宝石合成与优化
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天然红宝石与优化合成红宝石的内含物区别摘要:详细介绍了天然、合成以及优化处理红宝石中常见的包裹体类型以及相似包裹体的区别特征,表明包裹体在区分天然、合成与优化处理宝石中提供了有力依据,也为今后在对它们进行区分鉴别提供有效信息。
1 背景介绍随着经济与科学技术的发展,在对优质天然宝石供不应求的情况之下,人造合成宝石和优化处理宝石应运而生,并且不断发展创新。
它们无论从数量、质量还是价格上,都占据了巨大的优势,引起珠宝市场上的广泛关注。
合成刚玉作为其中一种重要的人造宝石,使众多学者对其各种特征展开了不同深度和层面的研究。
红宝石是最早合成并进行商业化生产的宝石,尤其是在1902年法国科学家维尔纳叶利用焰熔法成功合成红宝石[1]之后,经过多年来技术不断地改进以及人们对刚玉生长环境认识的不断深入,人们模拟红宝石不同的生长环境,合成出了质量优良的红宝石。
由于合成、优化的红宝石晶体在其物理性质、化学成分和晶体结构等方面与所对应的天然红宝石基本相同,即两者具有相近的硬度、比重,相同的双折射率和折射率范围等。
常规的参数测定难以达到准确区分天然品与优化合成品的目的。
因此,从能够反映生长环境的包裹体着手,找到两者包裹体的特征及差异。
2 天然红宝石的矿床类型红宝石的矿床有原生矿床和次生矿床两种。
原生矿床主要为两种成因:1、岩浆岩型矿床,即在地幔高温高压的条件下形成,并随岩浆喷出地表形成的矿床。
2、变质岩型矿床,即在区域变质或接触变质作用的条件下,由一水硬铝石等变质而来。
次生矿床主要是指经过风化、搬运等作用富集形成的矿床。
我国的红原生矿床主要为玄武岩型,次生矿床主要是砂矿。
3 天然红宝石中常见的包裹体及其特征根据1989年国际有色宝石协会(简称ICA)在曼谷召开的年会对红、蓝宝石提出的新的界定原则,以及我国2003年出台的《珠宝玉石鉴定》标准GB/T16553-2003,刚玉宝石可根据颜色划分为:1、红宝石,主要指具有红色色彩的刚玉宝石,如红色、橙红色、紫红色的刚玉宝石;2、蓝宝石,指除了红宝石以外的其他各色宝石,如蓝色、绿色、黄色、无色的刚玉宝石。
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院宝石合成及优化处理课程作业4(共 4 次作业)学习层次:专科涉及教材章节:第15章—第16章一、名词解释“烧红”玛瑙着色玛瑙 B货翡翠涂层绿松石剥皮处理(珍珠)扩散处理二、填空题1、目前市场刚玉类宝石的改善常采用 --------------、-------------、------------- 等。
2、氧化条件下,锆石经热处理,可以使 ------------ 锆石变为 -------------- 锆石。
3、祖母绿改善中注入的无色油,其成分有 ------------、------------、---------------- 等。
4、黄玉的改善方法,目前市场上常用的是 --------------- 和 ------------- 。
5、钻石的改善方法有 -------------、-------------、-------------、--------------- 等。
6、C货翡翠的鉴定,常使用的小型仪器有 -----------、------------、------------- 等。
7、欧泊的热处理,会 ---------- 其中的水,使 ---------- 消失8、染黑色欧泊除糖酸处理外,还可选用的染料有 -----------、-----------、------------ 等。
9、绿松石改善的方法有 -----------、----------- 和 ---------- 等。
10、填充处理的绿松石,常采用的填充材料有 ---------、---------、----------、---------等。
11、珍珠漂白常用的试剂有 ----------、-----------、------------ 及 ----------- 等。
12、珍珠改善的方法有 ----------------、---------------、---------------- 等。
第五章宝石的合成与优化5.1 宝石的合成一、概述1、人工宝石、合成宝石与人造宝石人工宝石:完全或部分由人工生产或制造用作首饰及装饰品的材料。
包括合成宝石、人造宝石等。
合成宝石:完全或部分由人工制造且自然界有已知对应物的晶质或非晶质体,其物理性质、化学成分和晶体结构与所对应的天然珠宝玉石基本相同。
定名规则:必须在其所对应的天然宝石前面加“合成”二字。
如合成红宝石、合成钻石人造宝石:由人工制造且自然界无已知对应物的晶质或非晶质体。
