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「石老大」蓝宝石优化处理方法鉴定

  • 更新日期 - 2019年11月17日 17:47

天然蓝宝石产量稀少,难以满足市场的极大需求,且优质蓝宝石十分难得,价格昂贵。基于此,人们对蓝宝石优化处理工艺给予了极大的关注。

今天和石老大一起来了解蓝宝石的主要优化处理方法及其鉴定特征吧~

「石老大」蓝宝石优化处理方法鉴定

维多利亚女王的蓝宝石王冠

蓝宝石的历史可以追溯到公元前,之后几个世纪可以看到蓝宝石在希腊、埃及及罗马被人们使用。从11世纪以来,蓝宝石就是中世纪欧洲王室做戒指、胸针和皇冠最常用的宝石。

Tips

蓝宝石的矿物名称为刚玉,属刚玉族矿物,是指除红宝石以外的所有刚玉宝石。

蓝宝石的化学成分为Al2O3,蓝色主要由微量元素铁(Fe)、钛(Ti)致色,铬、钒、镍、钴等元素可改变其颜色,有时具有星光效应。

1热处理

热处理是改善蓝宝石最常用的方法。不同温度下蓝宝石致色元素价态会发生变化。热处理通过改变温度条件来控制致色元素的价态,进而改善蓝宝石的质量(包括颜色增强、排除杂色调、产生星光效应等)。

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蓝宝石热处理条件分类及效果

为什么同样是热处理,不同的条件下蓝宝石产生的效果不同呢?

蓝色的增强和减弱

蓝宝石的蓝色主要与致色元素Fe2+和Ti4+有关。在不同的氧化/还原环境下,蓝宝石内部的Fe、Ti发生价态转变,导致蓝色的颜色深浅变化。

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2增强黄色

在氧化条件下,蓝宝石中的二价铁会被氧化成三价铁,从而增强黄色调。市场上所见的金黄色蓝宝石大多经过这一方法处理。

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3增强/产生星光

蓝宝石中形成星光效应的主要丝状包裹体为金红石(TiO2)。通过控制热处理条件,先形成大量TiO2,再缓慢冷却使析出金红石丝状物,经过适当的切磨可形成星光效应。

4减弱/消除星光效应或包体

将有些含有少量金红石丝状包裹体的雾状红、蓝宝石加热到1600℃以上,然后快速冷却,可去除雾状包体,提高宝石透明度。

「石老大」蓝宝石优化处理方法鉴定

鉴定特征

目前热处理技术已经得到了市场的认可。因为热处理红、蓝宝石非常普遍,缺乏典型的鉴定特征,且热处理过程类似于自然发生的过程。但还是可以通过相应的宝石学测试手段找到蛛丝马迹。

「石老大」蓝宝石优化处理方法鉴定

热处理蓝宝石角状色带模糊

(1)颜色:可能会出现颜色不均匀,原色带的颜色、清晰度也会发生不同程度的改变(如图1、2)。

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热处理蓝宝石内部包裹体与晶体发生反应,其周围出现蓝色

(2)表面特征:表面因高温部分熔融通常会产生一些凹坑和麻点,但抛光可以去除。

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热处理蓝宝石晶体包体出现“白化”,呈雪球状

(3)内部特征:

①固态包裹体可能会发生高温溶解,进而出现一些细小的斑状、点状、丝状等形态;

②部分固态包裹体周围出现片状、环状应力裂纹;

③流体包裹体可能会胀裂,流入破裂所新产生的裂隙中。

(4)发光性及光谱特征:某些经过热处理的蓝宝石在短波紫外光下显示弱蓝/绿色荧光;部分蓝宝石在分光镜下缺失纯蓝色吸收带(一般为450nm)。

2扩散处理

扩散处理方法最早出现于1979年,更普遍见于蓝宝石中。1990年后用铁和钛扩散处理的蓝色蓝宝石大量面市。

近年来,扩散处理的技术和添加剂不断改进,已从表面扩散发展到深扩散甚至体扩散。扩散处理可分为表面扩散和体扩散。

1表面扩散处理

表面扩散处理是对传统热处理法的改进,在高温条件下加入致色化合物,以改善宝石颜色。

目前常用的渗色剂主要为Fe2+和Ti4+两种离子,但由于扩散作用进行的缓慢,致色元素无法深度扩散进入宝石致色,仅局限于表面,产生一个很薄的颜色层,过度抛光可去除表面颜色。

鉴定特征

(1)颜色:外观颜色常呈艳蓝色、紫蓝色。颜色聚集在蓝宝石刻面、棱及腰围处,分布不均匀(通过油浸观察更明显),如图4。

(2)表面特征:蓝宝石表面可能显示热蚀凹坑等典型的高温特征。

(3)内部特征:可能会出现色带扩散、模糊,固态包裹体局部熔融,液态包体胀裂等高温特征。

(4) 发光性及光谱特征:短波紫外荧光下,有时见白垩状蓝绿/蓝白色弱荧光。铁钛扩散处理蓝宝石光谱吸收比天然蓝宝石要弱,尤其是蓝区的铁线模糊,甚至消失。钴扩散处理蓝宝石具有钴(Co)吸收光谱,滤色镜下会变红色。

