită simplității metodelor tradiționale de îmbunătățire, acestea pot fi aplicate majorității pietrelor prețioase criptocristaline sau monocristaline cu multe fisuri, slăbite structural. Multe pietre prețioase vopsite de pe piață se dau drept pietre prețioase naturale, așa că trebuie să identificăm pietrele prețioase tratate prin vopsire și alte metode de colorare. Acestea sunt clasificate în metode de tratare chimică și fizică pe baza naturii metodelor de tratare.

Metodele de tratare chimică se referă la adăugarea unei anumite cantități de reactivi chimici, care reacționează chimic cu componentele pietrei prețioase, permițând elementelor colorante din reactivii chimici să intre în interiorul pietrei prețioase sau să se infiltreze în fisurile pietrei prețioase pentru a schimba aspectul culorii pietrei prețioase. În timpul procesului de tratare chimică, trebuie adăugate alte substanțe decât componentele pietrei prețioase. Această metodă de optimizare a tratamentului este o formă de prelucrare și trebuie să fie etichetată atunci când piatra prețioasă este vândută. Metodele comune de tratare chimică includ vopsirea, colorarea, albirea și umplerea prin injecție.

1. Vopsire și colorare

Procesele și principiile de vopsire și colorare diferă doar în ceea ce privește coloranții utilizați: vopsirea utilizează coloranți organici, în timp ce colorarea utilizează pigmenți anorganici. Principiile de vopsire și colorare sunt aceleași, implicând infiltrarea materialelor colorante în piatra prețioasă pentru a îmbunătăți sau schimba culoarea acesteia. Coloranții organici sunt mai vibranți, dar au o stabilitate mai slabă și se decolorează în timp; reactivii chimici utilizați în colorare au o culoare similară cu cea a pietrelor prețioase naturale și au o stabilitate bună, ceea ce îi face mai puțin predispuși la decolorare. În prezent, majoritatea pietrelor prețioase sunt colorate folosind pigmenți anorganici.

(1) Cerințe pentru materiale, coloranți și solvenți

Metodele de vopsire și colorare sunt similare în ceea ce privește procesarea, necesitând un echipament minim; este suficientă înmuierea într-un recipient pentru o anumită perioadă de timp. Dacă doriți ca culoarea să pătrundă în gemă, este necesară încălzirea în timpul procesului, iar temperatura de încălzire este în general scăzută. Vopsirea și colorarea sunt utilizate în principal pentru pietrele prețioase care au o culoare deschisă și o structură liberă. Efectele vopsirii și colorării depind, printre altele, de materialul gemei, de coloranții și pigmenții selectați și de solvenții coloranți, cu următoarele cerințe specifice.

① Cerințe pentru materialele prețioase

În primul rând, acestea trebuie să fie rezistente la acizi, baze și căldură. Materialele prețioase care urmează să fie tratate trebuie curățate cu acid sau alcalin înainte de vopsire, iar încălzirea este necesară în timpul procesului, uneori fiind nevoie să fie fierte pentru o anumită perioadă de timp.

În al doilea rând, materialele care urmează să fie tratate trebuie să aibă și o anumită porozitate pentru a permite colorantului să pătrundă în materialul gemei. Materiale precum jaditul, nefritul, calcedonia, agatul și marmura sunt relativ ușor de vopsit.

Pentru pietrele prețioase neporoase, trebuie creați pori artificiali sau fisuri pentru a permite colorantului să pătrundă în cristal. De exemplu, metoda exploziei cuarțului necesită mai întâi încălzirea și stingerea cuarțului pentru a crea fisuri extrem de mici, urmate de vopsire sau colorare, care poate produce cuarț roșu sau verde (figura 4-1).

② Cerințe pentru coloranți (inclusiv coloranți și pigmenți)

În primul rând, alegeți colorantul sau pigmentul adecvat în funcție de proprietățile pietrei prețioase. La vopsirea pietrelor prețioase, culoarea colorantului trebuie să fie apropiată de culoarea naturală a pietrei prețioase. Pietrele prețioase vopsite cu coloranți organici au multe culori și sunt foarte strălucitoare, dar dau o senzație de "fals" și au o stabilitate slabă, decolorându-se ușor; culoarea pigmenților anorganici este adesea mai apropiată de cea a pietrelor prețioase naturale, are o stabilitate mai bună și nu se decolorează ușor, astfel încât oamenii aleg în general pigmenții anorganici. Atunci când selectați coloranții, încercați să îi alegeți pe cei care nu se estompează. Coloranții organici, în special coloranții aminici, sunt predispuși la decolorare și ar trebui să fie utilizați cu prudență.

În al doilea rând, selectați coloranți care pot reacționa chimic cu anumite elemente din interiorul pietrei prețioase sau care pot fi adsorbiți de porii materialului pietrei prețioase. Coloranții comuni includ săruri de crom, săruri de fier, săruri de mangan, săruri de cobalt, săruri de cupru etc.

③ Cerințe pentru solvenții coloranți

Există două tipuri de vopsire cu vopsele (coloranți): vopsirea în ulei și vopsirea în apă. Vopsirea în ulei utilizează diferite uleiuri pentru dizolvarea colorantului, în timp ce vopsirea în apă utilizează apa sau molecule polare precum etanolul ca solvenți pentru dizolvarea pigmentului. Atunci când se vopsește, este important să se aleagă solventul adecvat în funcție de tipul de colorant (pigment) și de capacitatea de adsorbție a pietrei prețioase.

Utilizarea uleiului molecular nepolar ca solvent se numește vopsire în ulei. Uleiurile colorate (de exemplu, uleiurile care dizolvă coloranții organici) sunt utilizate în mod obișnuit pentru a înmuia rubine și smaralde, permițând uleiului colorat să pătrundă în fisurile pietrelor prețioase.
Vopsirea în apă este utilizată mai ales pentru pigmenții anorganici, dizolvarea pigmenților în apă sau alcool, crearea unei soluții saturate și apoi înmuierea pietrelor prețioase pretratate. Timpul de înmuiere este, de obicei, mai lung decât cel de vopsire în ulei și, uneori, se folosesc agenți chimici care reacționează cu colorantul pentru reprocesare în vederea obținerii culorii dorite. De exemplu, la vopsirea agatei, se aleg diferiți reactivi chimici pentru a induce o reacție chimică, iar precipitatul rezultat pătrunde în fisurile pietrei prețioase, stabilizând culoarea după vopsire.

(2) Factorii care afectează efectul de colorare al pietrelor prețioase

În plus față de materialul pietrei prețioase și de colorant, trebuie luați în considerare și alți factori, cum ar fi tratamentul de spălare cu acid al pietrei prețioase înainte de vopsire, temperatura de încălzire în timpul vopsirii și durata procesului de vopsire.

① Tratament de spălare cu acid

Înainte de vopsirea pietrelor prețioase, este necesară spălarea cu acid pentru a îndepărta culorile galben, maro și alte culori mixte de pe suprafața pietrei prețioase, menținând suprafața curată. După spălarea acidă, trebuie selectată o anumită soluție alcalină pentru a neutraliza piatra prețioasă. Dacă se alege o metodă de reacție chimică pentru vopsire, trebuie luate în considerare condițiile necesare pentru generarea precipitațiilor; în caz contrar, reacția nu poate avea loc. După spălarea acidă, ar trebui să fie uscată într-un cuptor sau uscată la aer înainte de tratarea ulterioară.

② Temperatura de încălzire și timpul de tratare a vopselei

În timpul procesului de vopsire, încălzirea este în general utilizată pentru a favoriza pătrunderea colorantului în fisurile pietrei prețioase. Temperatura de încălzire și durata tratamentului de vopsire vor afecta, de asemenea, culoarea finală a pietrei prețioase. O temperatură de încălzire mai ridicată duce la o rată de reacție mai rapidă, necesitând un timp de vopsire mai scurt; invers, o temperatură de încălzire mai scăzută necesită un timp mai lung pentru a obține un efect de vopsire mai bun.

Procesul de tratare prin vopsire și colorare este simplu, ușor de operat și utilizat pe scară largă. Acesta poate fi aplicat pietrelor prețioase monocristaline cu fisuri și pietrelor prețioase policristaline sau criptocristaline cu structuri libere. Printre pietrele prețioase frecvent vopsite și colorate se numără rubinele, smaraldele, agatele, calcedonia, nefritul, jadul xiuyan, jaditul, perlele, fildeșul, opalele, coralii, cuarțitul, turcoazul și altele.

(3) Caracteristicile de identificare ale pietrelor prețioase vopsite

Pietrele prețioase vopsite au culori vii, iar la mărire, culoarea poate fi observată de-a lungul fisurilor sau între particule, cu culori mai deschise în structuri dense și culori mai închise în structuri libere. De exemplu, rubinele vopsite (figura 4-2) prezintă culoare concentrată în fisurile rubinului sub lupă, cu un fenomen clar de delimitare a culorii.

2. Albirea

Albirea se utilizează în general pentru jad sau pietre prețioase organice cu multe variații de culoare la suprafață, cum ar fi jadeitul, perlele și coralul. Agenții de albire includ de obicei gazul de clor, sărurile de hipoclorit, peroxidul de hidrogen și sulfiții. Expunerea la soare poate provoca, de asemenea, decolorarea anumitor pietre prețioase, care poate fi un efect de albire al luminii solare. Peroxidul de hidrogen și sărurile de hipoclorit sunt agenți de albire frecvent utilizați în procesele de optimizare a pietrelor prețioase. Peroxidul de hidrogen și lumina soarelui sunt adesea utilizate pentru albirea perlelor naturale sau de cultură, permițând ca acele perle deosebit de întunecate sau verzui să fie albite, făcându-le mai apropiate de cele naturale de înaltă calitate. Peroxidul de hidrogen și sărurile de hipoclorit sunt frecvent utilizate pentru albirea jadului, cum ar fi jadeitul (figura 4-3), care, după albire, elimină tonurile galbene și maro de la suprafață, permițând verdele jadeitului să fie mai bine pus în valoare.

Structura jadului este deteriorată după tratamentul de albire și, în general, trebuie să fie injectată și umplută pentru a-i face structura densă și stabilă. Pietrele prețioase organice precum perlele și coralii pot fi vândute după albire fără tratament de umplere, iar culorile lor sunt, de asemenea, foarte stabile. Tratamentul de albire este considerat optimizare și nu trebuie să fie etichetat la vânzarea pietrelor prețioase; acestea pot fi denumite direct folosind numele pietrei prețioase naturale. Pietrele prețioase utilizate pentru albire sunt jaditul, nefritul, jadul Xiuyan, cuarțitul, perla, coralul, calcedonia, lemnul silicios și ochiul de tigru.

După tratamentul de albire, pietrele prețioase prezintă o structură de tip coajă de portocală sau de tip canal sub lupă, cu microfisuri fine vizibile pe suprafața lustruită, o structură internă liberă și o culoare curată, strălucitoare, fără impurități. Tratamentul de umplere este adesea utilizat după albire pentru a stabiliza structura pietrei prețioase.

3. Umplerea prin injecție

Umplerea prin injectare se referă la o metodă de tratament care injectează substanțe lichide în fisurile pietrelor prețioase prin anumite mijloace tehnologice. Această metodă este adecvată în principal pentru pietrele prețioase care sunt lipsite de structură sau conțin multe fisuri, umplând fisurile și porii pietrelor prețioase cu materiale precum ulei incolor, ulei colorat, rășină, ceară sau plastic, făcând structura lor mai solidă, îmbunătățind stabilitatea pietrelor prețioase sau schimbând culoarea pietrelor prețioase. Umplerea prin injecție poate fi împărțită în incoloră și colorată, cu următoarele scopuri principale.

(1) Acoperirea fisurilor

Pietrele prețioase naturale conțin adesea numeroase fisuri atunci când sunt produse. Prezența numeroaselor fisuri afectează atât aspectul, cât și stabilitatea pietrelor prețioase. Fisurile pot fi ascunse prin injectarea de ulei incolor și alte materiale în fisurile, porii sau golurile intergranulare ale materialului pietrelor prețioase, făcându-le mai puțin vizibile și sporindu-le capacitatea de utilizare și valoarea economică. De exemplu, smaraldele și rubinele naturale conțin adesea multe fisuri, iar prin injectarea de ulei incolor sau colorat, aspectul lor cromatic poate fi îmbunătățit.

(2) Consolidarea stabilității pietrelor prețioase

Pentru pietrele prețioase cu structură liberă, injectarea și umplerea porilor pentru a le face mai solide, crescând duritatea și stabilitatea, cum ar fi turcoazul și smaraldele.

(3) Îmbunătățirea strălucirii culorii și a valorii economice a pietrelor prețioase

Pentru pietrele prețioase cu culori mai deschise, injectarea de ulei colorat, ceară colorată și alte materiale nu numai că le întărește structura, dar le și adâncește culoarea pietrelor prețioase.

Să presupunem că un material colorat este injectat în porii turcoazului. În acest caz, acesta îi poate spori duritatea și poate reduce împrăștierea luminii, adâncindu-i culoarea și îmbunătățindu-i semnificativ duritatea.

Pietrele prețioase care pot fi îmbunătățite prin metoda de umplere prin injecție includ rubinele, safirele, smaraldele, turcoazul, lapis lazuli, opalul, beriliul, cuarțul și jadul.