定名规则:必须在材料名称前面加“人造”二字。
如“人造钇铝榴石”,玻璃、塑料除外。
2、合成宝石的主要方法1)从熔体中生长宝石的方法特点:熔体的成分与宝石的成分相同宝石生长的基本条件是原料在的熔点以上熔化后,在熔点以下结晶。
因此晶体生长的温度很高方法:焰熔法、区熔法、冷坩埚法、提拉法2)从溶液中生长宝石的方法特点:液体的成分与宝石的成分不同,宝石生长的基本条件是溶液达到过饱和方法:水热法、助熔剂法3)高温高压法——钻石的合成二、焰熔法(维尔纳叶法)特点:设备简单、晶体生长速度快,成本低。
由法国人维尔纳叶于1905年发明并用于红宝石的合成。
它是目前合成宝石的最常用的方法。
1、装置与晶体生长过程原料系统:料筒、原料(Al2O3+Cr)、振动器燃烧系统:氧气、氢气、火焰、耐火砖、冷却套生长系统:晶体(梨晶)、旋转杆晶体的生长过程:原料经过火焰产生的熔体落在籽晶上结晶成梨晶。
梨晶随旋转杆而下降,同时一层一层地生长。
其顶部始终保持厚度约20μm的熔融层。
晶体生长速度约1cm/h 2、常用焰熔法合成的宝石3、焰熔法合成宝石的特点1)具有弯曲生长纹2)可能含有大量的气泡而不是天然宝石中常见的气液两相的包裹体三、冷坩埚法特点:适合于熔点极高的宝石。
1、装置与晶体生长过程原料:ZrO2+稳定剂温度:2750℃2、合成的宝石:立方氧化锆3、合成宝石的特点:含少量气泡四、区熔法1、装置与晶体生长过程2、合成的宝石:红宝石、蓝宝石3、合成宝石的特点:晶体细长五、提拉法特点:设备昂贵,晶体生长速度慢,成本高1、装置与晶体生长过程2、提拉法合成的宝石:红宝石、蓝宝石、尖晶石、变石、YAG3、提拉法合成宝石的特点宝石中的内含物较少。
三、合成、优化及处理1. 酸洗充胶处理翡翠的工艺有哪些主要步骤?说明这种处理翡翠的鉴定特征。
4. 请从CVD合成钻石的工艺解释CVD合成钻石所具有的特征的原因。
(1)合成方法:压力:约0.1大气压的CH4+H2气体;H2分压易导致石墨的形成;温度:根据维持等离子体的需要确定,900-1200℃,用微波发生器产生的微波加热气体;支撑体:钻石晶体,如同种晶,保持在800-1000℃;生长速度:大于1mm/hour;生长方式:生长层之间具有同构结晶的特性;(2)鉴定特征颜色:淡褐色到深褐色,经HTHP处理后近于无色;异常双折射:某一方向上的明暗相间的条纹;紫外和阴极发光:橙色或橙红色,经HTHP处理后为绿色或黄绿色;荧光图案:细致的纹理,尤其是在阴极发光下易于观察;红外光谱:8753,7354,6856,6425,5564, 3323,3123波数的和H有关的吸收峰,经HTHP处理后可除去,只留下3107波数的H-C峰;6.什么是充填处理?有哪些宝石常用这种方法处理?如果这些宝石被充填后会表现出什么特征?用什么鉴定方法可用于区别这些经过充填处理的宝石?(1)充填处理:在宝石的孔隙、开放裂隙和开放孔洞中充填入无色油、有色油、石蜡、树脂和玻璃等透明的材料,以改进宝石的透明度、颜色,掩盖裂隙以提高净度,以及增强机械强度等。
(2)半—不透明宝石种类和处理后外观特征:翡翠、绿松石等,提高了光泽、透明度,加深了颜色。
(3)透明宝石种类和处理后外观特征:钻石、祖母绿、欧泊、红宝石等,掩盖了裂隙,提高了净度,改善了外观;(4)充填处理的半—不透明宝石的鉴定:a. 热针:在显微镜下,热针靠近或接触宝石的表面,充填物受热膨胀后从孔隙中冒出,类似出汗的现象。
b. 比重:有些充填处理的宝石,如酸洗充胶的翡翠,相对密度低于天然宝石。
c. 紫外荧光:强的蓝白色荧光可以指示充填处理。
d. 红外光谱:有机物的红外吸收峰可以作为充填处理的有力证据。
人工宝石指完全或部分由人工生产或制造的、用于制作首饰及装饰品的材料,分为合成宝石、人造宝石、拼合宝石、再造宝石。
合成宝石指部分或完全由人工制造的晶质或非晶质材料,这些材料的物理性质、化学成分及晶体结构和与其对应的天然宝石基本相同。
必须在其所对应天然珠宝玉石名称前加“合成”二字,禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名,禁止使用易混淆或含混不清的名词定名。
人造宝石指由人工制造的晶质或非晶质材料,然而这些材料没有天然对应物。
定名必须在材料名称前加“人造”二字,禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名。
禁止使用易混淆或含混不清的名词定名,不允许用生产方法参与定名。
拼合宝石指两种或两种以上材料经人工方法拼合在一起,在外形上给人以整体琢磨印象的宝石。
逐层写出组成材料名称,在组成材料名称之后加“拼合石”三字或以顶层材料名称加“拼合石”三字,由同种材料组成的拼合石,在组成材料名称之后加“拼合石”三字,对于分别用天然珍珠、珍珠、欧泊或合成欧泊为主要材料组成的拼合石,分别用拼合天然珍珠、拼合珍珠、拼合欧泊或拼合合成欧泊的名称即可,不必逐层写出材料名称。
