Transcript 第四章宝玉石的优化处理
第四章 宝玉石的优化处理 一、概述 （一）宝石优化处理方法发展史 古埃及国王的墓中就出土公元前1300年的肉红色玉髓， 印度曾出土公元前2000年前的经加热处理的红玛瑙和玉髓。 C.Pliny（公元23-79）在他编写书中介绍了宝石改善的技 术方法，包括贴箔、油浸法、染色和组合宝石。 1880年，W.B.Dick在《狄克实用配方和工艺过程大全》书中， 有对象牙、雪花石膏、大理石等的染色配方，有对琥珀胶结、 染色及衬箔等方法 ，是一本对19世纪以前宝石人工处理的 总结性专著。 19世纪是宝石业的大发展时期， 1909年，W.Crookes，无色被钻石镭辐照。 1973年，Pough等人辐照托帕石变成了蓝色。 近几十年宝石人工改善技术对珠宝界最具影响力和冲击力 的是：红、蓝宝石的热处理和扩散处理；祖母绿的注油处理； 钻石的裂隙充填 处理；钻石的高温高压处理。 （二）优化处理的概念 1、优化处理：除切割、琢磨、抛光外，其它所有改善 宝石品质的方法统称优化处理方法。 优化enhancing ：传统的、被人们广泛接受的、使珠宝玉 石潜在的美显示出来的优化处理方法。主要有漂白、加热处 理、浸蜡、浸无色油。 这些处理工艺为优化类型的理由有： (1)自然过程的延续，如加热作用的地质过程中就可能 发生。 (2)珠宝业公认的传统工艺，如玉石的上蜡和玛瑙的 染色 处理treating：非传统的、尚不被人们接受的优化处理方 法。主要有浸有色油、染色、填充、辐照、扩散、覆膜、激 光打孔等。 改善了宝石的颜色、净度、亮度、光学效果、 耐久性和增加宝石的重量，但是宝石经过这些工艺处理后， 2、常见方法 优化方法：热处理、漂白、浸蜡、浸无色油、染色 (玉髓、玛瑙类)。 处理方法：浸有色油、充填（玻璃充填、塑料充填或 其他聚合物等硬质材料充填）、浸蜡（绿松石）、染色、 辐照、激光钻孔、覆膜、扩散、高温高压处理。 3、 定名规则 （1）优化的珠宝玉石定名 a)直接使用珠宝玉石名称； b)珠宝玉石鉴定证书中可不附注说明。 （2）处理的珠宝玉石定名： a)在所对应珠宝玉石名称后加括号注明“处理” 二字或注明处理方法，如：“蓝宝石(处理)”、“蓝宝 石(扩散)”、“翡翠(处理)”、“翡翠(漂白、充填)”； b)在珠宝玉石鉴定证书中必须描述具体处理方 法。 二、宝石优化处理的方法和特征 表面处理 漂白处理 热处理 愈合裂隙热处理 扩散热处理 辐射处理 染色处理 充填处理 激光钻孔处理 拼合处理 各种宝石的优化处理方法 宝石 优化处理方法 效果 类别 宝石 优化处理方法 效果 类别 钻石 激光钻孔 改善净度 处理 海蓝宝石 热处理 产生纯正蓝色 优化 覆膜处理 改善颜色 处理 碧玺 浸无色油 改善净度 优化 充填处理 改善净度 处理 热处理 改善颜色 优化 辐照处理(附加 热处理) 改善颜色 处理 浸有色油 改善颜色 处理 充填处理 改善净度 处理 热处理 改善颜色 优化 辐照处理 改变颜色 处理 浸有色油 增色 处理 锆石 热处理 改变颜色 优化 染色处理 增色 处理 托帕石 热处理 产生粉红色 优化 充填处理 增加透明度 处理 辐照处理 产生绿、黄、蓝色 处理 表面扩散处理 增色或产生星光效应 处理 紫晶 热处理 使颜色变浅，去除“烟色” 优化 热处理 改善颜色 优化 黄水晶 热处理 产生黄色 优化 表面扩散处理 增色或产生星光效应 处理 坦桑石 热处理 产生紫罗兰色 优化 辐照处理 改变颜色 处理 猫眼 辐照处理 改善光线和颜色 处理 锂辉石 辐照处理 产生绿色 处理 翡翠 漂白 去除杂色 优化 祖母 绿 浸无色油 改善外观 优化 漂白后浸蜡 增色、改善外观 处理 浸有色油 增色 处理 处理 改善颜色、耐久性 处理 漂白后聚合物 充填 增色、改善外观 聚合物充填 热处理 去除杂色，产生粉红 色改 优化 染色处理 产生鲜艳颜色 处理 辐照处理 产生黄色、蓝色 处理 染色处理 产生鲜艳颜色 处理 红宝 石 蓝宝 石 绿柱 