După umplerea prin injectare, gema prezintă o transparență și o strălucire reduse la locul de umplere sub mărire. De exemplu, un smarald umplut cu ulei incolor (figura 4-4) arată că transparența și strălucirea la locul umplerii sunt semnificativ mai scăzute decât cele ale smaraldelor naturale. Dacă pentru umplere se utilizează ulei colorat, culoarea la nivelul fisurilor se adâncește. Bulele sunt vizibile la locul umplerii, iar testele de spectroscopie în infraroșu relevă spectre de absorbție în infraroșu caracteristice materialului de umplere, cu indice de refracție și densitate mai mici decât cele ale pietrelor prețioase naturale.

Secțiunea II Metode de tratament fizic pentru pietre prețioase

Metodele de tratare fizică a pietrelor prețioase sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă, referindu-se la modificarea pietrelor prețioase cu alte materiale prin lipire, îmbinare și alte tehnici pentru a crea o impresie generală. Metodele comune de tratare fizică includ acoperirea suprafețelor, placarea, încrustarea, stratificarea, lipirea și îmbinarea.

1. Acoperirea suprafeței

Aplicarea unui strat de folie colorată (cunoscută și sub denumirea de "tratare cu folie") pe suprafața sau pe fundul pietrei prețioase sau utilizarea vopselei ca strat de acoperire pe toate sau pe o parte din fațetele pietrei prețioase îi schimbă culoarea și îi modifică astfel aspectul. Inițial, acest lucru a fost utilizat în mod obișnuit pentru diamante; de exemplu, cea mai simplă acoperire presupune marcarea suprafeței unui diamant cu cerneală albastră, care poate îmbunătăți aspectul diamantului datorită culorii cernelii. Aplicarea unui strat de peliculă albastră la baza unui diamant galben deschis poate îmbunătăți gradul de culoare al acestuia. Această metodă de tratare este frecvent utilizată pentru diamante, topaz, cristale, coral și perle.

Metoda de acoperire frecventă în prezent constă în aplicarea unui strat de acoperire colorată pe topaz sau cristal incolor sau deschis la culoare, care poate produce diferite aspecte cromatice. În majoritatea cazurilor, culoarea adăugată există doar pe suprafața pietrei prețioase. Pietrele prețioase cu acest strat de acoperire sunt ușor de identificat, deoarece suprafața acoperită prezintă adesea o culoare diferită de cea de jos și, datorită durității mai scăzute a stratului de acoperire, sunt adesea vizibile multe zgârieturi.

2. Placare de suprafață

Odată cu dezvoltarea științei și a tehnologiei, Suprafață Placare a evoluat treptat către aplicarea unui strat de peliculă colorată pe suprafața pietrelor prețioase incolore sau deschise la culoare pentru a schimba aspectul color al pietrelor prețioase. Această metodă de tratare este frecvent utilizată pentru diamante, topaz, cristale etc. Stratul de diamant este adesea o peliculă de diamant, care este un strat foarte subțire de diamant sintetic deasupra diamantului; datorită strălucirii sale puternice și durității ridicate, arată foarte asemănător cu diamantul. Un strat de peliculă de oxid metalic este adesea acoperit pe topaze sau cristale de culoare deschisă (figura 4-5), care au un aspect de curcubeu pe suprafață. Cu toate acestea, zgârieturile pot fi observate sub mărire, iar în timp, suprafața se poate decoji parțial.

3. Creștere excesivă

Overgrowth se referă la un strat de piatră prețioasă crescut pe suprafața unei pietre prețioase sintetice sau naturale folosind metode sintetice. Această piatră prețioasă Overgrowth poate varia în grosime. Nu este ușor să o distingem strict de pietrele prețioase crescute în soluții apoase. De exemplu, un strat de smarald sintetic poate crește pe o bucată de smarald sau beril, prezentând caracteristici atât ale smaraldului natural, cât și ale celui sintetic. Atunci când identificați piatra prețioasă Overgrowth, trebuie să observați zona de joncțiune, diferențele de culoare și caracteristicile incluziunilor dintre straturile superior și inferior de pietre prețioase.

4. Stratul intermediar și substratul

The Interstratul și substratul sunt lipite împreună prin diverse metode pentru a forma o piatră prețioasă întreagă, îmbunătățind aspectul, culoarea și aspectul pietrelor prețioase naturale. Substratul este utilizat în principal pentru a îmbunătăți culoarea pietrelor prețioase mai deschise, cum ar fi diamantele cu o nuanță gălbuie; adăugarea unui strat de substrat albastru în partea inferioară poate îmbunătăți gradul de culoare al diamantului. Stratul este utilizat în general în pietre compozite cu trei straturi; de exemplu, stratul superior este un smarald natural verde deschis, iar stratul inferior este un beril incolor sau verde deschis, cu un strat verde la mijloc, care îmbunătățește culoarea smaraldului.

5. Compozit

Compozitul este combinația mai multor pietre prețioase sau materiale în diferite moduri. Pietrele compozite comune includ pietrele compozite cu două și trei straturi. Compozitul este o metodă comună de îmbunătățire fizică și este utilizat pe scară largă. Prin tratamentul compozit, culoarea și aspectul pietrelor prețioase pot fi îmbunătățite. Pietrele prețioase compozite comune includ smaralde, rubine, granate, opale, diamante etc. (figura 4-6). Pentru identificarea pietrelor prețioase compozite se utilizează în principal inspecția prin mărire, acordându-se atenție cusăturilor compozite din pietre prețioase, diferențelor de culoare și luciu dintre diferitele straturi și bulelor dintre cusăturile compozite.

Secțiunea III Metoda de tratare termică

Tratamentul termic este una dintre cele mai utilizate metode pentru optimizarea pietrelor prețioase. Pietrele prețioase sunt plasate în echipamente care pot controla încălzirea, cu diferite temperaturi de încălzire și atmosfere de oxidare-reducere selectate pentru tratamentul termic, îmbunătățind culoarea, transparența și claritatea pietrelor prețioase. Tratamentul termic poate spori valoarea estetică și economică a pietrelor prețioase, dezvăluind frumusețea potențială din interior, ceea ce îl face o metodă ușor de utilizat și acceptată pe scară largă pentru optimizarea pietrelor prețioase, clasificată drept optimizare. Acesta poate fi denumit direct folosind numele gemei naturale în nomenclatura gemelor.

1. Echipamente de tratament termic

Pentru a efectua tratamentul termic al pietrelor prețioase, este nevoie mai întâi de anumite echipamente pentru a încălzi pietrele prețioase. Pe baza rolului său în tratamentul termic, echipamentul de tratament termic poate fi împărțit în două părți principale: echipament primar și echipament auxiliar.

1.1 Echipamente primare

Echipamentul principal pentru tratamentul termic este echipamentul de încălzire, care include două categorii: cuptoare de tratament termic și dispozitive de încălzire. Cuptoarele de tratament termic utilizate în mod obișnuit în laboratoare includ cuptoarele obișnuite de tratament termic (cuptoare cu rezistență, cuptoare cu sare, cuptoare cu combustibil), cuptoarele cu atmosferă controlată și cuptoarele de tratament termic în vid. Dispozitivele de încălzire includ dispozitive de încălzire cu laser și dispozitive de încălzire cu fascicule de electroni.

Echipamentele auxiliare includ dispozitive de atmosferă controlată (generatoare de gaz, dispozitive de descompunere a amoniacului, sisteme de vid etc.), echipamente energetice (dulapuri de distribuție, suflante etc.), instrumente de măsurare (instrumente de temperatură, manometre, debitmetre și dispozitive de control automat etc.), precum și creuzete și echipamente de răcire prin curățare etc.

(1) Cuptor de tratare termică obișnuită

Cuptoarele obișnuite de tratament termic se referă în principal la cuptoarele de rezistență, cuptoarele de topire a sării, cuptoarele de combustibil etc., utilizate în mod obișnuit în tratamentul termic.

① Cuptor cu rezistență

Un cuptor cu rezistență cuprinde elemente de încălzire (sârme, carbură de siliciu, siliciură de molibden, oxid de cobalt etc.). Tipurile frecvent utilizate în laboratoare sunt cuptoarele cu cutie și cuptoarele tubulare.

Cuptor cu rezistență tip cutie: cuptorul cu rezistență tip cutie are o cameră în formă de cutie (figura 4-7), clasificată în temperatură ridicată, temperatură medie și temperatură scăzută în funcție de temperatura de lucru. Cuptoarele cu rezistență de tip cutie fabricate în țara noastră au fost standardizate, cu excepția aplicațiilor la temperaturi joase, pentru care se utilizează diverse cutii cu temperatură constantă.

Cuptorul de rezistență de tip cutie cu temperatură ridicată este utilizat în principal pentru îmbunătățirea culorii pietrelor prețioase cu punct de topire ridicat, cum ar fi corindonul, rubinul, safirul și zirconiul, cu o temperatură generală de încălzire de peste 1000 ℃.

Un cuptor cu cutie de temperatură medie este adesea utilizat pentru tratarea termică a pietrelor prețioase, cum ar fi safirul, topazul, cristalul și tanzanitul, care necesită modificarea culorii la temperatură medie-joasă, temperatura de tratare termică variind de obicei de la 650°C la 1000°C.

Cuptorul de tratare termică la temperatură scăzută este utilizat în principal pentru pietrele prețioase organice și pietrele prețioase care conțin apă în structura lor, cum ar fi perlele, coralii, opalele etc.

Cuptorul cu rezistență tip cutie are o structură simplă, este ușor de utilizat și are un cost redus, ceea ce îl face un dispozitiv esențial în laboratoare. Avantajele cuptorului cu rezistență de tip cutie sunt temperatura ridicată de încălzire, spațiul intern mare și capacitatea de a găzdui mai multe probe simultan. Cu toate acestea, acest tip de cuptor de tratament termic are dezavantaje precum eficiența termică scăzută, încălzirea lentă și temperatura neuniformă a cuptorului, care trebuie îmbunătățite în timpul funcționării. De exemplu, temperatura neuniformă a cuptorului poate fi predeterminată prin măsurarea câmpului termic și plasarea eșantioanelor în locuri cu temperaturi specifice pentru a depăși temperatura neuniformă.

Cuptor cu rezistență tubulară: Cuptorul cu rezistență tubulară utilizează, în general, sârmă de rezistență stratificată în jurul materialelor refractare de înaltă temperatură (de obicei tuburi de alumină 99%) și poate controla temperatura în segmente. Acesta poate utiliza, de asemenea, tije de carbură de siliciu ca elemente de încălzire dispuse în cerc în jurul tubului de alumină. Cuptorul cu rezistență tubulară poate controla atmosfera, izolând elementul de încălzire de atmosfera cuptorului cu ajutorul unei carcase, permițând introducerea de atmosfere diferite (cum ar fi atmosfere oxidante sau reducătoare) în funcție de necesități, gazele reziduale fiind expulzate prin orificiile de evacuare de pe capacul cuptorului (figura 4-8).

Avantajele cuptorului cu rezistență tubulară sunt viteza de încălzire rapidă, controlul segmentat al temperaturii și controlul precis al temperaturii; dezavantajele sale sunt că poate gestiona o cantitate mai mică de probe și nu este ușor de extras.

② Cuptor de topit sare:

Cuptorul de topire a sării este un dispozitiv de tratare termică care utilizează sare topită ca mediu de încălzire, caracterizat prin structura sa simplă și viteza de încălzire rapidă și uniformă. Temperatura de topire a sării în cuptorul de topire a sării variază între 150~1300 ℃, în funcție de compoziția soluției de sare, permițând în general un interval de temperatură de încălzire adecvat pentru tratamentul termic la temperaturi joase și medii al pietrelor prețioase. Dezavantajele sunt consumul mare de energie, dificultatea curățării probelor după tratament și anumite efecte corozive și contaminante asupra pietrelor prețioase. Tipurile comune de cuptoare pentru topirea sării includ cuptoarele de tip electrod și cele de tip încălzire electrică.

Cuptor de topire a sării cu electrozi: acest cuptor electric introduce electrozi în camera cuptorului și trece curent înalt de joasă tensiune, generând o circulație electromagnetică puternică atunci când curentul trece prin sarea topită, favorizând învârtirea sării topite pentru a încălzi proba. Cuptoarele de topire a sării pentru electrozi din țara noastră sunt de cele mai multe ori mari pentru producția industrială și nepotrivite pentru laboratoare. În laboratoare, cuptoarele mici pot fi proiectate folosind transformatoare de cuptoare de topire a sării produse în serie.
Cuptor de topire a sării cu încălzire electrică: acest cuptor constă dintr-un creuzet care conține sare topită și un corp de cuptor care încălzește creuzetul. Sursa de căldură este adesea energia electrică, dar se folosesc și alți combustibili. Este utilizat în mod obișnuit pentru tratarea termică a pietrelor prețioase autocolore cauzate de componente chimice. Caracteristicile sale includ lipsa restricțiilor privind sursa de căldură și lipsa necesității transformatoarelor, dar durata de viață a creuzetului este redusă, iar distribuția temperaturii în interiorul cuptorului este inegală. Multe modele ale acestui tip de cuptor sunt produse în țara noastră, dar numai unele sunt potrivite pentru laboratoarele de optimizare a tratamentului pietrelor prețioase.

