根据不同优化处理方法总结不同宝石的优化处理方法以及鉴别特征 (5)

学反应，沉淀出不溶性的有色物质，附着于宝石表面或裂纹和孔隙壁上，从而使宝石体色发生改变的方法。从化学沉淀法的特点可以看出，该法仅适用于多裂纹或孔隙的矿物集合体类宝石的染色。目前已广泛用于玛瑙、珍珠、欧泊、密玉等的改色处理，有时也用 于翡翠、绿松石、珊瑚、青金石及其他多孔宝石的染色。

化学沉淀法所用的沉淀着色剂主要是一些不溶性的金属氧化物，如氧化铁、氧化铬等它们实际上属于无机颜料类，有时也有—些是金属硫化物和其他金属含氧酸盐。当然，它们并非都是不溶性物质，它们的沉淀有些是由于溶剂的蒸发，而使其溶解的浓度过饱和。另外，在有些宝石染色(化学染色)中，也要用到一些有机染料，靛蓝就是典型的例子。 二、化学沉淀处理技术 主要有两种：

(1)用可溶性的着色金属盐溶液浸泡宝石，让溶液渗入宝石孔隙或裂纹之中，然后加热使溶液发生分解，在孔隙或裂纹中沉淀出着色剂，或者再把宝石浸泡在另一种溶液中，让两种溶液在宝石孔隙内和裂纹内发生化学反应，沉淀出有色物质。前一种情况如用硝酸银染珍珠，先把珍珠浸泡在硝酸银溶液中，浸透后取出加热或强光照射,硝酸银会发生分解而沉淀出黑色的Ag20；后一种情况如将玛瑙染成红色，先用三氯化铁溶液浸泡玛瑙，然后再把玛瑙浸入氨水中，就可以沉淀出红色的Fe20，具体反应为由于这些化学反应都在玛瑙的微孔隙内进行，因而沉淀出的Fe203都附着于孔隙壁上，使玛瑙的体色呈红色。

(2)先把颜料溶于某种溶剂中制成染色液，再把宝石浸泡在染色液之中，让染色液充分渗入宝石的裂隙和孔隙内，然后通过加热使溶剂蒸发，颜料沉淀在孔隙壁上。为了使染色深入宝石内部，且使颜色分布均匀，在对宝石进行化学沉淀染色之前，常常要对宝石进行预处理，如用强酸或强碱进行净化处理，一方面除去宝石中的杂色，另一方面扩大宝石的裂隙和孔隙，并使孔隙的连通性提高，以利于染色液的渗入。另外，为了加快染色效率和加大染色深度，在化学沉淀法处理过程中，也常常要使用真空泵抽洗装置，大多数情况下还需要加热装置。 在用化学沉淀法对宝石染色后，为了掩盖裂隙或孔隙中的着色剂，防止颜料外泄而污染衣物，或者防止其他杂质或溶剂渗入孔隙和裂纹中与着色剂反应，影响染色效果，还要对宝石进行—定的表面覆膜(蜡)或充填处理。 ============================= 第九章 激光处理 一、激光的概念

激光是“受激辐射的光放大”的简称， （英文名为LASER， 取“light amplification by stimulated of radiation”中每个单词的第一个字母组成），对于激光的研究是物理学界在20世纪60年代所取得的最重要的成就，激光的出现改变了光学学科长期以来存在着的一些模糊不清的观点，促进了对于光的本性认识的进一步深化。

激光具有优异的特性，它具有高度方向性、高亮度、时间和空间上高相干性以及超短光脉冲的获得等，因而在高技术及其他学科中得到了广泛的应用。它与微电子学技术相结合而形成的新兴的光电子学科，已成为当今开拓科学技术的主流。

激光在宝石学中也有着广泛的用途，如在钻石原石锯开时激光用于开槽、激光对宝石打孔、激光在宝石表面上刻字、对复杂形状钻石的切割以及激光内刻水晶图案等。

在宝石的优化处理中常用激光对钻石打孔，以去除钻石中的黑色包体。

二、常用激光器及其特性

自从激光研究成功以来，已经发展了种类极多的激光器件以及相应的激光技术。以激活介质分类，则有气体、液体、半导体、固体、染料、自由电子、准分子等；以其激励的方式分类，则有光泵、电激励、化学反应能、核反应能等。