再造宝石指将一些天然宝石的碎块、碎屑经人工熔结后制成。
在所组成天然珠宝玉石名称前加“再造”二字。
人工晶体的共性1、颜色均一、内部缺陷少;2、原料和成品均较大;3、常见单相气态包体(水热法产品除外),它们多呈圆形或拉长的水滴形; 4、常见未熔融之熔质包体(水热法产品除外),其常呈不透明的白色面包渣状;5、由Cr致色的任何品种,在紫外线下均呈鲜明的红色荧光;6、绿色品种在查尔斯镜下常呈红色。
合成宝石的研究思路(1)从熔体中结晶的主要有焰熔法、提拉法和冷坩埚法。
(2)从溶液中结晶的主要有水热法和助熔剂法。
(3)固相生长:高温高压法合成钻石·其它方法: 化学沉淀法合成欧泊、绿松石、孔雀石、青金岩等。
1.为什么焰熔法生长出的宝石晶体要进行退火处理?焰熔法生长宝石因为温度不很稳定,使晶体位错密度较高,为消除热应力带来的晶体缺陷,必须进行高温退火处理2焰熔法晶体生长过程分哪几个阶段?(1) 接籽晶,用晶种法代替晶芽的自发生长。
宝石合成与优化第一部分宝石的人工合成☐一、人工合成宝石的发展历史☐二、人工合成宝石的概念、分类及定名☐三、人工合成宝石的价值和价格☐四、人工合成宝石的方法一、人工合成宝石的发展历史人工合成宝石经历了一个从简单到复杂、由低级到高级的发展过程。
早在5000多年前,古埃及人就开始用上釉陶瓷来模拟、仿制绿松石或其他不透明宝石。
随着社会生产力的发展,人们便开始用更为先进的方法制造装饰晶和合成宝石。
在我国古代西汉和战国的墓葬和遗址中,出土了大量各种形状的高铅钡玻璃珠和不同纹饰的玻璃璧。
16世纪埃及人开始用玻璃来模仿祖母绿、碧玉、青金石和绿松石;1656年法国人用空心玻璃充填蜡和重晶石以仿珍珠;1758年又制作出铅玻璃用于仿钻石等。
这段时期内,人们用玻璃仿制宝石的品种多,但工艺相对简单,因此只是人工合成宝石工艺的起步阶段。
☐人工合成宝石的蓬勃兴起要追溯到18世纪中下叶和19世纪。
1837年,法国化学家马克·高丁。
他使用含有重铬酸钾的明矾和硫酸钾饱和溶液进行反应,将残留物熔融得到氧化铝结晶体,开始了正式以化学方法合成宝石的历史;1877年,法国的E.弗雷米和费尔又用焰熔法将Al2O3。
熔于PbO中,在20天内长出小片状红宝石晶体;1885年,在红色Al2O3粉末中加入少量重铬酸钾,用氢氧火焰熔化生长出合成红宝石,这种合成红宝石被称为“再造红宝石”或称“日内瓦红宝石”;1902年,法国化学家维尔纳叶在弗雷米等人的基础之上改进了焰熔技术,以r-Al2O3为原料,用氢氧焰熔化,成功合成出了数克拉的合成红宝石,这是人工合成宝石史上具有重大意义的一个发明,它使商业化生产人工合成宝石成为可能,是人工合成宝石史上的一个分水岭。
☐我国对于人工合成宝石的研究起步较晚,始于20世纪50年代。
从20世纪50年代末研究焰熔法生长合成刚玉类宝石和水热法生长合成水晶技术开始,到60年代和70年代研制成功合成金刚石、人造钇铝榴石(YAG)、人造钆镓榴石(GGG)和合成变色猫眼石等宝石晶体,继而在80年代和90年代研制冷坩埚熔壳法生长合成立方氧化锆晶体、水热法生长合成祖母绿和合成红宝石晶体以及制作玻璃猫眼、金星玻璃系列品种等方面获得成功,而在2l世纪之初又成功研发了人造夜光宝石等新型的人工宝石品种。
教学目标1.掌握宝石合成与优化处理的基本概念、分类及定名规则;2.了解国内外宝石合成与优化的现状及发展趋势;3.了解晶体生长的理论4.掌握常见宝石的合成与优化方法以及合成与优化宝石的鉴定特征课程安排:第一章概论;人造宝石材料的重要性,人造宝石材料的发展,基本概念第二章宝石(晶体)生长理论基础概论;常见宝石的合成方法焰熔法及焰熔法合成宝石的鉴定第三章常见宝石的合成方法提拉法及其合成宝石的鉴定第四章常见宝石的合成方法冷坩埚法及其合成宝石的鉴定第五章常见宝石的合成方法助熔剂法及其合成宝石的鉴定课程安排:第六章常见宝石的合成方法水热法及其合成宝石的鉴定第七章高温高压合成钻石和其它方法合成的宝石材料第八章宝石优化处理总论:优化处理的概念;宝石优化处理方法发展史;宝石优化处理对珠宝行业的影响,优化处理的命名第九章宝石优化处理的主要类型和特征第十章宝石优化处理各论教材及参考书教材:自编≪宝石合成与改善≫参考书:1.沈才卿、吴国忠≪人造宝石学≫2.吴瑞华≪天然宝石的改善及鉴定方法≫3.何雪梅、沈才卿≪宝石人工合成技术≫考试方式本课程采取完成读书报告和闭卷考试的形式来考核评定学生的期终成绩,并结合平时作业成绩给出学生的总成绩,其中期终成绩占70%,平时作业成绩占30%。