③ Cuptoare cu combustibil:

Cuptoarele cu combustibil pot fi clasificate în cuptoare cu combustibil solid, cuptoare cu combustibil gazos și cuptoare cu combustibil lichid în funcție de tipul de combustibil utilizat. În funcție de forma camerei de încălzire, acestea pot fi, de asemenea, împărțite în cuptoare cu cameră, cuptoare de masă, cuptoare de tip fântână etc. Cel mai răspândit cuptor cu combustibil solid este cuptorul cu cameră alimentat de jos, având cărbunele drept combustibil principal. Avantajele sunt structura simplă și costul redus; dezavantajele sunt uniformitatea slabă a temperaturii și dificultatea de a controla temperatura.

Cuptoarele cu combustibil gazos utilizează drept combustibil gaze combustibile (cum ar fi gazul de cărbune, gazul natural, gazul petrolier lichefiat etc.). Deoarece gazele combustibile se amestecă ușor cu aerul și ard complet, temperatura cuptorului este mai uniformă decât cea a cuptoarelor cu combustibil solid, ceea ce îl face potrivit pentru prelucrarea de rutină a pietrelor prețioase în laborator. Cu toate acestea, precizia măsurării temperaturii în interiorul cuptorului ar putea fi îmbunătățită.

Cuptoarele cu combustibil lichid folosesc drept combustibil motorină sau ulei greu, iar structura lor este similară cuptoarelor cu gaz. Singura diferență dintre cele două constă în structura dispozitivului de ardere.

(2) Cuptor cu atmosferă controlată

Oxigenul sau gazul reducător este injectat în cuptorul cu atmosferă controlată pentru a îmbunătăți culoarea și aspectul pietrelor prețioase prin controlul oxidării sau al atmosferei reducătoare. Cuptorul cu atmosferă controlată cuprinde de obicei două părți: cuptorul de lucru cu atmosferă controlată și dispozitivul de generare a atmosferei controlate.

① Cuptor de lucru cu atmosferă controlată:

Acest tip de cuptor este, în general, o versiune îmbunătățită a unui cuptor cu rezistență, iar atât cuptoarele de tip cutie, cât și cele de tip tub pot fi utilizate ca cuptoare cu atmosferă controlată. Un cuptor cu atmosferă controlată poate fi format prin adăugarea unui accesoriu cu atmosferă controlabilă care permite gazului să intre și să sigileze camera cuptorului pe un cuptor cu rezistență. Acesta este utilizat în mod obișnuit pentru a controla atmosfera de tratament termic, cum ar fi oxidarea, reducerea sau neutra. Gazele oxidante introduse includ în general oxigen, aer etc.; gazele reducătoare includ în general H₂, CO, N₂, CH₄, etc., iar unele dintre aceste gaze sunt inflamabile, astfel încât este necesară o precauție sporită în timpul funcționării. Pentru a preveni exploziile, cea mai bună metodă este purjarea camerei cuptorului cu N₂(sau CO₂) înainte de introducerea gazului sau de închiderea cuptorului, cantitatea de gaz introdusă fiind în general de 4~5 ori volumul camerei cuptorului. În plus, gazul introdus are uneori un conținut ridicat de CO, care poate otrăvi cu ușurință operatorii, astfel încât este important să se asigure o bună ventilație și să se verifice periodic etanșarea corpului cuptorului și a conductelor. Gazele reziduale evacuate ar trebui să fie aprinse sau eliberate în aer liber.

② Dispozitiv generator de atmosferă controlată

Dispozitiv generator de atmosferă reducătoare (cunoscut și sub denumirea de generator de atmosferă endotermică): Acest dispozitiv amestecă gaze brute (gaz natural, gaz petrolier lichefiat, gaz de cărbune etc.) cu aer într-o anumită proporție. Sub acțiunea unei surse externe de căldură și a unui catalizator, gazul este produs prin ardere incompletă și o serie de reacții. Gazul generat este o atmosferă reducătoare bună, strict controlată și stabilă, dar structura echipamentului este complexă, iar costul este relativ ridicat.
Generator de descompunere a amoniacului: În procesul de tratare termică, trebuie introduse atmosfere diferite în funcție de cauzele formării culorii pietrelor prețioase, cum ar fi atmosfera oxidantă, atmosfera reducătoare etc. Atmosfera reducătoare utilizată în mod obișnuit este obținută prin intermediul unui generator de descompunere a amoniacului.

Atmosfera de reducere este generată cu ajutorul unui dispozitiv care descompune amoniacul gazos în azot și hidrogen, astfel cum se arată în figura 4-9. Amoniacul lichid din sticla de amoniac curge în vaporizatorul 1, unde este încălzit și vaporizat, apoi intră în rezervorul de reacție 2, unde se descompune la temperatură ridicată și sub acțiunea unui catalizator. Gazul de descompunere a amoniacului răcit este purificat în dispozitivul de purificare 3, unde oxigenul rezidual și vaporii de apă sunt îndepărtați și poate fi apoi introdus în cuptorul de tratare termică pentru utilizare. Gazul după descompunerea H₂:N₂ este de 3:1, care este o atmosferă reducătoare.

(3) Cuptor de tratament termic în vid

Tratamentul termic în vid este o metodă de tratament termic în care procesul de încălzire sau răcire a probei are loc în stare de vid (presiune negativă), iar cuptorul utilizat pentru acest tratament se numește cuptor de tratament termic în vid.

Tratamentul termic în vid este utilizat pentru condiții speciale de tratament termic, cum ar fi prelucrarea zirconiului cubic negru, iar temperatura într-un cuptor în vid este, de asemenea, relativ ridicată. Datorită preocupărilor legate de oxidarea elementelor care nu încălzesc, pot fi utilizate ca elemente de încălzire metale cu temperatură ridicată, cum ar fi aluminiu, wolfram, tantal și produse din grafit. Cu toate acestea, este mai puțin utilizat în procesele de optimizare a pietrelor prețioase decât în cuptoarele cu atmosferă controlată.

(4) Dispozitiv de tratare termică cu laser și fascicul de electroni

Tehnologiile de tratare termică cu laser și fascicul de electroni s-au dezvoltat în ultimii ani. Acestea se caracterizează printr-o viteză de încălzire rapidă, o temperatură ridicată și absența oxidării, ceea ce le face deosebit de potrivite pentru tratarea termică localizată. Cu toate acestea, din cauza încălzirii neuniforme a acestor echipamente, a vitezei rapide de răcire și a costurilor ridicate de investiție, acestea sunt utilizate mai rar în tratarea termică a pietrelor prețioase și sunt adesea aplicate pentru tratarea incluziunilor întunecate din diamante.

Un fascicul de electroni se referă la un fascicul de electroni cu densitate energetică ridicată emis de un filament catodic încălzit, accelerat de un "anod" și focalizat de o lentilă magnetică. Atunci când acest fascicul de electroni intră în contact cu suprafața unei probe, el transformă imediat energia electronilor în energie termică, încălzind proba și chiar topind metalele. Dispozitivul care generează fasciculul de electroni se numește pistol cu fascicul de electroni. Acest dispozitiv este utilizat în general pentru intensificarea localizată a tratamentului termic al pietrelor prețioase.

1.2 Instrumente și dispozitive auxiliare pentru tratamentul termic

(1) Termocuplu

Termocuplurile sunt cele mai utilizate elemente de detectare a temperaturii în măsurarea temperaturii. Ele au o structură simplă, sunt ușor de utilizat, posedă o precizie și o stabilitate ridicate și au o gamă largă de măsurare a temperaturii, jucând un rol important în măsurarea temperaturii.

① Principiul de măsurare al unui termocuplu:

Acesta presupune conectarea a două fire metalice (A și B) cu compoziții chimice diferite pentru a forma o buclă închisă, care este un termocuplu. Atunci când temperaturile la cele două joncțiuni ale acestor fire sunt diferite, în circuit este generată o forță electromotoare, cunoscută sub numele de potențial termoelectric.

Magnitudinea potențialului termoelectric al unui termocuplu este legată de proprietățile materialelor conductoarelor și de temperaturile la cele două joncțiuni. Atunci când materialul conductorului este fix, cu cât diferența de temperatură dintre cele două joncțiuni este mai mare, cu atât potențialul termoelectric este mai mare. Temperatura poate fi măsurată prin măsurarea mărimii potențialului termoelectric.

② Structura și tipurile de termocupluri:

Un termocuplu este format din două fire conductoare diferite, A și B, numite electrozi termici. Capătul sudat se numește capătul de lucru, cunoscut și ca capătul fierbinte, și este plasat în mediul măsurat; celălalt este numit capătul de referință, cunoscut și ca capătul liber sau rece, și este conectat la instrument.

În cazul în care temperaturile extreme calde și reci diferă, potențialul termoelectric generat de termocuplu poate fi indicat sau înregistrat de instrument în funcție de scara de temperatură. O schemă a termocuplului este prezentată în figura 4-10.

Cele două fire ale termocuplului sunt acoperite cu tuburi izolante pentru a preveni scurtcircuitele și sunt protejate de tuburi ceramice sau din oțel rezistent la căldură pentru a preveni coroziunea provocată de substanțe nocive. Structura termocuplului este prezentată în figura 4-11.

③ Fir de compensare a termocuplului:

Potențialul termoelectric generat de termocuplu poate reflecta în mod direct temperatura de la capătul cald numai atunci când capătul rece este menținut la 0 ℃.

Cu toate acestea, în utilizarea practică a termocuplurilor, din cauza căldurii conduse de termocuplul însuși și a influenței temperaturii mediului înconjurător, temperatura capătului rece variază adesea, ceea ce duce la citiri inexacte ale temperaturii de către instrumentul de măsurare.

Pentru a depăși acest efect, firele de compensare sunt adesea utilizate pentru a extinde capătul rece al termocuplului într-o locație cu o temperatură mai constantă, permițând luarea de măsuri compensatorii.

Firele de compensare sunt o pereche de fire metalice cu compoziții chimice diferite. Acestea au aceleași proprietăți termoelectrice ca și termocuplul la care sunt conectate în intervalul 0-100 ℃, dar sunt mult mai ieftine. Conexiunea firelor de compensare este prezentată în figura 4-12.

Firele de compensare sunt cu două fire, cu un singur fir sau cu mai multe fire, iar straturile lor izolatoare interioare se disting prin culori diferite pentru a indica polaritatea pozitivă și negativă. La utilizare, trebuie remarcat faptul că diferite termocupluri trebuie să utilizeze fire de compensare corespunzătoare pentru conectare; temperatura la capetele de conectare ale firului de compensare și ale termocuplului trebuie menținută sub 100 ℃; noul capăt rece extins prin firul de compensare trebuie compensat în continuare folosind metode precum temperatura constantă sau calculul; terminalul pozitiv al firului de compensare trebuie conectat la terminalul pozitiv al termocuplului, iar terminalul negativ la terminalul negativ, pentru a evita conexiunile incorecte.

(2) Termometre cu radiație și termometre optice

① Termometru de radiație:

Termometrul cu radiații constă dintr-un senzor de temperatură prin radiații și un instrument de afișare. În timpul utilizării, imaginea obiectului măsurat văzută prin ocular trebuie să acopere complet termopila [figura 4-13 (a)] pentru a se asigura că termopila primește în mod adecvat energia termică radiată de obiectul măsurat. Dacă imaginea obiectului măsurat este prea mică sau deformată, valoarea măsurată va fi mai mică decât cea reală.

② Pirometru optic:

Un pirometru optic este un instrument portabil de măsurare a temperaturii. Tipul cel mai frecvent utilizat este pirometrul optic cu extincție de filament. Acesta funcționează pe principiul că există o relație corespunzătoare între luminozitatea obiectului incandescent și temperatura sa, folosind o metodă de comparare a luminozității pentru a măsura temperatura.

În timpul utilizării, îndreptați pirometrul spre obiectul măsurat și mișcați ocularul înainte și înapoi. Comparați luminozitatea filamentului până când luminozitatea filamentului este aceeași cu luminozitatea obiectului măsurat; adică, imaginea filamentului dispare în imaginea obiectului măsurat [Figura 4-14 (b)], apoi se poate obține temperatura obiectului măsurat, temperatura indicată de gradul imediat.

(3) Crucible

Creuzetele sunt recipiente frecvent utilizate în procesul de tratare termică a pietrelor prețioase. Deoarece pietrele prețioase tratate termic sunt adesea finalizate la temperaturi mai ridicate și vin în contact direct cu creuzetul, alegerea creuzetului este un factor crucial pentru succesul tratamentului termic. În timpul procesului de tratare termică, alegerea creuzetului trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

① Materialul creuzetului trebuie să aibă o rezistență suficientă la temperaturile de lucru și nu trebuie să dezvolte fisuri pe perioade lungi la temperaturi ridicate.

② În atmosferele de lucru, materialul creuzetului trebuie să fie destul de stabil în ceea ce privește pietrele prețioase. Acesta nu trebuie să reacționeze chimic cu acestea și trebuie acordată o atenție deosebită purității materialului creuzetului pentru a evita introducerea de impurități dăunătoare în cristalele de pietre prețioase.

