不能用此方法提高颜色的色级。
最初对宝石进行辐照处理的便是钻石。一般来说,对钻石进行辐照处理有镭盐处理、回旋加速器处理、中子辐照和电子辐照等几种方法。
1.镭盐处理:通过将钻石埋于镭盐中而使钻石形成绿色。这种方法会产生长期的放射性。在珠宝界,这种镭处理致色钻石一直存在。
2.应用回旋加速器处理:这种辐照处理方式可以使钻石产生多种颜色,包括绿色,蓝绿色和黑色。之后采用加热淬火可以产生黄色至褐色,以及不太常见的粉红色,红色或紫红色。 3.中子辐照和电子辐照:中子辐照和电子辐照是对钻石进行辐照处理最理想的方法,同其它方法相比,其所形成的颜色较为均匀,鉴定起来更加困难,对绿色钻石更是如此。 辐照处理钻石的检测:
1.颜色分布:在天然致色彩色钻石中,色带可为直线状或角状,并与晶面平行,而人工致色的钻石中,色带则平行于琢型宝石的小面。应用回旋加速器处理的钻石所产生的颜色具有分布集中的特点,且颜色分布与琢型宝石的形状有关,也与轰击方向有关。从亭部辐照导致在圆钻型切工宝石围绕底尖颜色成环状存在,形成“伞状效应”;阶梯形琢型钻石显示靠近底面并与它平等的窄的色带。从冠部辐照则导致冠部刻面轮廓的颜色富集;可见围绕腰棱的深色环。若从石的边部轰击,则无特征的图案,但靠近轰击源一侧的颜色要深的多。 2.吸收光谱:辐照处理的钻石基本上基于宝石的光谱学吸收性质,使用分光光度计测定光谱为主要的鉴定方法。含氮的无色钻石经辐照和加热处理后可产生黄色。一般认为黄颜色是由H3和H4色心引起,且以H4色心占优势,而天然黄色钻石没有H4或H4色心不明显,在吸收光谱中,由H4色心引起的吸收线的存在被认为是钻石经辐照的证据。但H4线的缺失并不能说明钻石颜色就一定是天然的。另外经辐照而成的黄色钻石还可以存在595nm的吸收线,但是在样品辐照后再次加热的程中,随着温度的不断上升,595nm吸收线将消失,与此同时在红外光谱区将出现H1b和H1c吸收线的辐照钻石,因此595nm或H1b和H1c线的出现,是辐照钻石的鉴定依据。
3.导电性:天然致色的蓝色钻石属于IIb型并能导电和透过短波紫外光,而辐照而成的蓝色钻石则不具有导电性。 4.镭盐处理钻石可以通过使用盖革计数器以及使用自动射线照相(照相底片在夜间进行几个小时曝光看是否在底片上留下钻石的影迹)检测出来。 另外,辐照钻石的颜色不是典型的天然颜色,对于那些对有色钻石的外观熟悉的人可以识别出某些经过辐照处理的钻石,但对彩钻这种贵重宝石最好交给宝石实验室进行检测。
二、黄玉
最具有商业价值的辐照处理要属黄玉。而且辐照处理的黄玉多年来已经具有较高的知名度。通过辐照处理和(或)热处理可增强或产生粉红色、黄色、褐色和蓝色黄玉的颜色。一切可以产生放射性射线的装置,均可以做为辐照处理黄玉的设备。
最初是采用Y槽处理,使黄玉产生蓝色。这种处理同时也产生了黄色和褐色色调。使颜色带有“钢灰色”,这种方法现在只被用做对黄玉处理的前期试验方法,因为对Y射线短暂曝光
即呈现蓝色的无色黄玉对于线性加速器上的高能辐照处理更易产生变化。这种试验的优点就是以这种方法前期筛选的黄玉不会带有任何残余放射性,因此不必费时间便可将其分类用于后来的“线性”加速器处理。