第一章概论1.人工合成宝石的概念2.人工合成宝石的分类及定名原则3.人工合成宝石的发展史4.宝石合成与优化的特点和意义1.人工宝石a r t i f i c i a l p r o d u c t s的概念:(1)合成宝石:A定义:指部分或完全由人工制造的晶质或非晶质材料,这些材料的物理性质、化学成分及晶体结构和与其对应的天然宝石基本相同。
如合成红宝石。
(1)合成宝石:B定名规则:必须在其所对应天然珠宝玉石名称前加“合成”二字,如:“合成红宝石”、“合成祖母绿”等。
a)禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名,如:“查塔姆(C h a t h a m)祖母绿”、“林德(L i n d e)祖母绿”等。
第8章合成宝石和优化处理宝玉石的鉴定8.1 合成宝玉石(synthesis gem and jade)的鉴定8.1.1 合成宝石技术(1)•从熔体中结晶(2)从溶液中结晶1. 从熔体中结晶:(1)维尔纳叶法(Verneuil process):(2)丘克拉斯基法(Czochralski method)。
(3)冷坩埚法。
(4)区域熔炼法。
2. 从溶液中结晶(1)熔剂法(2)水热法3.•合成欧泊(synthesis opal):该方法包括三个阶段,即:(1)氧化硅球的形成(2)沉淀(3)加压和粘接。
4. 合成玉石8.1.2 各种合成方法合成宝石的鉴别1. 合成刚玉(synthetic corundum)(1)维尔纳叶法合成的红宝石和蓝宝石的主要鉴定特征:包裹体,生长线,另外比较容易鉴定的方法还有合成宝石在分光镜下不显任何特有的吸收谱线,荧光效应也可用作为鉴定特征。
(2)•熔剂合成的红蓝宝石的主要鉴定特征:包裹体的性质是最重要的鉴定特征。
(3)•水热法合成红宝石的主要鉴定特征:其主要鉴定特征是在短波紫外线下发出萤光的特征。
2. 合成尖晶石(synthnic spinel)合成尖晶石与天然尖晶石在化学组成上是不同,合成产品与天然产品在物理特征上的不同。
其他比较重要的鉴定特征还有异形气泡,弯曲生长线,不同的吸收光谱线,不同的萤光效应等。
3. 合成祖母绿(synthnic emerald)天然祖母绿所具有的三维条纹和常包裹有方解石、云母和阳起石晶体,这在上述两种方法合成的祖母绿中都不可能出现。
同时,熔剂法生产的合成祖母绿常常会有一些固体熔剂包体,呈为羽毛状,纱状或束状,就像飘动的窗纱。
另外有时还能找到铂或硅铍石的包体,水热法合成祖母绿也可能出现窗纱状包体,并且还可能出现钉状或针状的孔穴。
4. 其他合成宝石(1)合成欧泊:其鉴定特征是在放大后可见特征的皮状结构图形。
(2)合成绿松石:其鉴定特征为在20至50•倍放大镜下可以看到在浅色的基质中含有无数暗蓝色的微细球粒。
蓝宝石常见优化处理和合成方式关于宝石,借用农夫山泉的一句广告语来说,我们不生产宝石,我们只是大自然的搬运工。
市场总是会存在良莠不齐的情况,所以很多时候,人们总是需要一颗识货的眼睛或是懂货的心。
蓝宝石和红宝石同为刚玉家族中的一员,其合成方式与上文中提到的红宝石的合成方式基本上没有什么明显的区别。
天然无烧矢车菊蓝宝石1、焰熔法合成蓝宝石与天然蓝宝石的区别焰熔法合成蓝宝石可有多种颜色,当化学组成为纯 A12O3 时,合成样品为无色,当掺人少量 Pe 和 Ti 时样品呈蓝色,当掺人少量 Co 和 Ni 时样品呈绿色,单纯的 Ni 可使样品呈黄色,当样品掺人少量 V 时可产生具变色效应的蓝宝石,焰熔法合成蓝宝石与天然蓝宝石在颜色上无明显差异。
二者在鉴定方面可以从生长纹、气泡包体、发光性、吸收光谱几个方面来鉴别。
焰熔法合成蓝宝石2、助熔剂法合成蓝宝石系统宝石学里面关于助熔剂法合成蓝宝石是这样描述的:助熔剂法合成蓝宝石内的助熔剂残余、颜色色带、铂金属片等特点与其相应的助熔剂法合成红宝石相同,不同点在于:1)荧光在紫外灯下助熔剂残余可有粉红色、黄绿色、棕绿色等多种荧光,而且荧光较强,而天然蓝宝石多表现为荧光惰性;2)吸收光谱与天然蓝宝石相比,助熔剂合成蓝宝石有可能缺失460nm、470nm的吸收线。
合成蓝宝石戒指3、水热法合成蓝宝石水热法合成技术是一种更接近天然宝石在热液环境中生长的技术,因此合成蓝宝石与天然蓝宝宝石极为相近,但是由于成本比较高,所以很少作为商品来流通。
在鉴定方面,一般也是从颜色、发光性、晶体、包体、生长纹几个方面来鉴别。
合成蓝宝石耳钉4、蓝宝石的优化及特殊处理蓝宝石在优化处理方面和红宝石还是很相似的,目前国际上接受或者说认可的处理方式仅限于单纯的传统加热处理。
其他染色、浸有色油、填充、扩散等方式都是目前国际上不接受的处理方式,有些处理方式甚至有可能给人的身体带来一定损害。
贵重宝石都是纯天然的,如果遇到一颗特别漂亮,完美无瑕的时候,就要多花点心思了!填充一般是为了遮盖天然宝石的瑕疵,将石蜡、有色油或合成树脂等折射率与刚玉相近的物质注入裂隙、裂纹明显的宝石中,消除因裂隙造成的光线折射不均匀等的现象,提高宝石的净度。