③ Materialul creuzetului trebuie să aibă porozitate redusă și densitate ridicată pentru a menține o anumită presiune după ce creuzetul este sigilat.

④ Deoarece creuzetele sunt recipiente frecvent utilizate în prelucrarea termică a pietrelor prețioase, materialul creuzetului trebuie să fie ușor de prelucrat și ieftin.

Copywrite @ Sobling.Jewelry - Producător de bijuterii personalizate, fabrică de bijuterii OEM și ODM

2. Principiile tratamentului termic pentru îmbunătățirea pietrelor prețioase

Încălzirea pietrelor prețioase naturale la anumite temperaturi le poate îmbunătăți culoarea, transparența și aspectul. Acest lucru se datorează în principal faptului că, prin tratamentul termic, structura și compoziția pietrelor prețioase se modifică, îmbunătățindu-le astfel caracteristicile de aspect și sporindu-le valoarea estetică și economică. Prin urmare, pentru a înțelege modificările caracteristicilor de aspect ale pietrelor prețioase, este necesar să se analizeze principiile prin care tratamentul termic îmbunătățește pietrele prețioase.

Încălzirea este procesul de valorificare a potențialului pietrelor prețioase și de maximizare a frumuseții din ele. Pietrele prețioase tratate nu prezintă diferențe în proprietățile fizice și chimice față de pietrele prețioase naturale. Principiul este că încălzirea provoacă modificări ale conținutului și stării de valență a ionilor coloranți conținuți în piatra prețioasă sau creează unele defecte structurale care duc la modificări ale proprietăților fizice ale pietrei prețioase, cum ar fi culoarea și transparența.

Majoritatea pietrelor prețioase care conțin impurități de oligoelemente își schimbă culoarea sau transparența după tratamentul termic. Echipamentul utilizat în mod obișnuit pentru tratamentul termic este simplu și ușor de utilizat, potrivit pentru majoritatea pietrelor prețioase de culoare alocromatică, cum ar fi rubinele, safirele, smaraldele, turmalinele, zirconiul, jadul și agatul. Această metodă se aplică pietrelor prețioase a căror culoare este cauzată de componentele elementelor de tranziție sau de impuritățile elementelor de tranziție și este, de asemenea, adecvată pietrelor prețioase ale căror modificări de culoare sunt cauzate de transferul de sarcină. De asemenea, culoarea și transparența pietrelor prețioase organice pot fi modificate prin tratament termic; de exemplu, chihlimbarul poate deveni clar și transparent după tratament termic prin eliminarea bulelor interne.

În funcție de proprietățile fizice și chimice ale pietrelor prețioase și de mecanismele lor de colorare, principiile pietrelor prețioase frecvent tratate sunt rezumate după cum urmează:

(1) Modificarea conținutului sau a stării de valență a ionilor cromofori din pietrele prețioase prin tratament termic

Urmele de ioni de impuritate colorează unele pietre prețioase și utilizează tratamentul termic pentru a oxida cationii de joasă valență din pietre prețioase în cationi de înaltă valență, schimbând culoarea pietrelor prețioase. De exemplu, agatul roșu este colorat în principal de Fe³⁺. Prin tratament termic, Fe ²⁺din agat poate fi oxidat la Fe³⁺, crescând conținutul și raportul de ioni de fier trivalent, sporind astfel tonul roșu al agatei. Tratamentul termic al rubinelor și jaditei roșii întărește, de asemenea, culoarea pietrelor prețioase prin acest principiu. Acvamarinului cu o tentă verde i se poate îndepărta, de asemenea, tonul verde prin tratament termic, sporind astfel tonul albastru al acvamarinului. Figura 4-15 arată că acvamarinul (a) are un albastru mult mai intens și o nuanță de verde atenuată după tratamentul termic.

(2) Modificarea compoziției pietrelor prețioase organice prin tratament termic

Pentru pietrele prețioase organice precum perlele, fildeșul, coralul și chihlimbarul, tratamentul termic poate oxida materia organică din interiorul acestora. Dacă temperatura este prea ridicată, se poate produce o colorație neagră, rezultând fenomenul de "carbonizare" a materiei organice. Acest tip de tratament termic poate imita "jadul antic" din industria pietrelor prețioase, cunoscut în mod obișnuit sub numele de tratament de "îmbătrânire", adesea numit prăjire a culorii, și este frecvent utilizat pentru chihlimbar, coral și altele.

(3) Tratamentul termic produce centre de culoare

Culoarea unor pietre prețioase se datorează în principal centrelor de culoare. Pietrele prețioase pot produce centri de culoare care absorb o anumită lumină și generează culoare prin tratament termic. Tratamentul termic se aplică de obicei după tratamentul de iradiere a pietrelor prețioase pentru a elimina centrele de culoare instabile și a le păstra pe cele stabile. De exemplu, topazul tratat termic îndepărtează centrele de culoare maro instabile, păstrându-le pe cele albastre stabile. Obiectivul de îmbunătățire a culorii pietrelor prețioase poate fi atins prin stăpânirea temperaturii de încălzire și a duratei tratamentului termic. Ametistul care devine galben sau verde și cuarțul fumuriu care devine galben-verde sau incolor sunt, de asemenea, rezultate ale utilizării tratamentului termic pentru schimbarea centrelor de culoare.

(4) Tratamentul termic provoacă modificări de culoare la pietrele prețioase hidrate datorită efectelor de deshidratare

Unele pietre prețioase conțin apă adsorbită și apă structurală. Unele pietre prețioase își pot îmbunătăți culoarea în timpul tratamentului termic fără a deteriora apa structurală. De exemplu, beriliul conține apă structurală, iar beriliul galben-portocaliu care conține fier și mangan poate fi transformat în beriliu roz frumos prin tratament termic. Opalul conține apă structurală, iar dacă opalul este încălzit la aproximativ 300 ℃, efectul de schimbare a culorii va dispărea din cauza pierderii de apă. Ochiul de tigru pierde apă structurală prin tratament termic, rezultând culori maro intens sau brun-roșcate.

(5) Tratamentul termic determină modificări ale structurii cristaline

Tratamentul termic poate reorganiza structura internă a cristalelor, îmbunătățind cristalinitatea acestora și afectând astfel culoarea cristalelor. Tipurile comune de zircon includ zirconul de tip scăzut, zirconul de tip mediu și zirconul de tip înalt. Prin tratament termic, zirconul de tip scăzut poate fi transformat în zircon de tip mediu, iar zirconul de tip mediu poate fi transformat în zircon de tip înalt etc. În același timp, culoarea cristalelor se va schimba; în diferite atmosfere, acestea se pot transforma în culori diferite. De exemplu, în condiții reduse, tratamentul termic poate îmbunătăți zirconul roșu-maroniu și îl poate transforma în zircon incolor.

(6) Tratamentul termic îmbunătățește incluziunile asemănătoare mătăsii și efectul de lumină stelară în pietrele prețioase

Pietrele prețioase comune, cum ar fi safirele, conțin ioni de titan sub formă de rutil (TiO₂), care produce un efect de mătase albă sau de stea. Formarea rutilului este controlată de condițiile geologice în care s-a format piatra prețioasă. În unele safire naturale, distribuția liniilor stelare este neuniformă, iar efectul de stea este slab. Prin tratament termic, rutilul din safire poate fi topit și rearanjat, îmbunătățind astfel efectul de lumină stelară al pietrelor prețioase naturale. Efectul de lumină stelară din pietrele prețioase sintetice este, de asemenea, produs folosind acest principiu.

3. Condiții pentru tratamentul termic

În timpul procesului de tratament termic, este necesar să se stăpânească diverși factori, cum ar fi viteza de încălzire, cea mai ridicată temperatură atinsă în condiții experimentale, timpul de menținere, viteza de răcire, precum și atmosfera și presiunea din interiorul cuptorului de încălzire. Aceste condiții trebuie să fie luate în considerare în mod cuprinzător.

(1) Viteza de încălzire la o temperatură mai ridicată

Din cauza conductivității termice slabe a majorității pietrelor prețioase, viteza de încălzire în timpul tratamentului termic poate fi puțin redusă pentru a evita fisurile cauzate de o diferență mare de temperatură între interiorul și exteriorul pietrei prețioase. Dacă viteza de încălzire este trasată ca o curbă, aceasta reprezintă curba de încălzire a pietrei prețioase tratate, care necesită netezime, ceea ce înseamnă că cea mai mare parte a încălzirii ar trebui să se facă lent pentru a evita fisurarea pietrei prețioase.

(2) Cea mai mare temperatură atinsă în timpul tratamentului termic

Cea mai ridicată temperatură atinsă în timpul tratamentului termic este temperatura maximă care poate îmbunătăți culoarea sau transparența pietrei prețioase și este, de asemenea, temperatura optimă pentru schimbarea culorii sau a transparenței pietrei prețioase tratate. Aceasta este cea mai importantă condiție care trebuie să fie explorată în mod repetat.

(3) Timp de menținere

Timpul în care gema este menținută la cea mai ridicată temperatură, denumit în mod obișnuit timp de menținere, cu o curbă de temperatură care este o curbă de temperatură dreaptă și constantă. Pentru a se asigura că întreaga gemă este stabilă și uniformă, aceasta trebuie adesea menținută pentru o perioadă care să permită modificări interne uniforme. Timpul optim de păstrare trebuie determinat prin experimente ample.

(4) Curba de răcire

Viteza de răcire de la temperatura cea mai ridicată și gradientul de temperatură menținut în timpul răcirii sunt cunoscute sub numele de curba de răcire. În majoritatea cazurilor, răcirea este relativ lentă pentru a preveni fisurarea pietrei prețioase, dar uneori există cerințe speciale pentru răcirea rapidă, cum ar fi eliminarea incluziunilor în formă de ace din corindon; cuarțitul și jadul serpentin pot necesita uneori o răcire rapidă pentru a crea modele de fisuri înainte de vopsire.

(5) Atmosfera din cuptor

Atmosfera din cuptor se referă la controlul condițiilor de oxidare-reducere în timpul procesului de tratare termică și de prăjire cu componente utile. Unele experimente necesită adăugarea de agenți chimici pentru prăjire sau încălzirea probelor imersate în anumiți reactivi lichizi. De exemplu, pentru a elimina nuanța purpurie a rubinelor, este necesar să se oxideze Fe²⁺ în rubin la Fe³⁺ într-o atmosferă oxidantă, reducând impactul nuanței violet asupra rubinului; de exemplu, arderea în roșu a agatului implică oxidarea Fe²⁺în agat la Fe³⁺ într-o atmosferă oxidantă, ceea ce sporește culoarea roșie a agatului.

(6) Presiunea în cuptor

Unele experimente de tratare termică a pietrelor prețioase necesită controlul unei anumite presiuni. De exemplu, tratamentul termic al diamantelor utilizează adesea o presiune ridicată, în timp ce tratamentul termic al pietrelor prețioase obișnuite, cum ar fi rubinele, acvamarinele și agatele, se realizează în condiții normale de presiune. În timpul experimentului, trebuie să se analizeze dacă să se utilizeze o presiune normală, redusă sau crescută, deoarece condițiile de presiune necesare pentru fiecare tip de piatră prețioasă sunt diferite.

În tratamentul termic al pietrelor prețioase, acești șase factori sunt obținuți prin explorarea repetată în experimente. Condițiile experimentale pentru fiecare tip de piatră prețioasă sunt diferite. Dintre condițiile pentru tratamentul termic al pietrelor prețioase, cel mai important este să se determine viteza de încălzire, viteza de răcire, temperatura maximă atinsă și timpul de menținere (figura 4-16). Atât încălzirea, cât și răcirea în timpul procesului de tratare termică trebuie să fie lente; în caz contrar, pot apărea fisuri, reducând calitatea pietrei prețioase. Combinația optimă a acestor factori poate fi adesea obținută în cadrul unui proces specific.

Pietrele prețioase îmbunătățite sunt materiale naturale cu origini diferite, conțin impurități diferite sau au trecut prin istorii diferite. Mediul istoric și condițiile geologice sunt destul de complexe și chiar și pietrele prețioase care par identice pot avea metode de tratare termică foarte diferite. În plus, majoritatea proceselor de tratament termic sunt strict confidențiale și nu sunt disponibile condiții experimentale gata făcute; trebuie explorate pe cont propriu.

De exemplu, safirele care sunt de același galben-maroniu apar atunci când sunt supuse acelorași condiții de tratament termic; safirele din Hainan devin albastre, în timp ce cele din Shandong devin galben-portocalii. Trebuie efectuate experimente în condiții diferite pentru a obține o anumită culoare prin tratament termic. Trebuie să se acorde atenție tuturor probelor pentru a evita deteriorarea materialului.

Pentru a preveni fisurarea pietrelor prețioase în timpul tratamentului termic, pe lângă controlul strict al condițiilor de creștere și scădere a temperaturii, trebuie să se prevină și extinderea fisurilor. Metoda specifică este de a îndepărta în mod corespunzător toate zonele cu fisuri înainte de tratamentul termic, apoi de a lustrui din nou după încălzire; pietrele brute pot fi încălzite pentru particule mici de material de pietre prețioase fără defecte.