2体扩散处理

在高温条件下将轻元素(如Be元素)由外部扩散至蓝宝石中,以改善宝石颜色。由于轻元素原子半径小,导致更深的颜色渗透,处理后的渗色层厚度较大,有时可穿透整颗宝石。

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铍扩散处理蓝宝石

Be(铍)扩散处理是市场上较为常见的体扩散处理。例如把坦桑尼亚、马达加斯加、山东等地产的无色、黄绿、绿、褐和浅黄色蓝宝石用加热+添加剂的方法改成橙一粉色,外观酷似斯里兰卡所产的帕帕拉恰蓝宝石。

鉴定特征

表面扩散处理出现的颜色聚集以及高温特征均有可能出现在体扩散处理中。

但由于体扩散的颜色渗透更深,有时通过浸油和放大观察还无法找到处理特征,需要借助更精密的仪器设备。

3辐照处理

辐照处理法是通过辐照改变或破坏蓝宝石的晶体结构以产生色心,从而使宝石的颜色得到改善的方法。

辐照可使刚玉宝石产生两种黄色色心,即黄色退色色心(YFCC)和黄色稳定色心(YSCC),这两种色心可同时存在。值得注意的是,两种色心并不永久稳定,加热到一定程度可褪色恢复到原来的颜色。

辐照可使斯里兰卡含铬的粉色刚玉变成橙一粉色(帕帕拉恰色);无色至浅黄色蓝宝石变成黄一褐色;蓝色蓝宝石变成绿色等。

鉴定特征

辐照处理蓝宝石的鉴定比较困难,一般针对黄色蓝宝石,主要可通过颜色的稳定性、宝石荧光和吸收光谱特征以及宝石内部的生长环带来鉴别。

(1)颜色的稳定性:辐照处理蓝宝石对光和热的稳定性差,日光下或加热到一定温度极易褪色。

(2)内部特征:辐照处理蓝宝石内部生长色带模糊。

(3)发光性及光谱特征:辐照处理蓝宝石紫外线下可见强荧光,蓝区450nm吸收线较弱或模糊。

4充填处理

充填处理主要是在氧化加热的情况下将一些物质(如有机玻璃)充填在蓝宝石的裂隙和裂缝中以掩盖这些瑕疵,改善其精度和透明度,同时增强其颜色。

鉴定特征

主要是通过充填物质和蓝宝石之间存在的物性差异来进行鉴定

(1)光泽:充填部分光泽和蓝宝石主体有差异。

(2)外部特征:充填物不够稳定,容易脱落,进而使宝石出现残缺。

(3)内部特征:内部常有各种形状的充填物特征,伴有扁平状残留气泡,以及彩色闪光。

「石老大」蓝宝石优化处理方法鉴定

钴玻璃充填蓝宝石中不均匀网状颜色分布及气泡

「石老大」蓝宝石优化处理方法鉴定

钴玻璃充填蓝宝石彩色闪光

「石老大」蓝宝石优化处理方法鉴定

钴玻璃充填蓝宝石 左:自然光下 右:CCF下裂隙处变红

染色处理

染色处理是将颜色比较浅、裂隙较发育的劣质蓝宝石放置在有色溶液中通过浸泡、加热使其染上颜色,进而提高其颜色质量的优化处理方法。

鉴定特征

主要是通过染色的不均匀来进行鉴定

(1)颜色:经染色处理的蓝宝石颜色具有不均匀性。裂隙处通常因染色剂聚集而颜色较深,而裂隙不发育的地方通常颜色较浅或未染上颜色。

(2)外部特征:宝石表面封蜡破坏后日本午夜福利视频,成人光棍电影天堂,福利社,福利在线,宅男福利社,有机染色剂浸出,用丙酮或酒精棉球擦拭会掉色。

(3)发光性和光谱特征:由于染料的存在,可能引起异常的荧光和红外光谱。

6拼合及表面涂层等处理方法

1拼合处理

通过人工的方法将两块或两块以上天然/人工的材料拼合成宝石。

鉴定特征

可以通过观察宝石的拼合缝、拼合处的气泡、粘合剂的干裂收缩等现象来鉴定。

「石老大」蓝宝石优化处理方法鉴定

左:冠部天然蓝宝石的生长色带及拼合层气泡 右:亭部合成蓝宝石的弧形生长纹

「石老大」蓝宝石优化处理方法鉴定

拼合蓝宝石腰部的拼合缝

2涂层处理

一般是在浅色宝石上涂上带颜色的塑料图层,以改善宝石的视觉颜色及表面光洁度,或掩盖宝石的表面缺陷,其为一种表面处理方法。

鉴定特征

可以通过观察宝石表面的特征,如光泽差异、膜层在棱线处脱落等特征来鉴定。

结语

目前,对蓝宝石进行优化处理已成为业内常用的手段,在当前全球蓝宝石市场中,超过一半的蓝宝石都经过了一定的优化处理。

优化处理使现有的天然宝石资源得到更好地利用,但也可能导致一些宝石的稳定性下降,并影响宝石的价值。消费者在购买是还需要仔细确认,建议开具一份专业权威的蓝宝石鉴定证书。