石 软玉 各种宝石的优化处理方法 宝石 优化处理方法 效果 类别 宝石 优化处理方法 效果 类别 欧泊 浸无色油 改善外观 优化 孔雀石 浸蜡 改善外观 优化 塑料充填 改善外观、耐久性 处理 塑料充填 改善耐久性 处理 覆膜处理 改善变彩 处理 大理石 染色处理 增色 处理 浸无色油 改善外观 优化 羟硅膨钙石 染色处理 增色 处理 染色处理 改善外观 处理 珍珠 漂白 改善外观 优化 塑料充填 改善外观、耐久性 处理 染色处理 产生黑色、灰色 处理 玉髓 染色处理 产生鲜艳颜色 优化 漂白 改善外观 优化 玛瑙 热处理 产生鲜艳颜色 优化 染色处理 处理 染色处理 产生鲜艳颜色 优化 产生粉红色、蓝色、 黑色、灰色等 碧玉 染色处理 用于仿宝石 处理 辐照处理 产生蓝色、灰色 处理 石英岩 染色处理 用于仿宝石 处理 漂白 改善外观 优化 蛇纹石 玉 浸蜡 改善外观 优化 浸蜡 改善外观 优化 染色处理 产生鲜艳颜色 处理 塑料充填 改善颜色、耐久性 处理 绿松石 塑料充填 改善颜色、耐久性 处理 染色处理 产生红色 处理 染色处理 加深颜色 处理 热处理 加深颜色 优化 浸蜡 改善外观 处理 染色处理 加深颜色 处理 浸蜡 改善外观 优化 漂白 去除杂色 优化 浸无色油 改善外观 优化 浸蜡 改善外观 优化 染色处理 加深颜色 处理 染色处理 用于艺术品 处理 黑欧泊 青金石 养殖珍珠 珊瑚 琥珀 象牙 （一）表面处理 利用涂层、镀层、背衬、刻划条纹等方式使宝 石改变颜色、增强反光亮度等。 （1）箔衬: 在宝石的背面贴上高反光的薄膜、彩色薄膜以改 变宝石的亮度和颜色。 （2）涂色: 在宝石的亭部涂上颜色，如把淡黄色钻石涂上淡 蓝色，使钻石更加显白色。 （3）刻划条痕: 在弧面型透明宝石的底部划条痕以产生猫眼 或者星光效应。 （4）涂层和镀层: 在宝石的表面涂上彩色的胶质层增强色彩， 在宝石的表面用真空镀膜的工艺镀上一层彩色膜增强色彩， 或者提高光泽。 例如托帕石表面的镀膜。 翡翠绿色涂膜 仿虫珀（背面刻划昆虫) （二）漂白处理 利用化学试剂除去有机宝石和部 分无机宝石的杂色色调。 （1）氧化漂白：主要用双氧水为主的氧 化剂，在紫外光的作用下，漂白珍珠、象牙 等由于有机质引起的杂色调，使之成为纯白 色。 （2）酸洗漂白：主要用稀盐酸除去表面 的杂色。 （三）热处理 利用加热使宝石的颜色、透明度、光学效应等得 以改善，在加热过程中没有外来物质（除氧和氢元素外）的 加入，也没有宝石物质的流失。 （1）还原环境加深浅色蓝宝石的颜色，用氧化环境消除红 宝石的蓝色色斑。 （2）在高温热处理时，由于填充料熔融还会产生熔体介 质，熔体介质流入宝石的裂隙起到愈合裂隙的作用。 （3）加热的温度：100℃以下，主要用于软化和老化有机宝 石。100～650℃，大多数宝石的处理温度。650～1200℃， 主要用于锆石等处理。1200℃以上，主要用于刚玉宝石的改 色。 常见的宝石热处理及产生改善的原因 实例 机理 琥珀和象牙的老化，颜色变暗 氧化 杂色锆石→无色或者浅蓝色锆石 氧化或者还原 烟晶→绿黄水晶和水晶，紫晶→黄 水晶 改变色心和消除色心 肉红玉髓消除橙褐色，增进红色 氧化作用2FeOOH→Fe2O3+H2O 红宝石消除紫色调 Fe2+氧化为Fe3+ 黄绿色绿柱石→蓝海蓝宝石 Fe3+还原为Fe2+ 低型锆石→高锆 恢复晶态 刚玉产生或消除丝光、星光 促使出溶或溶解作用的发生 （四）扩散热处理 在高温的作用下，使某些化学成分经过固态的扩散作 用从外部进入到宝石的晶格，以改变宝石的外观。 （1）表面扩散热处理 在一定的温度下，合适的元素可以扩散到宝石的表 层，使表层改变颜色或则增加星光效应。但是扩散层很薄， 主要用于浅色、无色的蓝宝石的处理。 （2）体扩散热处理 如果扩散的化学成分能够深入到宝石的内部，形成的扩 散层很厚，甚至充满整个宝石，就称为体扩散。典型的宝石 的体扩散处理是使用Be2+为扩散剂处理浅红色的红宝石，处 理后的宝石呈橙红色。