4. Efecte termice în tratamentul termic

Există diverse efecte termice în tratamentul termic. Cu toate acestea, printre pietrele prețioase comune, cele mai importante efecte termice asupra materialelor prețioase sunt cele nouă tipuri rezumate de savantul american Nassau, după cum se arată în tabelul 4-1.

Tabelul 4-1 Mecanism și exemple de efecte termice

Efectul	Mecanism	Exemplu
Întunecare	Oxidarea lentă și înnegrirea în aer	"Îmbătrânirea" chihlimbarului și fildeșului
Schimbarea culorii	Distrugerea inimii de culoare	Topazul albastru sau maro devine incolor; topazul roz devine galben; ametistul devine galben sau verde; cuarțul fumuriu devine galben-verde sau incolor
Schimbarea culorii	Modificări datorate hidratării sau condensării	Calcedonia roz devine portocalie, roșie sau maro; ochiul de tigru încălzit produce maro închis până la brun-roșcat
Corp poliedric omogen	Modificări structurale cauzate de radiații	Zirconul "de tip scăzut" se transformă în zircon "de tip înalt"
Schimbarea culorii	Schimbare în atmosferă, legată de concentrația de oxigen	Acvamarina verde devine albastră; ametistul se transformă în topaz galben închis; safirele incolore, galbene și verzi devin albastre; rubinele maro sau violet devin roșii.
Modificări structurale.	Schimbări de temperatură, precipitarea sau topirea cristalelor.	Generarea sau eliminarea efectelor mătăsoase sau stelare în corindon.
Culoare suprapusă	Difuzarea impurităților	Difuzie albastră și în formă de stea pe suprafața safirului
Fractură	Schimbare bruscă de temperatură, fractură a structurii interne	"Halo" în jurul incluziunilor din safir, cuarț "exploziv"
Regenerare și purificare	Reologia sub căldură și presiune	Regenerarea și purificarea chihlimbarului; regenerarea carapacei de broască țestoasă

Tabelul 4-1 omite acele efecte termice care sunt complet reversibile sau metastabile. De exemplu, atunci când rubinul este încălzit până la o stare de roșu aprins, acesta devine verde, iar atunci când este răcit până la temperatura camerei, revine la culoarea sa inițială; cuarțul fumuriu devine albastru-verde atunci când este încălzit și revine la galben atunci când este răcit până la temperatura camerei.

Efectul de întunecare din tabelul 4-1 este uneori utilizat pentru "îmbătrânirea" chihlimbarului și fildeșului. Acest efect este echivalent cu procesul de carbonizare lentă. Cercetările arată că chihlimbarul se întunecă chiar și atunci când este plasat într-o cameră de depozitare întunecată, indicând faptul că materialele organice sunt ușor oxidabile. Prin urmare, este rezonabil să ne așteptăm ca procesul de oxidare să se accelereze în timpul încălzirii lente.

Tabelul 4-1 arată că deteriorarea centrului de culoare cauzată de încălzire poate duce la decolorarea sau dispariția culorilor pietrelor prețioase. De exemplu, topazul brun, safirul galben și turmalina roșie pot deveni incolore după tratament termic; unele ametiste, citrine și cuarț fumuriu pot deveni, de asemenea, incolore.

Distrugerea centrelor de culoare poate duce uneori la schimbări de culoare. De exemplu, topazul brun iradiat poate deveni albastru după tratament termic; ametistul poate deveni citrin la temperaturi de tratament termic controlate; anumite topaze brune pot deveni roz după tratament termic. Aceste modificări de culoare pot fi readuse la culorile lor inițiale prin tratament cu radiații.

Modificările de culoare cauzate de hidratare sau condensare, așa cum se arată în tabelul 4-1, implică în general impurități precum fierul. Încălzirea limonitei poate produce hematite portocalii, maro sau roșii.

În unele materiale de cuarț care conțin fier, de la gri la galben și maro, cum ar fi agatul, calcedonia și ochiul de tigru, încălzirea produce culori de la maro închis la brun-roșcat pe baza acestui principiu.

Corpurile policristaline omogene din tabelul 4-1 sunt modificări ale structurii gemelor cauzate de transformarea corpurilor policristaline omogene în condiții de tratament termic. De exemplu, grafitul se poate transforma în diamant la temperaturi și presiuni ridicate; zirconul "de tip scăzut" se poate transforma în "de tip ridicat" la temperaturi ridicate etc.

Modificările de culoare ale pietrelor prețioase din tabelul 4-1 cauzate de schimbările în atmosfera oxidantă sau reducătoare din mediu sunt legate în principal de concentrația de oxigen din mediu. De exemplu, acvamarina verde devine albastră în condiții de reducere; ametistul se transformă în citrin închis în condiții de oxidare; safirele incolore, galbene și verzi devin albastre în condiții de oxidare; rubinele maro sau violet devin roșii etc.

Modificările structurale din tabelul 4-1 conduc la efecte optice fizice în pietre prețioase. De exemplu, în condiții de tratament termic, incluziunile de rutil din safirele starlight se topesc, cauzând dispariția efectului starlight. La răcire, cristalele de rutil precipită, iar efectul starlight este regenerat.

Îmbunătățirea culorii din tabelul 4-1 se datorează adăugării de ioni coloranți, care adâncesc culoarea pietrelor prețioase. De exemplu, în safirele de difuzie, adăugarea de ioni coloranți precum fierul și titanul adâncește culoarea safirelor deschise la culoare.

Fracturile din tabelul 4-1 sunt modificări ale structurii interne a pietrelor prețioase în condiții de tratament termic, cum ar fi liniile de tensiune generate în jurul incluziunilor din safire și modelele de fisurare care apar în cuarțitul tratat termic artificial în condiții de călire.

Regenerarea și purificarea din tabelul 4-1 sunt modificări interne cauzate de interacțiunile gaz-lichid în condiții de căldură și presiune. De exemplu, bulele din interiorul chihlimbarului se sparg în condiții de tratament termic, crescând transparența; carapacele de broască țestoasă se pot regenera în condiții hidrotermale etc.

5. Redox și difuzia gazelor

În procesul de tratare termică a pietrelor prețioase, condițiile redox sunt foarte importante și reprezintă un factor cheie în succesul tratamentului termic al pietrelor prețioase. Controlul atmosferei oxidante sau reducătoare în timpul tratamentului termic poate schimba culoarea pietrei prețioase. Atmosfera oxidantă sau reducătoare din timpul tratamentului termic este legată de temperatura pietrei prețioase și de concentrația de oxigen din interiorul recipientului la acea temperatură.

(1) Redox

① Presiunea parțială standard a oxigenului (Po₂) : Atunci când pietrele prețioase care conțin oxigen sunt încălzite în aer, pietrele prețioase se stabilizează la aceeași concentrație ca oxigenul din atmosferă. Această concentrație este presiunea parțială standard a oxigenului din gemă la această temperatură.

② Într-o atmosferă oxidantă, presiunea parțială a oxigenului în cuptor este mai mare decât presiunea parțială standard a oxigenului pentru această gemă la aceeași temperatură Po₂.

③ Într-o atmosferă reducătoare, presiunea parțială a oxigenului în cuptor este mai mică de 002.

În plus față de utilizarea aerului, o atmosferă puternic oxidantă utilizează oxigen pur; uneori, aerul comprimat crește densitatea oxigenului. Gazele inerte chimic (cum ar fi azotul) sunt în general considerate neutre, formând o atmosferă neutră. Dacă poate dilua atmosfera și reduce conținutul de oxigen, poate fi, de asemenea, privit ca un gaz reducător, deși capacitatea sa de reducere este foarte slabă.

În mod similar, atmosfera poate fi îmbunătățită prin arderea combustibililor. De exemplu, prin utilizarea gazelor naturale, a propanului, a benzinei etc. și prin controlul cantității de aer sau de oxigen insuflat, se poate produce o reducere a emisiilor de carbon, dar acest lucru nu este ușor de controlat.

Un alt tip de atmosferă de protecție prin picurare constă în picurarea directă a lichidului organic în cuptor pentru a reacționa cu oxigenul și a controla atmosfera.

(2) Difuzarea gazelor

Reacția redox se realizează prin difuzia gazelor. Pentru ca aceasta să acționeze asupra întregii probe, oxigenul trebuie să se difuzeze în interiorul probei de gemă de-a lungul unei anumite căi, de obicei pe o distanță mai mare de 1 cm. Temperatura de difuzie trebuie să depășească 1000 ℃, iar timpul trebuie să fie de câteva ore.

Datorită caracteristicilor structurii gemei de oxid, oxigenul nu trebuie să se deplaseze pe întreaga distanță pentru a produce efectul dorit, permițând ca această difuzie să se producă rapid. De exemplu, procesul de difuzie a oxigenului din atmosferă în spațiile libere de oxigen din oxidul de aluminiu corindon prezentat în figura 4-17.

6.Clasificarea metodelor de tratament termic

În funcție de tipul și metoda de tratare termică, există trei metode comune de tratare termică:

(1) Metoda obișnuită de tratare termică

Metoda obișnuită de tratament termic implică încălzirea directă a pietrei prețioase, provocând modificări ale conținutului de ioni coloranți și ale stării de valență. Uneori, se pot modifica și defectele structurale interne ale cristalului, alterând proprietățile fizice ale pietrei prețioase, precum culoarea și transparența.

De exemplu, pietrele Geuda din Sri Lanka de culoare albă lăptoasă, maronie și galben deschis se transformă în safire, acvamarinele trec de la verde la albastru acvamarin, tanzanitele devin albastre după tratament termic etc.

(2) Metoda de prăjire a reactivilor chimici

Metoda de prăjire cu reactivi chimici, cunoscută și sub numele de metoda difuziei, se referă la utilizarea reactivilor chimici pentru a distruge structura cristalină a suprafeței pietrei prețioase, determinând modificarea compoziției chimice a stratului de suprafață, conform intenției. Ionii coloranți din interiorul pietrei prețioase pot, de asemenea, să facă schimb prin stratul de suprafață (difuzând spre exterior sau spre interior), ceea ce duce la schimbarea stării de valență sau a conținutului.

Safirul de difuzie, topazul de difuzie și turmalina de difuzie populare pe piața internațională sunt obținute prin această metodă. Pietrele prețioase îmbunătățite prin această metodă pot lumina pietrele prețioase întunecate, transformând pietrele prețioase gri deschis în pietre prețioase albastre și așa mai departe.

(3) Metoda electrolizei cu săruri topite

După amestecarea sării topite, vă rugăm să o puneți într-un creuzet de grafit și să treceți la procesul de electroliză. Un fir de platină (Pt) este utilizat ca anod, învelind proba de piatră prețioasă cu anodul din fir de platină, astfel încât piatra prețioasă să devină anod, iar creuzetul de grafit să servească drept catod.

După topirea electrolitului în cuptor, plasați anodul și piatra prețioasă împreună în celula electrolitică pentru electroliză, așa cum se arată în figura 4-18. Tensiunea rezervorului de control este setată la 3,0 V, iar timpul de electroliză este de 40-45 min. Apoi, se îndepărtează anodul și proba. Procesul de electroliză schimbă starea de valență și conținutul de ioni coloranți din piatra prețioasă, modificând astfel culoarea și transparența pietrei prețioase. Dezavantajul acestei metode este că, dacă sarea topită nu este selectată corespunzător, aceasta poate fi excesiv de corozivă pentru piatra prețioasă.

7. Metode comune de tratament termic pentru îmbunătățirea stării pietrelor prețioase

Există multe tipuri de pietre prețioase care pot fi îmbunătățite prin tratament termic, iar temperaturile de tratament termic necesare variază pentru diferite pietre prețioase. De exemplu, safirele necesită o temperatură de tratament termic ridicată, în general peste 1300 ℃; rubinele necesită o temperatură de tratament termic relativ scăzută, în jur de 1000 ℃; alte pietre prețioase, cum ar fi acvamarina, cristalul și calcedonia, necesită temperaturi în jur de 700 ℃. Temperaturile controlate pot fi împărțite aproximativ în patru segmente: căldură scăzută 200-400°C; căldură medie 400-700℃; căldură ridicată 800 ~1300℃; și căldură puternică peste 1300℃. Condițiile de tratament termic pentru pietrele prețioase comune sunt prezentate în tabelul 4-2.