祖母绿的合成和优化处理原理方法及对应的鉴定特征祖母绿是一种宝石,也叫绿柱石。
它的成分是铬铝硅酸盐,通常呈现出绿色到深绿色的颜色。
鉴定真假祖母绿的特征主要有以下几个方面:外观特征、物理性质、化学性质以及镜像特征等。
首先,祖母绿的外观特征是最容易辨别的。
真正的祖母绿通常呈现出浓烈的绿色或蓝绿色,颜色一致且透明度高。
伪造的祖母绿可能颜色不一致,有残缺的斑点或颗粒状物质。
其次,祖母绿的物理性质可以用来鉴定真假。
真正的祖母绿的硬度较低,一般在7.5到8之间,容易被金刀或其他金属划痕。
而伪造的祖母绿使用的是合成材料,硬度可能更高,难以被划痕。
化学性质也是鉴定祖母绿真伪的重要方法之一。
真正的祖母绿在热水或有机溶剂中不溶解,而伪造的祖母绿可能会溶解或变色。
另外,镜像特征也是鉴定祖母绿真伪的重要依据。
在显微镜下观察,真正的祖母绿会出现细小的纤维状气泡或液滴,而伪造的祖母绿则没有这些特征。
祖母绿的合成是通过模拟地球上形成宝石的自然环境来进行的。
目前,主要有两种合成方法:水热法和熔炼法。
水热法是最常用的合成方法之一。
它模拟了地球内部高温高压的条件,在水热环境下,将铝、硅和铬等元素溶解在热液中,在适当的温度和压力下,通过控制结晶过程,形成祖母绿的结晶体。
熔炼法是另一种常用的合成方法。
它是通过将铝、硅和铬等元素以粉末形式混合,并在高温下熔炼,在适当的条件下,形成祖母绿的晶体。
在祖母绿的优化处理方面,常见的方法包括染色、热处理和辐射处理等。
这些处理方法旨在提高祖母绿的颜色饱和度和透明度,使其更具吸引力和价值。
染色是最常见的优化处理方法之一。
通过将无色或浅色的祖母绿浸入染料溶液中,使其吸收染料颜色,从而改变原有的颜色。
热处理是另一种常用的优化处理方法。
通过将祖母绿加热到适当的温度,不仅可以提高其颜色饱和度,还可以减少或消除原有的内部裂纹和不良区域。
辐射处理是一种比较复杂的优化处理方法。
通过暴露祖母绿于人工辐射源,例如X射线或电子束,可以改变其原子结构,从而改变其颜色和透明度。
宝石合成与优化处理宝石合成功为一种常见的游戏机制,玩家通过不断合成不同等级或类型的宝石来获得更强大的属性或特殊效果。
宝石合成的目的是为了帮助玩家提升角色的战斗力,并提供更好的游戏体验。
优化宝石合成机制可以让玩家更好地参与游戏,并获得更有意义的奖励。
接下来,我将介绍一些宝石合成与优化处理的方法。
一、宝石合成机制优化1.多样化的合成方式:除了传统的指定宝石等级合成外,可以引入更多的合成方式,例如兼容不同等级宝石合成、多个宝石合成等。
这样一来,玩家可以更灵活地搭配自己的宝石,实现更多样的属性组合。
2.宝石合成路径的可视化:增加一个宝石合成路径的图表,可以让玩家一目了然地知道如何从低级宝石合成到高级宝石。
这个图表可以显示宝石合成所需的材料和对应的合成结果,方便玩家进行合成决策。
3.增加非合成途径获得宝石的机会:除了合成宝石,可以增加一些其他方式来获得宝石,例如击败特定怪物、完成特定任务或活动等。
这样一来,玩家可以通过不同的途径来获取宝石,提高游戏的可玩性和多样性。
4.合成失败的处理:在宝石合成过程中,可以引入一定的合成失败概率。
当玩家合成失败时,可以给予一些安慰奖励,例如补偿材料宝石或其他游戏资源,以缓解玩家的失落感和不满情绪。
二、优化处理1.宝石属性平衡:不同类型的宝石应该具有一定的平衡性,避免其中一种类型的宝石过于强势,导致其他类型宝石失去使用价值。
可以定期对宝石的属性进行调整和平衡,确保各个类型的宝石都能在游戏中发挥一定的作用。
2.宝石品质的区分度:对于宝石的品质可以采用不同的颜色标识,例如普通品质为白色,稀有品质为绿色,传说品质为紫色等。
这样一来,玩家可以更直观地识别不同品质的宝石,并设置更高的合成要求或奖励来激励玩家合成更高品质的宝石。
3.宝石合成的挑战性:可以设定一些挑战性的宝石合成任务或要求,例如要求在限定的时间内合成一定数量或特定类型的宝石。
这样一来,玩家在合成宝石时会面临一定的压力和挑战,增加游戏的乐趣和挑战性。
05钻石合成及优化处理钻石是一种贵重的宝石,被广泛应用于珠宝首饰以及工业化领域。
钻石的合成及优化处理是对天然钻石进行加工,以改善其质量和外观。
钻石的合成是通过模拟天然形成的过程来制造钻石。
多年来,科学家们通过实验和研究开发出了几种合成钻石的方法,包括高压高温法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD)。
高压高温法是最早开发的一种钻石合成方法。
在这个过程中,碳源(通常是石墨)被暴露在高压高温的环境中,通过热力学反应使得碳原子重新排列形成钻石。
这种方法可以生成高质量的钻石,但制造周期较长,成本较高。
化学气相沉积法是一种相对较新的钻石合成方法。