激光的波长范围已经从与微波相接壤的远红外一直延伸到α射线波段，并认为γ射线将是下一个目标。激光的输出功率可以从小于UW到达10TW[1013W]，激光的作用时间可以从连续波输出到脉冲输出，脉冲的时间宽度可小于每秒（10-12S）量级。激光光束的发散角可以达到urad。 一般来说，气体激光的单色性及相干性比较优良，固体激光可以产生较大的功率，半导体激光的光束质量并不是上乘的，但它的尺寸很小，可以制备在半导体集成电路的基片上，因此是当今光电子学中的主流角色。当前，激光器件的发展已经渗透到各个领域中，可以预计新的要领和新的技术一定会层出不穷。 （1） 气体激光器 （2） 固体激光器 （3） 染料激光器 （4） 半导体激光器 （5） 自由电子激光器 （6） X射线激光器

三、激光对钻石的优化处理

自1970年以来就采用激光对钻石进行优化处理（激光打孔），而且激光打孔已被钻石界广泛认可。激光打孔主要初衷是淡化钻石中的深色包裹体，减弱其可见程度，以明显改善钻石的外观。

1.激光打孔钻石的方法和主要过程

钻石常用激光打孔的方式以减少深色包裹体的明显影响。用激光束烧出直径小于 0.02mm的非常细的孔穿过钻石到达包裹体。包裹体可用激光束烧掉或用酸去除。随后可用玻璃或环氧树脂将孔充填以防止尘埃进入。

新近已开始采用一种称为“KM激光处理”的新类型。这种新的处理方法用激光加热包裹体，使应力裂隙延伸到钻石的表面。这时可用酸处理这些裂隙以去除深色包裹体。这种处理，主要用于深色包裹体靠近钻石表面。如果包裹体原先张性环绕它，那将是较为理想的。这种处理通常留下一个“之”字形横向管道，达到表面的裂隙。 具体过程如下：

（1）选取需处理的钻石样品，确定暗色包裹体方位。 （2）确定离暗色包裹体最近的刻面。

（3）垂直刻面，发射脉冲激光，激光烧蚀孔到达包体后停止。 （4）加热沿激光孔扩充裂隙，使裂隙到达表面。

（5）将钻石放入HF、H2SO4或HCl中煮沸，包体被溶蚀。

（6）将激光孔或裂隙用高折射率玻璃填充。 2. 激光打孔钻石的鉴别特征

激光处理过的钻石按国家标准规定是必须注明\处理\字样的，鉴别激光处理要注意区分：激光处理和没有处理的样品；以及激光孔道和天然溶蚀孔道。注意利用不同光源条件，如暗域、亮域、顶光源和光纤灯等，主要在显微镜下进行观察。

对处理钻石实际上不可能忽略其激光孔的存在，在钻石净度分级过程中能容易地观察到。多数激光处理的钻石是从冠部打孔的。激光孔非常窄而且较直，从单个包体延伸至钻石表面。然而，当激光的聚焦点需转到钻石相同区域的另一个包体时，有些激光孔会显得弯曲和长度变化。

通常激光孔的外观像一个直径基本均匀的微白色细小针状管道。在触及钻石表面的地方，窄小的管道显得较宽，截面较圆，在反射光下，沿激光孔开口会有一小凹缘，用10倍放大镜从钻石侧面仔细观察，可看出这些孔道。但钻石镶在首饰中将会掩盖孔口，使激光处理的钻石检测难度增大。

======================== 第十章 高温高压处理

一.高温高压处理的概念及基本原理

高温高压处理(HPHT)是近年受到关注的新的优化处理方式。它是将由于塑性变形产生的结构缺陷致色的褐色钻石, 放在高温高压炉中进行处理, 来改善或改变钻石的颜色的方法。也就是说这些褐色钻石经受非常高的压力和温度，塑性形变得以修复或改变，钻石的褐色可褪成无色,也可改变为黄绿色。

在全球钻石中只有不到百分之一的钻石适用于这种处理。

二. GE-POL钻石简述

1999年3 月1日，POL公司宣称GE公司利用一种方法可改变钻石的颜色，1999年5月经这种方法处理的钻石正式由LKI的子公司POL在比利时销售。目前对该方法的处理细节仍不清楚，而且经处理的钻石无法鉴别。经过GIA多次与GE及LKI公司沟通，用激光在处理钻石的腰棱上刻上“GE-POL”字样。目前市场上将经该种方法处理的钻石称为“GE POL”钻石。推测可能是经过高温压处理。