Tabelul 4-2 Condiții pentru tratamentul termic al pietrelor prețioase comune

Piatră prețioasă	Scopul tratamentului termic	Culoare finală	Temperatura	Utilizare
Rubin	Îndepărtați culorile mixte (maro, violet) pentru a exclude sau a reduce substanțele filamentoase și a crește transparența.	Roșu	În jur de 1000 ℃	Adesea
Safir albastru	Adânciți culoarea corindonului care conține fier și titan, ușurați albastrul profund al corindonului	Albastru	Căldură puternică	Adesea
Safir galben	Încălzirea corindonului adecvat, de culoare deschisă sau incolor, care conține fier	Galben închis	Febră mare	Adesea
Diverse culori de safire	Încălziți corindonul adecvat pentru a elimina incluziunile "fibroase" sau "stelare"	Creștere	Căldură puternică ridicată	Adesea
Lumina difuză a stelelor rubin, safir	Impuritățile sunt difuzate la suprafața pietrei prețioase prin încălzire ( TiO₂ ), prezentând lumina stelelor	Ruby, safir lumina stelelor	Mai întâi căldură puternică, apoi căldură ridicată pentru o perioadă lungă de timp	Nu se utilizează frecvent
Difuzarea rubinului și a safirului	Ionii coloranți difuzează pe suprafața pietrei prețioase prin încălzire, prezentând culoarea	Corindon de diferite culori	Căldură puternică	Utilizat frecvent pentru albastru
Acvamarin (incolor sau verde)	Excludeți tonurile galbene în verde	Albastru de mare	Febră scăzută	Utilizate frecvent
Beril galben-portocaliu	Excluderea tonurilor galbene din verde	Roșu aprins	Căldură scăzută	Nu se utilizează frecvent
Turmalină albastru închis sau verde	Culoarea se luminează	Albastru sau verde	Căldură medie	Utilizate frecvent
Turmalină roșu închis	Eliminați tonurile de negru	Roz	Căldură scăzută	Utilizate frecvent
Turmalină verde fumurie	Îndepărtați tonul maro	Verde strălucitor	Căldură scăzută	Utilizate frecvent
Cuarț fumuriu	Culoarea se luminează	Alb sau galben	Căldură scăzută	Utilizate frecvent
Unele ametist	Încălzire maro	Portocaliu-galben sau verde	Căldură scăzută	Utilizate frecvent
Zircon verde sau maro	Tratamentul maro	Incolor sau albastru	Febră mare	Utilizate frecvent
Agat, calcedonie, etc.	Soiuri de ioni de fier	Roșu	Febră medie-mare	Utilizate frecvent
Iris cuarț	Stingerea cristalelor de cuarț încălzite	Poate fi vopsit în diverse culori	Căldură medie	Utilizați mai puțin
Tanzanit	Încălzirea transformă zoisitul transparent în albastru	Violet Albastru	Căldură medie	Pe scară largă

Secțiunea IV Metode de iradiere radioactivă

iradiere este procesul prin care particulele microscopice se propagă de la o sursă de radiații în toate direcțiile prin spațiu, ceea ce poate provoca modificări ale proprietăților fizice și chimice ale materialelor. Această secțiune prezintă în principal echipamentul necesar pentru iradierea radioactivă, măsurile de precauție și procesul de formare și eliminare a centrelor de culoare ale pietrelor prețioase după iradiere.

1. Tipuri de raze de iradiere și surse de radiații

A sursă de radiații este un material sau un dispozitiv care poate produce radiații ionizante. Tipurile comune de surse de radiații includ următoarele:

(1) Razele emise de elementele radioactive

Elementele radioactive emit raze β și raze γ prin dezintegrare, dintre care șapte sunt utilizate în principal pentru tratamentul prin iradiere al pietrelor prețioase. De exemplu, izotopul radioactiv ⁶⁰Co poate servi ca sursă de raze γ, emițând două tipuri de raze la 1,17MeV și 1,33MeV, cu un timp de înjumătățire de 5,3 ani, utilizat frecvent ca sursă de radiații pentru iradierea pietrelor prețioase; în plus, izotopul ¹³⁷Ce și elementele de combustibil nuclear uzat pot fi, de asemenea, utilizate ca surse de radiații γ.

Atunci când elementele radioactive se dezintegrează, acestea pot emite două raze γ apropiate energetic. Razele γ au o putere de penetrare puternică și pot schimba culoarea pietrelor prețioase; având un timp de înjumătățire lung, ele pot fi utilizate pentru tratamentul prin iradiere pentru o perioadă lungă de timp.

(2) Razele produse de acceleratoarele de electroni

O accelerator de electroni este un dispozitiv electric care accelerează particulele încărcate la energie înaltă prin câmpuri electromagnetice. Acceleratoarele de electroni obțin în principal energie foarte mare prin câmpuri electromagnetice, iar diferite tipuri de acceleratoare de electroni pot produce fascicule de electroni de la câțiva megaelectroni-volți la 300MeV, inclusiv acceleratoare statice de electroni, tuburi cu raze X, acceleratoare de electroni cu microunde etc.

(3) Razele produse de reactoarele nucleare

A reactor nuclear este un dispozitiv sau un material care produce radiații ionizante prin transformare nucleară. Neutronii produși în reactoarele nucleare sunt în general utilizați pentru iradierea pietrelor prețioase, iar reacția obișnuită este interacțiunea particulelor α cu beriliul ( ⁹Fii + ⁴El -> ¹²C + n) ). Prin urmare, amestecarea surselor naturale de radiații cu particule α cu pulbere de beriliu poate produce o sursă de neutroni cu energie distribuită în jurul valorii de 0-13MeV, iar cea mai abundentă energie neutronică este de aproximativ 4MeV. Astfel, atunci când se tratează pietrele prețioase prin iradiere, este mai bine să se utilizeze procesul de fisiune al unui reactor nuclear ca sursă de neutroni.

2. Echipamente comune pentru iradierea pietrelor prețioase

Echipamentele comune pentru iradiere includ reactoare, acceleratoare de electroni și dispozitive de iradiere cu sursă de cobalt. Diferite tipuri de echipamente de iradiere sunt utilizate pentru diferite tipuri de pietre prețioase.

(1) Reactor

Tipul cel mai frecvent utilizat este un reactor de cercetare, care poate utiliza radioactivitatea componentelor reactorului pentru a iradia pietrele prețioase. Există patru tipuri comune de reactoare de cercetare: Reactor de cercetare cu apă grea (HWRR), Reactor de piscină (SPR), Reactor cu mini-sursă de neutroni și Reactor cu neutroni rapizi. Reactorul cu mini-sursă de neutroni nu este utilizat, în general, pentru tratarea pietrelor prețioase prin iradiere.

Probele de pietre prețioase sunt plasate în reactor pentru iradiere, timpul și doza de iradiere fiind determinate de îmbunătățirea dorită a culorii. Reactoarele utilizate în mod obișnuit includ următoarele tipuri:

① Reactor de cercetare cu apă grea (HWRR)

Reactorul de cercetare cu apă grea este un dispozitiv pentru iradierea izotopilor, testarea combustibilului și a materialelor, doparea cu neutroni a siliciului monocristalin, analiza activării neutronice în reactor, iradierea pentru modificarea dispozitivelor electronice și diverse cercetări fizice. Iradierea pietrelor prețioase este doar unul dintre domeniile de aplicare pe care le-a dezvoltat. Reactoarele cu apă grea au parametri diferiți.

② Reactor de piscină (SPR)

Reactoarele pentru piscine sunt utilizate pe scară largă, având avantaje precum fluxul ridicat, aspectul flexibil și temperaturile scăzute de iradiere sub apă. În plus față de cercetarea științifică, acestea pot furniza tehnologie de iradiere pentru agricultură, medicină, aviație, electronică etc., pentru iradierea pietrelor prețioase și a perlelor de apă dulce, a dispozitivelor electronice și multe altele.

③ Reactor cu neutroni rapizi

Reactoarele cu neutroni rapizi sunt un tip relativ avansat de reactor nuclear. Rata de utilizare a combustibilului nuclear este foarte ridicată, ajungând la 60%-70%, în timp ce rata de utilizare a combustibilului de uraniu în centralele noastre nucleare cu reactoare cu apă presurizată este de numai 1%-2%; reactoarele cu neutroni rapizi utilizează plutoniul industrial 239 produs de reactoarele cu apă presurizată ca încărcătură inițială, transformând uraniul non-fisil-238 în combustibil de plutoniu fisil, cunoscute și sub denumirea de reactoare de reproducere a neutronilor.

(2) Acceleratoare de electroni

Acceleratoarele de electroni au o gamă largă de aplicații în fizică. Acceleratorul electrostatic este utilizat în mod obișnuit pentru iradierea pietrelor prețioase.

① Multiplicator de înaltă tensiune

Multiplicatoarele de înaltă tensiune sunt utilizate în principal pentru măsurarea datelor nucleare, reacțiile nucleare cu neutroni și particule încărcate, analiza activării neutronice și iradierea cu fascicul de electroni a diferitelor materiale, cum ar fi modificarea firelor și cablurilor și conservarea alimentelor și fructelor.

Particulele sale accelerate includ protoni, hidrogen, oxigen, azot, etc. Injecția sub 5keV, N⁺poate modifica proprietățile materialului.

② Accelerator liniar de electroni

Acceleratorul liniar de electroni este utilizat pentru a studia efectele iradierii tranzitorii, modificarea prin iradiere a materialelor semiconductoare (inclusiv a pietrelor prețioase), conservarea alimentelor etc. Avantajele sunt energia ridicată (10 ~ 14MeV) și rata de penetrare ridicată.

③ Accelerator electrostatic

Particulele care pot fi accelerate includ protoni, deuteroni, heliu, electroni, oxigen și azot. Intervalul său de energie este reglabil, utilizat în principal pentru măsurarea datelor nucleare, experimente de reacție nucleară cu neutroni și particule încărcate, iradierea cu fascicule de electroni, implantarea ionilor etc. și este adecvat numai pentru iradierea pietrelor prețioase cu suprafață modificată, cum ar fi perlele.

④ Ciclotron

Ciclotronul este un accelerator cu energie fixă utilizat în principal pentru experimente care implică reacții nucleare cu particule încărcate și pentru analiza activării particulelor încărcate și testarea proprietăților materialelor, cu aplicații rare în cercetarea gemelor.

(3) Dispozitiv de iradiere cu sursă de cobalt

Dispozitivul de iradiere cu sursă de cobalt este un instrument care utilizează radiația emisă de izotopul radioactiv ⁶⁰Co și cele șapte raze pentru a studia efectele radiațiilor asupra materialelor (minerale, cristale, materiale organice și organisme vii etc.) și pentru a efectua tratamente de iradiere asupra acestor materiale.

Această sursă de iradiere are un consum redus de energie, o poluare minimă și nu produce reziduuri radioactive. A fost aplicată devreme în iradierea pietrelor prețioase și este deosebit de potrivită pentru iradierea cuarțului fumuriu.

3. Tehnologia de iradiere

La iradierea pietrelor prețioase, pietrele prețioase sunt plasate într-o cutie de probe în centrul fizic al reactorului. Un motor trebuie să rotească continuu cutia de probe și trebuie să existe dispozitive de intrare și ieșire a apei pentru răcirea probelor, temperatura apei neputând depăși 50 ℃. Echipamentul și procesul de iradiere sunt prezentate în figura 4-19.

În timpul procesului de iradiere, pentru a obține pietre prețioase colorate uniform, cu nuanțe adecvate, trebuie respectate următoarele patru aspecte tehnice cheie la iradierea pietrelor prețioase:

(1) Pentru a asigura o culoare uniformă a produsului, trebuie realizată o iradiere uniformă, iar pietrele prețioase trebuie rotite la o viteză constantă sau întoarse în mod repetat în timpul iradierii.

(2) Pentru a evita fisurarea sau supraîncălzirea probelor din cauza temperaturii excesive din timpul iradierii, trebuie luate măsuri adecvate de răcire. Acestea pot include adăugarea de apă de răcire circulantă sau expunerea periodică a probelor la aer pentru răcire.

(3) Adâncimea culorii trebuie să fie controlată cu o doză suficientă de radiații. Iradierea repetată este necesară în cazul în care este necesară o culoare mai profundă pentru gemă. Înainte ca doza de iradiere să fie saturată, adâncimea culorii pietrei prețioase este proporțională cu doza de iradiere; cu cât timpul de iradiere este mai lung, cu atât culoarea pietrei prețioase este mai profundă.

(4) Culoarea îmbunătățită prin iradiere este uneori instabilă și predispusă la decolorare atunci când este expusă la lumină și căldură. O metodă de încălzire la temperatură scăzută poate elimina centrele de culoare instabile, păstrându-le pe cele stabile. Cu toate acestea, există adesea modificări de culoare după încălzirea la temperatură scăzută. De exemplu, topazul poate trece de la maro la albastru, iar cristalul de la maro la galben. Dacă temperatura de încălzire este slab controlată, se poate estompa complet și se poate reveni la culoarea dinaintea iradierii.

4. Formarea și eliminarea centrelor de culoare în timpul iradierii

Iradierea poate determina cristalele incolore să producă centre de culoare vacante, rezultând culori fumurii sau violet. Culoarea și profunzimea formate în cristal după iradiere depind de tipul și conținutul de impurități conținute în cristal. Dacă cristalul incolor conține Al³⁺ impurități, acesta va deveni fumuriu până la negru după iradiere; dacă conține Fe³⁺ impurități, acesta va deveni violet.

Adâncimea culorii după iradiere este legată de conținutul de impurități din piatra prețioasă. Un conținut mai ridicat de impurități duce la o culoare mai profundă, în timp ce un conținut mai scăzut de impurități duce la o culoare mai deschisă.

(1) Procesul de formare și eliminare a centrelor de culoare

După tratamentul prin iradiere, pietrele prețioase generează centri de culoare în interior, provocând o schimbare de culoare. De exemplu, în cazul cuarțului fumuriu, procesul de formare și eliminare a centrelor de culoare poate fi observat în diagramele nivelurilor de energie de la figura 4-20 (a) la figura 4-20 (d). La formarea unui centru de culoare, electronii sunt excitați de la starea A la starea D și apoi la starea B, ceea ce necesită multă energie. Atunci când se elimină centrul de culoare sau se estompează, electronii trec din starea B în starea C și apoi în starea A, ceea ce necesită, de asemenea, multă energie. Acești centri de culoare, care necesită multă energie pentru formare și eliminare, sunt centri de culoare stabili în lumina vizibilă.