在这个过程中,将包含碳的气体化合物(通常是甲烷)通过加热分解后,碳原子在衬底表面形成钻石的晶核,然后逐渐生长成大颗粒的钻石。
这种方法制造周期短,成本相对较低,因此被广泛用于工业领域。
虽然合成钻石在外观上和物理性质上与天然钻石非常相似,但它们还经过了优化处理以提升质量。
优化处理主要包括去除杂质和改善颜色。
合成钻石中常见的杂质有氮和硼。
氮杂质可以导致钻石呈现黄色或棕色,因此需要通过化学处理或高温处理来去除氮杂质。
硼杂质则会使钻石呈现蓝色,可以通过高温处理来去除。
杂质的去除能够提升钻石的纯度和透明度。
钻石的颜色也可以通过处理来改善。
对于低质量的钻石,可以通过高温处理来使其颜色变浅或消除不均匀的颜色分布。
这些处理方法可以使钻石更加具有吸引力和价值。
除了去除杂质和改善颜色外,还可以通过其他方法来优化处理合成钻石。
比如,钻石的切割和抛光可以提升其光泽和火彩。
钻石的形状和大小也可以根据需要进行优化处理,以满足不同客户的需求。
总的来说,钻石的合成及优化处理已经取得了重大的突破,使得合成钻石在许多领域得到了广泛的应用。
合成钻石的质量和外观与天然钻石相近,因此被越来越多的消费者接受。
优化处理方法的不断改进也为合成钻石提供了更多的发展空间,未来合成钻石有望在珠宝和工业市场上取得更大的份额。
天然宝石的人工改善(Nature gemstone enhancement)指人们运用某种技术方法和工艺处理来改变宝石的颜色,提高宝石的净度、物理和化学稳定性,使天然宝石的外观得到改善,从而提高宝石美学价值和商品价值的过程。
优化处理:指除切磨和抛光以外,用于改善珠宝玉石的外观(颜色、净度或特殊现象)、耐久性或可用性的所有方法。
光的颜色变化表达方法——牛顿光谱、CIE颜色系统颜色三要素:色相、饱和度(色度)、明度(亮度)近代科学颜色理论:晶体场理论、分子轨道理论、能带理论、结构缺陷理论优化: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。
如热处理红宝石、浸无色油祖母绿、玉髓玛瑙的染色处理等处理:非传统的、尚不被人们接受的优化处理方法。
如染色处理翡翠、辐照处理钻石、表面扩散处理蓝宝石等。
热处理:将宝石放置在可控气氛和温度的加热设备中,添加不同的化合物和涂填物、选择不同的温度范围、气氛条件、加热速率及恒温时间对宝石进行热处理,使宝石的颜色、透明度、净度、光学效应等外观特征得到明显改善。
经热处理后,宝石的颜色相对稳定,它是一种将宝石的潜在美展示出来并为人们广泛接受的常见优化方法。
热处理技术的原理分为八类:1. 使宝石中致色元素改变而产生颜色的变化,如珍珠、象牙、珊瑚、琥珀等2.使宝石原有的色心被破坏而引起颜色的变化3.使宝石中的杂质扩散或改变存在状态而改变颜色4.使一些含水的宝石发生脱水作用而引起颜色的变化5.使某些宝石发生结晶构型的变化6.使某些宝石发生重组、再生和净化而达到优化的目的7.消除宝石中的包裹体,提高宝石的透明度和净度8.温度骤变可能引起珠宝玉石内部产生裂纹热处理刚玉的鉴别特征:1.颜色不均匀,原色带的颜色、清晰度也会发生不同程度的变化。
2.固态包裹体有不同程度变化3.流体包裹侵入新胀裂的裂隙中4.表面特征:表面产生一些凸凹不平的麻坑。
二次抛光出现双角棱、多面角棱。
5.吸收光谱和荧光特征:黄色和蓝色蓝宝石在台式分光镜下观察,缺失450nm吸收带,某些热处理的蓝色蓝宝石在短波紫外光下显示弱的淡绿色或淡蓝色荧光。
人工宝石指完全或部分由人工生产或制造的、用于制作首饰及装饰品的材料,分为合成宝石、人造宝石、拼合宝石、再造宝石。
合成宝石指部分或完全由人工制造的晶质或非晶质材料,这些材料的物理性质、化学成分及晶体结构和与其对应的天然宝石基本相同。
必须在其所对应天然珠宝玉石名称前加“合成”二字,禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名,禁止使用易混淆或含混不清的名词定名。
人造宝石指由人工制造的晶质或非晶质材料,然而这些材料没有天然对应物。
定名必须在材料名称前加“人造”二字,禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名。
禁止使用易混淆或含混不清的名词定名,不允许用生产方法参与定名。
拼合宝石指两种或两种以上材料经人工方法拼合在一起,在外形上给人以整体琢磨印象的宝石。
逐层写出组成材料名称,在组成材料名称之后加“拼合石”三字或以顶层材料名称加“拼合石”三字,由同种材料组成的拼合石,在组成材料名称之后加“拼合石”三字,对于分别用天然珍珠、珍珠、欧泊或合成欧泊为主要材料组成的拼合石,分别用拼合天然珍珠、拼合珍珠、拼合欧泊或拼合合成欧泊的名称即可,不必逐层写出材料名称。