下面给出的资料是GIA针对858颗处理钻石得出的。 1．类型：在观察的858颗钻石中，有99%为IIa型。

2．大小：858颗钻石的重量在0.18ct至6.66ct，平均大小为1.69ct，大部分大于2.00ct，三分之二大于1.00ct。

3．形态：858颗钻石中有86%为花式琢型，主要为椭圆形、橄榄形和梨形，其他多为圆钻型。加工成花式琢型的目前是为了最大程度保重。

4．颜色：80%为无色至近无色，即从D至G。其中28%的样品带有褐色或灰色色调。据LKI称，这些钻石处理前大部分为褐色。其他20%颜色较深的钻石中大部分的色级为H-K，其余3%的色级为L-N。有几颗呈明显的黄色。

5．净度：经处理的钻石中大部分（61%）的净度较高，为IF或VVS1，其余39%的大部分净度为VVS2、VS1、VS2，只有几颗的净度为SI或P。这主要是因为选择高净度的钻石进行处理。 6．内部特征：

（1）纹理：在75%的处理钻石中均可见到轻微至明显的内部纹理，有时使钻石“白色的”外观，但多数情况下，纹理为褐色的。此外，有45%处理的钻石呈雾状的外观，这种特征在显微镜下放大到10倍时更明显。这可能是由于纹理造成的，也有可能是由于光的散射作用造成的。

（2）晶体包体：多为石墨，且具应力裂隙或应力晕。

（3）局部愈合了的裂隙，看起来象蓝宝石和红宝石中的“指纹状包体”。

（4）解理：近表面具霜状或粒状外观，有些解理含有黑色的物质，经研究为石墨。 7．应力：在正交偏光镜下，大部分处理钻石显示中到强的带状或斑纹状的应力消光特征。

三. 高温高压处理钻石的工艺

HPHT处理目前主要有两种类型，一种为处理Ⅱa型；一种为处理Ⅰa型 ，但都选择褐色钻为处理对象。处理设备类似合成金刚石的设备。 主要步骤有：

a. 挑选金刚石样品：有些为裸石，有些为原石，选裂隙和包裹体较少及特定钻石类型，如褐色Ⅱa型，褐色Ⅰa型等。

b. 确定升温、升压曲线，避免压力升高太快而使钻石发生脆性破裂。

c. 达到设定温度压力值，稳定一定时间，不同处理对象设定值不同。如Ⅰa型处理压力为60kb，温度高达2100℃，稳定时间30分钟。Ⅱa型褐钻处理可能温度略低一些，但稳定时间较长，可能达数小时。

d. 降温压时先降压力，再缓慢降温，让空位有足够时间调整、稳定。 e. 取出样品后，对裸石进行再次抛磨。

f. 销售前在腰棱处用激光打上\标志注。 四. 高温高压处理钻石的鉴别特征

HPHT处理的钻石，因为其处理过程与钻石在地幔中的生长过程相近，鉴别有相当的困难，主要的鉴别依据有：

1.成批的白色Ⅱa型钻石，应引起注意，因为天然的Ⅱa型钻石仅占1%，而且处理的仅为其中的褐色部分，因而数量很少。一般不会成批出现。 2.钻石呈雾状的外观以及褐或灰色调而不是黄色调。

3.高倍放大镜下观察部分钻石内部有明显平行应变纹理，或愈合的裂隙。 4.部分钻石内部有不常见的包裹体，或包裹体周围有应力破裂纹。

5.在拉曼光谱下，处理的无色钻石有3760cm -1峰，而天然无色钻石没有。

6.吸收光谱Ⅰa型褐色钻石(含氮钻石)经HPHT处理成的自然界中不多见的强黄到黄绿色钻石，在480～500nm处有强吸收带，在503nm处有强吸收线，用棱镜分光镜即可观察到。在HPHT热处理的钻石中575、535，有些在637nm处有吸收峰。 7.处理Ia型钻石有绿色强荧光。 8.腰棱上有\字样。

注：由GE公司进行这种处理并由Lazare Kaplan公司销售的钻石在腰棱处刻有“Bellataire-year-serialnumber”字样；早先的钻石上刻的是“GE-POL”。

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