Există și o altă situație, prezentată în figura 4-20 (e). Sistemul formează un centru de culoare prin trecerea de la starea / la starea D și apoi la starea B, ceea ce necesită multă energie; totuși, trecerea de la starea B la starea C înapoi la starea A necesită foarte puțină energie. Figura 4-20 ( f ) arată că formarea unui centru de culoare de la starea A la starea D și la starea B necesită foarte puțină energie, iar deplasarea de la starea B la starea C înapoi la starea A necesită, de asemenea, foarte puțină energie.

Această energie se află în intervalul luminii vizibile. Sistemul poate depăși bariera energetică C și se poate estompa atunci când lumina vizibilă strălucește. Proprietățile de absorbție a luminii și de tranziție la stările excitate E și F rămân neschimbate, dar toate aceste culori se pot estompa în lumina vizibilă. Prin urmare, centrele de culoare din figurile 4-12 (e) și (f) sunt numite centre de culoare instabile.

(2) Stabilitatea centrelor de culoare

În general, culoarea pietrelor prețioase după tratamentul prin iradiere poate fi readusă la culoarea sa inițială prin încălzire. Pietrele prețioase cu centre de culoare stabile necesită temperaturi de tratament termic mai ridicate, în timp ce cele cu centre de culoare instabile necesită temperaturi de tratament termic mai scăzute. De exemplu, cuarțul fumuriu necesită în general o temperatură de tratament termic de 140-280 ℃ pentru a elimina culoarea fumurie (figura 4-21), în timp ce ametistul necesită o temperatură de tratament termic mai ridicată, în general peste 400 ℃ (figura 4-22). Prin urmare, ametistul iradiat este mai stabil decât cuarțul fumuriu.

Centrele de culoare ale pietrelor prețioase nu sunt fixe; temperatura la care probele pălesc după iradiere variază în funcție de diferitele surse de radiații. De asemenea, stabilitatea centrului de culoare al aceluiași material, format din cauze diferite, diferă. De exemplu, centrul de culoare galben al safirului, format prin iradiere artificială, este foarte instabil și dispare rapid în lumina vizibilă. Cu toate acestea, centrul de culoare galben al safirului natural este stabil în lumina vizibilă și nu se estompează ușor.

Iradierea artificială are o doză mare și o durată scurtă, în timp ce iradierea în natură are o doză mică și o durată lungă, rezultând în înălțimi diferite ale barierelor energetice C.

5. Modificarea culorii pietrelor prețioase cauzată de iradiere

Iradierea produce efecte diferite asupra pietrelor prețioase, provocând diverse schimbări în diferite tipuri de pietre prețioase. Atunci când particulele iradiate pătrund într-o piatră prețioasă, acestea interacționează cu atomii sau ionii din interiorul acesteia, modificându-i structura sau sarcina ionică, schimbându-i astfel culoarea. Modificările pietrelor prețioase cauzate de radiații includ următoarele aspecte.

(1) Face ca piatra prețioasă să formeze centre de culoare naturale, deja descoperite.

Iradierea poate produce centrele de culoare deja prezente în pietrele prețioase naturale, dar acestea nu sunt frecvent întâlnite în natură din cauza rarității pietrelor prețioase naturale. De exemplu, topazul albastru natural este rar. În schimb, culoarea topazului albastru produs prin iradiere este stabilă la lumină, căldură și alți factori, cu un mecanism de formare similar cu cel al topazului albastru natural. Prin urmare, topazul albastru iradiat are valoare comercială și, în prezent, nu a fost găsită nicio metodă de identificare eficientă pentru a face distincția între topazul albastru natural și topazul albastru iradiat, cu excepția unei cantități mici de reziduuri radioactive; acesta are aceeași valoare utilă ca topazul albastru natural.

(2) Consolidarea centrelor de culoare existente

Tratamentul prin iradiere poate spori centrele de culoare formate în pietrele prețioase naturale, făcând culorile pietrelor prețioase mai vibrante. De exemplu, cuarțul natural poate produce culori verzi și violet după tratamentul prin iradiere. Prin controlul dozei și duratei de iradiere, se poate obține culoarea dorită, care rămâne stabilă la temperatura camerei și nu afectează utilizarea și uzura.

(3) Restaurarea centrilor de culoare care s-au estompat din cauza încălzirii și a expunerii la lumină

Iradierea și tratamentul termic sunt reacții reversibile; în general, culorile formate prin iradiere pot fi readuse la culorile de dinainte de iradiere prin tratament termic. În mod similar, iradierea ulterioară poate produce, de asemenea, culorile dorite.

(4) Îmbunătățirea și eliminarea culorilor care nu au legătură cu nucleul de culoare

În general, atunci când pietrele prețioase sunt supuse unui tratament de iradiere, culoarea pietrelor prețioase iradiate poate fi modificată prin controlul condițiilor de iradiere, cum ar fi doza și timpul. Stabilitatea culorii după iradiere este un factor important care afectează valoarea pietrei prețioase și se depun eforturi pentru a obține un nucleu de culoare stabil, eliminând în același timp nucleele de culoare instabile din piatra prețioasă.

(5) Formarea de nuclee de culoare naturală care nu au fost descoperite până acum

Pe măsură ce oamenii înțeleg mai bine cauzele culorilor pietrelor prețioase, tipurile de pietre prețioase care pot fi supuse tratamentului prin iradiere sunt în continuă creștere, iar variațiile de culoare ale pietrelor prețioase sunt din ce în ce mai diverse. Se crede că iradierea poate produce nuclee de culoare pe care pietrele prețioase naturale nu le posedă, creând astfel noi varietăți și formând noi mecanisme de culoare a pietrelor prețioase.

În prezent, multe tipuri de pietre prețioase sunt frecvent utilizate pentru tratamentul prin iradiere, diamantele, safirele, topazul, beriliul, zirconiul, cristalul, turmalina și perlele fiind relativ comune. Modificările de culoare ale acestor pietre prețioase după tratamentul prin iradiere sunt prezentate în tabelul 4-3.

Tabelul 4-3 Tipuri comune de pietre prețioase iradiate și modificări de culoare

Tipuri de pietre prețioase	Modificări de culoare înainte și după iradiere
Diamant	Incolor, galben deschis, verde, albastru sau negru, maro, roz, roșu
Safir	Incolor-galben (instabil)
Beryl	Incolor - galben, roz, galben auriu, albastru-verde, etc
Acvamarin	Albastru - Verde, Albastru deschis - Albastru închis
Topaz	Incolor - maro (instabil), albastru; galben - roz, roșu portocaliu
Turmalină	Incolor, galben deschis, maro, roz, roșu, verde, albastru, etc
Zircon	Incolor până la maro, roșu deschis
Cristal	Incolor până la galben, galben-verde, verde, fumuriu, violet
Marmură	Alb, galben, albastru, violet
Perla	Incolor până la gri, maro, albastru sau negru

6. Impactul tratamentului prin iradiere asupra pietrelor prețioase

La iradierea pietrelor prețioase, este important să se ia în considerare efectele dozei și timpului de iradiere asupra acestora. Trebuie utilizate surse de iradiere diferite pentru diferite tipuri de pietre prețioase, iar timpul de iradiere depinde de culoarea dorită. În timpul procesului de iradiere, trebuie avute în vedere următoarele aspecte:

(1) Energia de iradiere excesivă și timpul de iradiere prelungit pot afecta negativ formarea centrelor de culoare în cristalele pietrelor prețioase. Acestea pot duce uneori la agregarea vacanțelor, făcând ca piatra prețioasă să pară gri sau neagră.

(2) Efectul iradierii este de la suprafață spre interior, culoarea pietrei prețioase adâncindu-se treptat din exterior. Atunci când energia de iradiere este prea mare, ionii de pe suprafața pietrei prețioase pot absorbi suficientă energie pentru a se desprinde de suprafață, ceea ce duce la deteriorarea suprafeței.

(3) Atunci când energia de iradiere este prea mare, aceasta poate provoca rapid temperaturi ridicate localizate în piatra prețioasă, ceea ce duce la ciobirea suprafeței.

(4) Reziduurile radioactive produse după tratamentul de iradiere a pietrelor prețioase sunt legate de tipul de raze de iradiere, de doza de iradiere și de timpul de înjumătățire al izotopilor radioactivi. Reziduurile radioactive trebuie să respecte standardele naționale înainte de a fi introduse pe piață.

După iradiere, radioactivitatea reziduală de pe suprafața pietrei prețioase este legată de tipul de expunere la radiații, de cantitatea de iradiere, de tipurile și conținutul de impurități din eșantion și de timpul de înjumătățire al elementelor radioactive. Pietrele prețioase iradiate trebuie să fie plasate pentru o anumită perioadă de timp, iar radioactivitatea lor reziduală trebuie să fie sub standardele naționale înainte de a fi comercializate. În conformitate cu "Standardele de protecție împotriva radiațiilor" stabilite de Comisia internațională de protecție radiologică, valoarea de exceptare pentru activitatea specifică a materialelor radioactive naturale este aceeași în toate țările. Activitatea specifică a materialelor radioactive naturale trebuie să fie mai mică de 350Bq/g per gram; limitele de exceptare pentru materialele radioactive artificiale variază, limita din Regatul Unit fiind mai mică de 100Bq/g, în timp ce Japonia, Franța și Italia și-au stabilit limitele de exceptare pentru materialele radioactive artificiale la mai puțin de 74Bq/g. Standardul stabilit de Statele Unite este cel mai scăzut, la 15Bq.

Secțiunea V Metodă de tratare la temperatură ridicată și presiune ridicată

Tratamentul de optimizare a culorii diamantelor include, în principal, tratamentul prin iradiere și tratamentul la temperatură ridicată și presiune ridicată. Începând din 1930, au fost utilizate metode comerciale de tratare care utilizează radiații de înaltă energie pentru a îmbunătăți culoarea diamantelor de calitate gemă. Deoarece radiațiile reziduale ale diamantelor iradiate sunt potențial nocive pentru organismul uman, ceea ce limitează acceptarea de către consumatori a pietrelor prețioase iradiate, gemologii s-au străduit să găsească o metodă inofensivă și fezabilă de tratare a culorii diamantelor. Metoda de înaltă temperatură și înaltă presiune a fost utilizată inițial pentru diamantele sintetice, iar ulterior s-a descoperit că simularea condițiilor de creștere și a mediului în care cresc diamantele poate îmbunătăți culoarea acestora.

1. Istoria modificării culorilor la temperatură înaltă și presiune înaltă

În natură, majoritatea diamantelor sunt diamante brune de tip Ia, iar diamantele incolore și colorate de înaltă calitate care apar în mod natural sunt rare. Raritatea diamantelor, culoarea și strălucirea au intensificat cererea de diamante de înaltă calitate. Modificarea culorii diamantelor a fost întotdeauna un subiect de cercetare pentru cercetătorii în domeniul pietrelor prețioase.

Începând cu anii 1960, țări precum Statele Unite, Japonia și Rusia au efectuat succesiv cercetări privind modificarea culorii diamantelor la temperaturi și presiuni ridicate. General Electric a fost primul care a propus o posibilă predicție a modificărilor de culoare ale diamantelor. Ulterior, Nikitin et al. (1969) au utilizat metode de tratare la temperaturi și presiuni ridicate pentru a transforma diamantele de tip Ia galben deschis în diamante galbene și galben-verzui.

General Electric și De Beers au publicat o serie de metode globale de modificare a culorii diamantelor naturale brune. Cu toate acestea, majoritatea acestor diamante brune sunt de tip IIa, iar instrumentele utilizate sunt prese cu două fețe, rezultând diamante tratate care sunt în cea mai mare parte aproape incolore, cu un ușor ton gri. Până la sfârșitul secolului al XX-lea, folosind o presă prismatică, Nova Company a tratat cu succes diamantele brune de tip Ia în diamante de culoare galben-verde, verde-galben, albastru-verde și roz. În secolul XXI, unii cercetători și întreprinderi au aplicat metode de tratare la temperaturi și presiuni ridicate pentru a îmbunătăți sau modifica culoarea diamantelor sintetizate prin depunere chimică de vapori, tratându-le în principal în tonuri de galben și maro deschis. Companiile producătoare de pietre prețioase din țări precum Rusia și Suedia au adoptat, de asemenea, cu succes metode de temperatură ridicată și presiune ridicată pentru a îmbunătăți culoarea diamantelor.

În țara noastră, tehnologia de modificare a culorii diamantelor la temperaturi și presiuni înalte a început relativ târziu, cercetările în domeniu începând abia la sfârșitul secolului XX. Țara noastră a efectuat cu succes cercetări experimentale privind modificarea culorii diamantelor la temperaturi și presiuni ridicate. Echipamentul intern utilizat în mod obișnuit este o presă cu șase laturi, iar condițiile de presiune sunt încă inferioare celor din condițiile experimentale avansate din străinătate; cu toate acestea, atâta timp cât condițiile sunt controlate în mod corespunzător, este încă posibil să se transforme diamantele brune în diamante incolore.