再造宝石指将一些天然宝石的碎块、碎屑经人工熔结后制成。
在所组成天然珠宝玉石名称前加“再造”二字。
人工晶体的共性1、颜色均一、内部缺陷少;2、原料和成品均较大;3、常见单相气态包体(水热法产品除外),它们多呈圆形或拉长的水滴形; 4、常见未熔融之熔质包体(水热法产品除外),其常呈不透明的白色面包渣状;5、由Cr致色的任何品种,在紫外线下均呈鲜明的红色荧光;6、绿色品种在查尔斯镜下常呈红色。
合成宝石的研究思路(1)从熔体中结晶的主要有焰熔法、提拉法和冷坩埚法。
(2)从溶液中结晶的主要有水热法和助熔剂法。
(3)固相生长:高温高压法合成钻石·其它方法: 化学沉淀法合成欧泊、绿松石、孔雀石、青金岩等。
1.为什么焰熔法生长出的宝石晶体要进行退火处理?焰熔法生长宝石因为温度不很稳定,使晶体位错密度较高,为消除热应力带来的晶体缺陷,必须进行高温退火处理2焰熔法晶体生长过程分哪几个阶段?(1) 接籽晶,用晶种法代替晶芽的自发生长。
(2) 扩大放肩,扩大晶种的面积或称扩大晶种的直径。
(3) 等径生长,其生长直径虽不完全相同,但基本上最后成为倒梨形,即梨晶。
2.如何鉴别焰熔法生长的刚玉类宝石?合成红、蓝宝石中常可见气泡和未熔粉末出现,一般气泡小而圆,或似蝌蚪状;可单独或成群出现;红宝石中常常为细密的弧形生长纹,类似唱片纹;蓝宝石中色带较粗而不连续;黄色蓝宝石很少含有气泡,也难见色带。
天然红宝石和蓝宝石都显示直或角状或六方色带。
合成蓝宝石的光谱见不到天然蓝宝石通常可以见到的蓝区的吸收,或450nm的吸收带十分模糊。
合成蓝宝石有时显示蓝白色或绿白色荧光,天然的为惰性;合成红宝石通常比天然红宝石的红色荧光明显强。
3.如何鉴别焰熔法生长的尖晶石类宝石?合成尖晶石中气泡和未熔粉末较少出现,偶尔出现的气泡多为异形。
合成尖晶石很少显示色带。
合成蓝色尖晶石显示典型的钴谱(分别位于540、580、635nm的三条吸收带),天然蓝色尖晶石显示的是蓝区的吸收带,为铁谱。
合成蓝色尖晶石为强的红色荧光,而天然的也为惰性4.焰熔法生长星光宝石时,产生星光效应的关键步骤是什么?过多的氧化铝未熔形成无数细小针状包体导致月光效应,有时甚至形成星光。
水热法固有鉴定特征①生长条纹②特殊包体合成祖母绿中可能形成的硅铍石包体呈针状或钉状,且出现多个时呈平行排列。
③晶种片焰熔法①原始晶形,焰熔法合成的宝石原始晶形都是梨形。
而天然宝石的晶体形态为一定的几何多面体。
2包裹体3未熔粉末4色带5弧形生长纹(唱片纹)6吸收光谱7荧光助熔剂法固有鉴定特征①贵金属碎片包体②助熔剂包体助熔剂法是将组成宝石的原料在高温下溶解于低熔点的助熔剂中,使之形成饱和溶液,然后通过缓慢降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方法,使熔融液处于过饱和熔法或熔剂法。
助熔剂法根据晶体成核及生长的方式不同分为两大类:自发成核法和籽晶生长法。
助熔剂法生长红宝石的鉴别助熔剂法生长红宝石晶体的特征与天然宝石非常相似。
特别是宝石晶体生长过程中或多或少存在着包裹体、生长条纹、位错和替代性杂质等缺陷,有效的模仿了天然宝石中各种宝石的内含物主要特征有:A.固相包体(1)助熔剂残余包体(2)结晶物质包体(3)坩埚金属材料包体(4)未熔化熔质包体(5)种晶包体B.气相包体C.气固两相包体D.平直的生长条纹E.生长丘F.替代性杂质及成分不均匀性助剂法合成祖母绿的鉴别(1)助熔剂残余常呈羽纱状、云雾状、云翳状、管状、网状,与天然宝石内的包体形态明显不同。
助溶剂在反射光下,表面呈黄色至粉红色,亮域下不透明呈褐色、灰黑色,显粒状结构。
天然祖母绿中多出现天然矿物包体,方解石、云母、透闪石或阳起石等晶体包体(2)二相包体(3)籽晶片(4)硅铍石(5)铂金片水热法海蓝宝石的生长与祖母绿相似,它通过掺进致色的铁质而获得。
具体来说,生长海蓝宝石是在不加任何贵金属内衬的不锈钢高压釜中进行的,生长温度是590-610℃,温度梯度70-130℃,压力1000-1500巴,培养料为铍、铝、硅的氧化物,高铁含量取自不锈钢高压釜的釜壁。
为了使生长出来的是海蓝宝石而不是含铁无色的绿柱石,工艺过程中必须使大量的二价铁离子占据晶格中的八面体位置。
这可以通过给溶液中加入不同量的羟基铁(降低氧的局部压力)和锂盐(提供激发补偿中心)而实现。
人工生长海蓝宝石区别于天然海蓝宝石最独特的现象是它的生长结构,即在与籽晶片接触部位形成一个二次结晶界面(称之为网状结构),镜下表现为籽晶残留物和微小的不透明片晶。
此外,有时还可以看到一些多相包体和扭曲成各种形状的羽状包体。
1.为什么生长立方氧化锆晶体的方法称为“冷坩埚熔壳法”?合成立方氧化锆的熔点最高为2750℃。
几乎没有什么材料可以承受如此高的温度而作为氧化锆的坩埚。