这种处理现在也用于深蓝色蓝宝石的 处理，使之颜色变浅。 刚玉在还原环境中热处理后呈蓝色 蓝宝石的蓝色是的其中的二价铁和四价钛 共同作用产生的。当四价钛与三价铁存在时，宝 石不呈蓝色。若能把其中的三价铁改变成二价铁， 宝石便可呈现蓝色。 Fe3+ ＋Ti4+ → Fe2+ ＋Ti4+ ——蓝色（还原，高温） 刚玉在氧化环境中热处理后呈黄色 当蓝宝石中二价铁单 独存在时，它也不呈颜色， 而当它以三价铁存在时， 则呈现黄色。因此，对只 存在二价铁的无色蓝宝石， 通过在氧化条件下对其进 行高温热处理，可变为黄 色。 Fe2+ →Fe3+——黄色（氧化） 扩散处理的蓝宝石 扩散处理蓝宝石中的扩散层 扩散处理宝石的鉴别特征 扩散处理红宝石中颜色分布不均匀，轮廓清楚 扩散处理宝石的鉴别特征 扩散处理红宝石（中）与天然红宝石（右）和合成红宝石（左）的比较 扩散处理蓝宝石中颜色分布不均匀，轮廓清楚 （五）幅照处理 用高能射线或粒子束 对宝石进行照射，使宝石晶体 产生缺陷，造成着色中心，而 使宝石产生颜色。幅照处理是 一种常用的优化处理方法。它 可使无色的钻石变成蓝色、绿 色、黄色和红色。它还可将无 色的蓝宝石变成黄色，无色的 黄玉变成蓝色，黄色水晶变成 紫色。 经幅照处理后的各色钻石 常见的辐照处理宝石和处理的方法 宝石种类 钻石 辐射类型 处理的效果 γ-射线、高能电子、无色、浅色→蓝、绿、黑、黄、绢、粉红、 中子 红 黄玉 中子、高能电子 无色到黄褐，在经加热形成天蓝色 石英 γ-射线 珍珠 中子、γ-射线 绿柱石 γ-射线、高能电子 锂辉石 γ-射线 无色→绿色，但是易褪色 刚玉 γ-射线 无色→黄色，粉红→橙红色（帕德马蓝宝 石） 碧玺 γ-射线 浅色→黄褐色，粉红色—红色 无色→烟灰色和紫色 杂色→深灰色 无色→黄色，再经加热→天 蓝色，但是 易褪色 经幅照处理前后的蓝宝石 处理前 处理后 辐照处理的碧玺 （六）染色处理 利用宝石存在的孔隙或裂隙，使染料渗 入宝石，达到改善宝石颜色的目的。 ① 溶剂法：染料多为可溶性的有机染 料，一旦溶剂蒸发，彩色染料就留在宝石的孔隙或 裂隙中。缺点是易褪色，还可以被有机溶剂溶解。 ② 沉淀法：着色剂多为可溶性的无机 物或者糖水，通过化学反应而沉淀在宝石内部，这 种着色一般是耐久。如用AgNO3染黑的珍珠、欧泊 的糖水处理等。 ③ 注入法：将着色物质直接注入宝石内， 使宝石呈现颜色，注入的有色物常有一定流动性， 待进入宝石内部后再固化。 染成不同颜色的玛瑙片 （七）充填处理 利用宝石存在的孔隙或裂隙，填充无色的物质， 以达到增加宝石的稳定性、隐去裂隙、提高透明度、提高机 械强度和增加光泽等目的。 上蜡和浸蜡处理：如防止绿松石失水、防止染色青金 的染料溶解，这一处理往往列为优化类型。 注塑处理：主要用于多孔而疏松的宝石，如绿松石、多 孔欧泊和其他因疏松而加工工艺性能不好的宝石材 料。 浸泡无色油：可以起到隐蔽裂隙，提高透明度的作用。 浸无色油列为优化类型。 注入树脂：可以起到隐蔽裂隙，提高透明度的作用，并 且树脂不易挥发，折光率也比油高，但时间久远会老化变黄。 用树脂处理的有祖母绿、翡翠等，属于处理的类型。 充填无色玻璃：主要填充开放性的裂隙与凹坑，提高宝 石的透明度和表观净度。 玻璃填充钻石的 闪光效应 （八）激光钻孔处理 用激光烧蚀钻石，形成达到黑色包裹体的开放性 通道，再用强酸溶蚀黑色的包裹体，提高钻石的表观净度。 激光烧蚀管状的通道直达黑色的包裹体。 用激光加热黑色的包裹体，使包裹体的体积膨胀， 诱发出达到钻石表面的开放裂隙，再用强酸溶蚀黑色的包裹 体。 （九）拼合处理 宝石由由两个或更多地部分组成，使宝石的体积 和重量增大、增强光泽、甚至改变宝石的颜色。 根据拼合石的组成部分和胶结层是否有颜色分成双层 石、三层石。拼合石的冠部常用天然宝石，其余部分可为天 然的，也可为合成的和人造的宝石。 拼合欧泊：用透明的水晶或者玻璃为顶，中间是 薄层的欧泊，底部用黑玛瑙，以显示出更鲜明的变彩。 拼合欧泊