2. Principalele tipuri îmbunătățite prin temperaturi și presiuni ridicate

Metoda de modificare a culorii la temperatură ridicată și presiune ridicată este similară condițiilor pentru diamantele sintetice; presiunea probelor trebuie să ajungă de obicei la 6GPa, temperatura este de aproximativ 2100 ℃, iar durata este foarte scurtă, nu depășește 30 de minute.

Două tipuri comune de diamante au fost supuse tratamentului de culoare pe piață: diamantele brune de tip IIa, cu un conținut scăzut de azot, care sunt transformate în diamante albe, cu o culoare mai deschisă după tratament, și pot fi chiar schimbate la gradele de culoare E, F, G etc. Acestea sunt de obicei marcate cu inscripția "GE-POL" pe brâul diamantului cu ajutorul laserului și sunt denumite în mod obișnuit diamante GE-POL sau diamante tratate GE; celălalt tip este reprezentat de diamantele Nova, care transformă diamantele brune sau impure de culoare alb-gălbuie de tip Ia cu conținut de azot în diamante colorate. Diamantele tratate prezintă o componentă verde distinctă sau un galben vibrant, majoritatea încadrându-se în spectrul galben-verzui până la galben-verzui, un număr mic fiind galben sau galben-maroniu, păstrând adesea modele de creștere octaedrice de la maro la galben. Condițiile și principalele caracteristici de identificare ale acestor două tipuri de diamante tratate la temperaturi și presiuni ridicate pot fi găsite în secțiunea III (2) din metodele de optimizare a tratamentului diamantelor, la adresa: https://sobling.jewelry/unveiling-single-crystal-gemstones-like-sapphire-beryl-and-diamond/

Începând cu 2010, unele companii mari de bijuterii au început să efectueze cercetări experimentale privind modificarea culorii pietrelor prețioase de safir prin metode de înaltă temperatură și înaltă presiune. Presiunea necesară pentru pietrele prețioase de safir este relativ scăzută în comparație cu diamantele, în general de aproximativ 100MPa, ceea ce poate face culoarea safirelor albastre mai vibrantă. O companie germană a fost prima care a utilizat o presiune scăzută de 2,5MPa pentru tratarea pietrelor prețioase de safir. Între timp, beriliul poate obține culori mai vibrante prin încălzirea la temperatură scăzută și presiune scăzută.

Copywrite @ Sobling.Jewelry - Producător de bijuterii personalizate, fabrică de bijuterii OEM și ODM

Heman

Expert în produse de bijuterii --- 12 ani de experiență abundentă

Bună, dragă,

Sunt Heman, tată și erou a doi copii minunați. Sunt bucuros să împărtășesc experiențele mele în domeniul bijuteriilor în calitate de expert în produse de bijuterii. Din 2010, am servit 29 de clienți din întreaga lume, cum ar fi Hiphopbling și Silverplanet, asistându-i și sprijinindu-i în designul creativ de bijuterii, dezvoltarea și fabricarea produselor de bijuterii.

Dacă aveți întrebări despre produsul de bijuterii, nu ezitați să mă sunați sau să îmi trimiteți un e-mail și să discutăm o soluție adecvată pentru dvs. și veți primi mostre gratuite de bijuterii pentru a verifica detaliile de calitate ale meșteșugului și bijuteriilor.

Să creștem împreună!

Lasă un răspuns Anulează răspunsul

Categorii POSTS

Aveți nevoie de sprijin pentru producția de bijuterii?

Trimiteți solicitarea dvs. către Sobling

Bună, dragă,

Să creștem împreună!

Urmați-mă

De ce să alegeți Sobling?

CERTIFICĂRI

Sobling respectă standardele de calitate

Cele mai noi mesaje

Figura 4-22 Utilizarea unei raportoare cu indicator magnetic

Cum se face tăierea pietrelor prețioase? Tehnici: Abrazivi, unelte și metode de tăiere pentru bijutieri

Heman - Expert în produse de bijuterii noiembrie 18, 2024

Acest ghid detaliază tăierea pietrelor prețioase, de la utilizarea abrazivelor precum diamantele pentru șlefuire și lustruire, până la uneltele potrivite pentru această sarcină. Învățați cum să modelați și să finisați pietrele prețioase pentru o calitate superioară a bijuteriilor, crucială pentru orice magazin, studio sau designer de pe piață. Esențial pentru cei care creează piese personalizate pentru celebrități.

Citește mai mult "

Figura 3-5 Diagrama sistemului de culori Munsell

De ce pietrele prețioase au mai multe culori? Secretele formării culorilor și metodele de măsurare

Heman - Expert în produse de bijuterii noiembrie 8, 2024

Pietrele prețioase își obțin culorile din minerale, lumină și defecte. Aflați cum să alegeți cele mai bune pietre pentru bijuteriile dumneavoastră. Înțelegeți culoarea, efectele luminii și tratamentele pentru a vă face pietrele prețioase să strălucească. Pentru bijutieri, designeri și cei care iubesc lucrurile strălucitoare.

Citește mai mult "

Figura 5-1 Diverse culori ale pietrelor prețioase de corindon

Un ghid cuprinzător pentru 10 tipuri de pietre prețioase îmbunătățite: Caracteristici și clasificări

Heman - Expert în produse de bijuterii noiembrie 7, 2024

Îmbunătățirea pietrelor prețioase este un amestec de artă și știință care scoate în evidență frumusețea interioară a pietrelor, sporindu-le atractivitatea și valoarea. Explorați metodele precum tratamentul termic, reacțiile chimice și modificările fizice care îmbunătățesc culoarea, claritatea și durabilitatea rubinelor, safirelor, smaraldelor și nu numai. Aflați despre tehnicile tradiționale și moderne care fac să strălucească aceste pietre prețioase vedetele lumii bijuteriilor. Pentru magazinele de bijuterii, studiouri, mărci, designeri și comercianți cu amănuntul, acest rezumat oferă informații despre lumea pietrelor prețioase îmbunătățite.

Citește mai mult "

Ce înseamnă Flush Setting, Gypsy Setting, Tension Setting, Channel Setting și Invisible Setting pentru bijuterii?

Heman - Expert în produse de bijuterii 12 decembrie 2024

Acest articol explorează diverse tehnici de setare a pietrelor prețioase, inclusiv setările de tip flush, gypsy, tension, channel și invisible. El evidențiază caracteristicile și aplicațiile lor unice în designul bijuteriilor, ceea ce îl face o resursă valoroasă pentru magazinele de bijuterii, designeri și mărci care doresc să își îmbunătățească creațiile și să atragă clienți.

Citește mai mult "

Cum să vă îmbunătățiți bijuteriile cu ajutorul tehnicilor de tratare a suprafeței

Heman - Expert în produse de bijuterii martie 4, 2025

Explorați lumea tratamentelor de suprafață pentru bijuterii cu ajutorul acestui ghid cuprinzător. Aflați despre lustruire, galvanoplastie, placare chimică și tehnici avansate precum acoperiri PVD, emailare și nanopulverizare. Descoperiți cum să îmbunătățiți bijuteriile cu finisaje aurii, argintii și colorate. Perfect pentru magazinele de bijuterii, designeri, vânzători de comerț electronic și oricine dorește să adauge atingeri unice pieselor sale.

Citește mai mult "

sobling bijuterii cazuri de fotografie (58) Set de bijuterii din argint 925 cu pietre safire

Cazuri: Fotografii de bijuterii finisate de la Sobling.jewelry

Heman - Expert în produse de bijuterii martie 30, 2023

Introducere:
Acesta este un caz de succes de fotografii și videoclipuri de bijuterii pe care Sobling le-a realizat pentru clienți.

Citește mai mult "

Where Do Diamonds Come From? Formation & Global Mines Guide

Heman - Expert în produse de bijuterii 19 noiembrie 2025

Diamonds form deep underground under high heat and pressure. They are brought to the surface by special volcanic rocks like kimberlite. Major sources include Russia, Botswana, and Canada. This guide explains their geological origin and global distribution for jewelry professionals.

Citește mai mult "

Figura 1-5 Diamante în diverse forme cristaline

Cât de mult știi despre proprietățile diamantului?

Heman - Expert în produse de bijuterii 19 noiembrie 2025

Diamant, carbon pur, cea mai dură piatră prețioasă naturală, simbolizează dragostea eternă. Tipurile I (conține azot) și II (fără azot). Faimos pentru strălucire, foc și conductivitate termică excelentă. Incolor spre galben, cel mai des întâlnit; culorile fanteziste sunt rare. Tăieturi populare: Rotund, Briliant și forme fanteziste. Ideal pentru design și vânzare de bijuterii.

Citește mai mult "

Fabrica de bijuterii, personalizarea bijuteriilor, fabrica de bijuterii Moissanite, bijuterii din cupru alamă, bijuterii semiprețioase, bijuterii cu pietre sintetice, bijuterii cu perle de apă dulce, bijuterii din argint Sterling CZ, personalizarea pietrelor semiprețioase, bijuterii cu pietre sintetice

Produse FEATURED

categoria de produse

categoria de materiale

Cum să faci optimizarea pietrelor prețioase? Ghid de deblocare a 5 metode și echipamente

Cum să faci optimizarea pietrelor prețioase? Ghid de deblocare a 5 metode și echipamente

Pietre prețioase optimizate Metode și echipamente principale utilizate

Tabla de conținut

Secțiunea I Metoda de tratare chimică a pietrelor prețioase

1. Vopsire și colorare

(1) Cerințe pentru materiale, coloranți și solvenți

① Cerințe pentru materialele prețioase

② Cerințe pentru coloranți (inclusiv coloranți și pigmenți)

③ Cerințe pentru solvenții coloranți

(2) Factorii care afectează efectul de colorare al pietrelor prețioase

① Tratament de spălare cu acid

② Temperatura de încălzire și timpul de tratare a vopselei

(3) Caracteristicile de identificare ale pietrelor prețioase vopsite

2. Albirea

3. Umplerea prin injecție

(1) Acoperirea fisurilor

(2) Consolidarea stabilității pietrelor prețioase

(3) Îmbunătățirea strălucirii culorii și a valorii economice a pietrelor prețioase

Secțiunea II Metode de tratament fizic pentru pietre prețioase

1. Acoperirea suprafeței

2. Placare de suprafață

3. Creștere excesivă

4. Stratul intermediar și substratul

5. Compozit

Secțiunea III Metoda de tratare termică

1. Echipamente de tratament termic

1.1 Echipamente primare

(1) Cuptor de tratare termică obișnuită

① Cuptor cu rezistență

② Cuptor de topit sare:

③ Cuptoare cu combustibil:

(2) Cuptor cu atmosferă controlată

① Cuptor de lucru cu atmosferă controlată:

② Dispozitiv generator de atmosferă controlată

(3) Cuptor de tratament termic în vid

(4) Dispozitiv de tratare termică cu laser și fascicul de electroni

1.2 Instrumente și dispozitive auxiliare pentru tratamentul termic

(1) Termocuplu

① Principiul de măsurare al unui termocuplu:

② Structura și tipurile de termocupluri:

Figura 4-11 Structura termocuplului

③ Fir de compensare a termocuplului:

(2) Termometre cu radiație și termometre optice

① Termometru de radiație:

② Pirometru optic:

Figura 4-14 Condiția de ochire a pirometrului optic (Wu Ruihua, 1994)

(3) Crucible

2. Principiile tratamentului termic pentru îmbunătățirea pietrelor prețioase

(1) Modificarea conținutului sau a stării de valență a ionilor cromofori din pietrele prețioase prin tratament termic

(2) Modificarea compoziției pietrelor prețioase organice prin tratament termic

(3) Tratamentul termic produce centre de culoare

(4) Tratamentul termic provoacă modificări de culoare la pietrele prețioase hidrate datorită efectelor de deshidratare

(5) Tratamentul termic determină modificări ale structurii cristaline

(6) Tratamentul termic îmbunătățește incluziunile asemănătoare mătăsii și efectul de lumină stelară în pietrele prețioase

3. Condiții pentru tratamentul termic

(1) Viteza de încălzire la o temperatură mai ridicată

(2) Cea mai mare temperatură atinsă în timpul tratamentului termic

(3) Timp de menținere

(4) Curba de răcire

(5) Atmosfera din cuptor

(6) Presiunea în cuptor

4. Efecte termice în tratamentul termic

Tabelul 4-1 Mecanism și exemple de efecte termice

5. Redox și difuzia gazelor

(1) Redox

(2) Difuzarea gazelor

6.Clasificarea metodelor de tratament termic

(1) Metoda obișnuită de tratare termică

(2) Metoda de prăjire a reactivilor chimici

(3) Metoda electrolizei cu săruri topite

Figura 4-18 Diagrama schematică a experimentului de electroliză cu sare topită

7. Metode comune de tratament termic pentru îmbunătățirea stării pietrelor prețioase

Tabelul 4-2 Condiții pentru tratamentul termic al pietrelor prețioase comune

Secțiunea IV Metode de iradiere radioactivă

1. Tipuri de raze de iradiere și surse de radiații

(1) Razele emise de elementele radioactive