该方法将紫铜管排列成圆杯状“坩埚”,外层的石英管套装高频线圈,紫铜管用于通冷却水,杯状“坩埚”内堆放氧化锆粉末原料。
高频线圈处于固定位置,而冷坩埚连同水冷底座均可以下降。
为了使冷坩埚内的氧化锆粉末熔融,首先要让它产生一个大于1200℃的高温区,将金属的锆片放在“坩埚”内的氧化锆材料中,高频电磁场加热时,金属锆片升温熔融为一个高温小熔池(图5-4),氧化锆粉末就能在高频电磁场下导电和熔融,并不断扩大熔融区,直至氧化锆粉料除熔壳外全部熔融为止,此技术称为"引燃"技术。
物体的致色因素(一)过渡金属元素的内部电子跃迁致色(二)元素离子间的电子转移或电荷转移致色(三)色心致色(四)能带间的转移致色(五)物理光学致色宝石的改色方法加热和辐照其它的宝石改善方法1.宝石的去杂(1)填隙①裂隙充填②孔洞充填③注入处理(2)去杂①浸出②激光穿孔宝石的表面优化处理:①涂层②镀膜优化方法有:热处理、漂白、浸蜡(绿松石除外)、浸无色油、染色(仅指玉髓、玛瑙类)处理方法有:浸有色油、充填、浸蜡(仅指绿松石)、染色(除玉髓、玛瑙类外)、辐照、激光钻孔、覆膜、表面扩散(2)热处理刚玉的鉴别特征经热处理后的红宝石、蓝宝石表现的鉴定特征大致相同1.颜色热处理后的红、蓝宝石可有颜色不均匀的现象,如出现特征的格子状色块、不均匀的扩散晕等。
另外热处理前后原色带的颜色、清晰度也会发生不同程度的变化。
2.固态包裹体经热处理后的红、蓝宝石其固态包裹体将发生不同程度的变化。
红、蓝宝石内部的低熔点包裹体,如长石、方解石、磷灰石等,在长时间的高温作用下发生部分熔解,原柱状晶体边缘将变得圆滑。
一些针状、丝状固态包裹体如金红石则随着熔解程度的不断加强转变成断续的丝状、微小的点状等形态,有时高温处理的红、蓝宝石表面可见到一种白色丝斑,是金红石高温破坏后的产物。
3.流体包裹体红、蓝宝石内的原生流体包裹体在高温作用下会发生胀裂,流体侵入新胀裂的裂隙中。
4.表面特征由于高温熔解作用,成品红、蓝宝石的表面会发生局部熔融,因而产生一些凸凹不平的麻坑。
为了消除这些麻坑,样品需要二次抛光,二次抛光作用不能保证一次抛光中刻面棱角的完整性,常使原本平直的刻面棱角出现双角棱、多面角棱现象。
5.吸收光谱和荧光特征据报道经热处理的黄色和蓝色蓝宝石在台式分光镜下观察,缺失450n m吸收带,某些热处理的蓝色蓝宝石在短波紫外光下显示弱的淡绿色或淡蓝色荧光2.简述热处理的原理?(1)使宝石中致色元素改变而产生颜色的变化(2)使宝石原有的色心被破坏而引起颜色的变化(3)使宝石中的杂质扩散或改变存在状态而改变颜色(4)使一些含水的宝石发生脱水作用而引起颜色的变化(5)使某些宝石发生结晶构型的变化(6)使某些宝石发生重组、再生和净化而达到优化的目的(7)消除宝石中的包裹体,提高宝石的透明度和净度(8)温度骤变可能引起珠宝玉石内部产生裂纹3.热处理翡翠的作用是什么对翡翠进行热处理是为了使黄色、棕色、褐色的翡翠转变成鲜艳的红色,因为黄色棕色和褐色的翡翠都是次生的。
2.简述扩散处理的原理?扩散处理法的原理是致色离子+高温加热致色离子:在晶体中引入一定量的铁和钛等致色离子,以代替刚玉(A I2O3)分子中的铝。
高温加热:热处理通常采用刚好低于所处理宝石熔点的温度,在这个温度可以使晶体格架扩大,便于半径较大的致色离子的迁移。
做为致色离子的铁和钛,在高温热处理下,部分进入到刚玉宝石的表层,使宝石呈现出蓝色4.什么是Ⅰ型扩散处理蓝宝石?什么是Ⅱ型扩散处理蓝宝石?扩散处理深度:在样品表面形成一层很薄的颜色层,根据层的厚度又可将扩散分为Ⅰ型扩散处理和Ⅱ型扩散处理(“深”扩散法处理)两种。
Ⅰ型扩散处理蓝宝石表面颜色层厚一般为0.004-0.1m m。
Ⅱ型扩散处理蓝宝石表面颜色层厚度可达0.4m m。
6.详细叙述扩散处理蓝宝石肉眼下或显微镜下的鉴别特征。
(二)扩散处理蓝宝石的鉴定特征鉴定扩散处理蓝宝石比较有效的方法是通过油浸和放大,用肉眼或显微镜下观察。
1.肉眼或显微镜下观察1).Ⅰ型扩散处理蓝宝石为灰蓝色、蓝色表面常有一种水淋淋、灰蒙蒙的雾状外观,而Ⅱ型扩散处理蓝宝石则为清澈的蓝色、蓝紫色,颇似天然优质蓝宝石。
2).处理样品毛坯料表面呈现出部分反射光和表面烧结物。
这些特征经抛光后可以部分或全部去除。
3).扩散处理的宝石,经抛光后常在抛光面上产生一种双层带状物,在放大镜下观察可见一个扩散层。
4).在扩散处理蓝宝石的表面裂纹或周围的孔隙中,常沉积有深的浓缩颜色和扩散用的色料。
5).宝石中的包裹体周围常有高压碎片,部分包裹体熔融,或金红石的“丝”部分熔融成点状。
2.油浸放大观察1).高凸起:2).斑状刻面:3).腰围边效应:4).蓝色轮廓:5).蛛网状图案:6).深色裂隙:3.其它鉴别特征1).荧光特征:扩散处理的蓝宝石在短波紫外光下可发弱的浅蓝白或浅绿白色荧光,偶尔在L W下呈现出蓝色、绿色、橙色甚至于暗红色荧光。