线性加速器可获得较深的颜色,但也必须再进行热处理以去除其产生的黄色色调。且此方法会导致残余放射性,所以处理过的黄玉不能马上投放市场。用核反应堆对黄玉进行辐照处理可直接变成蓝色而不需要随后的加热步骤。最典型的反应堆辐照致色是中至深的灰蓝色;常常具有“墨水”外观。有时采用热处理去除这种墨水外观,产生较浅的更饱和的颜色。但用核反应堆处理的任何宝石都具有残余放射性。因此辐照后的托帕石必须储存一定时间直到放射性衰减到一定水平,才可用于商业上。
现在人们有时结合几种处理方法用于产生较深颜色且不带有墨水状外观黄玉。这种结合处理通常以核反应堆辐照开始,继之采用线性加速器,最后采用加热处理。 辐照处理黄玉的检测:
尽管根据颜色的强度和深度可以说大多数辐照处理的蓝色黄玉的颜色在自然界还从没有发现,但到目前为止,还没有任何非破坏性办法能准确证明蓝色托帕石的颜色是否经优化处理。然而,如果已确定它是处理过的,则应该指出。另外,一些黄色和褐色黄玉,无论是天然或人工致色的,在光的照射下均可能褪色。
三、蓝宝石
无色、浅黄色和某些浅蓝色蓝宝石经辐照可产生(辐照可产生两种黄色色心一种是在光中迅速退色YFCC的色心,另一种是在光中较稳定和500以下温度不退色的YSCC色心,但大多是产生YFCC色心)深黄色或橙黄色蓝宝石,一般极不稳定,在太阳光下几小时或用酒精灯烧一两分钟就会退色。这种处理具有价值的原因是因为辐照处理产生的颜色范围相似于热处理金色蓝宝石,因此日常人们用“退色试验”来确定金色蓝宝石颜色的稳定性。粉红色蓝宝石通过辐照处理也可产生稀少的橙-粉红色蓝宝石。
辐照处理蓝宝石的检测:
辐照处理蓝宝石不易检测,但颜色通常与未处理过的天然材料的颜色不相同。
四、绿柱石
绿柱石经不同能量的射线辐照后,可以产生颜色的变化,常用的放射源有X射线、Y射线及高、低电子等。颜色由无色变成黄色(2500C以下稳定),蓝色变成绿色,粉红色变成橙黄色。还可以使一些天然无色绿柱石转变为粉红色,(国内对无色或绿色的绿柱石进行辐照处理后,得到了金黄色和蓝绿色的绿柱石)这些颜色对光是稳定的。其中特殊的一个类型称为Maxixe型绿柱石。Maxixe型无色、暗蓝色、绿色、黄色、粉色、蓝色绿柱石:经Y射线或短波紫外线照射后,形成深钴蓝色的绿柱石。辐照处理的宝石无放射性,但其产生的钴蓝色不稳定,较温和的加热或光照,就会使其褪色。现在市场上出现的钴蓝色绿柱石均为辐照产品,这种材料在珠宝业没有应用价值。
辐照处理绿柱石的检测:
辐照处理一般绿柱石不易检测,但Maxixe型辐照处理蓝色绿柱石具有以下鉴别特征:其颜色呈钴蓝色,有别于海蓝宝石的天蓝色;其可见光的吸收光谱是在红区(695nm、655nm)有两个带,在橙、黄、黄绿区628nm、615nm、581nm、550nm伴有较弱的带(也有资料报道为688nm、624nm、587nm、560nm处的吸收带),在海蓝宝石中没有发现这些带。观察二色性时,Maxixe型蓝色绿柱石的蓝色出现于常光方向非常光方向大多呈无色,而海蓝宝石二色性中深色是在非常光方向。另外,Maxixe型蓝色绿柱石,富含稀有金属Cs和B,密度2.80g/cm3、折射率1.548-1.592,均高于一般的绿柱石。
五、碧玺
辐照处理主要用于产生或加强碧玺的粉红色至红色,这两种颜色是碧玺最常见的颜色。无色或粉红色的电气石处理可变成更好的红色,但在颜色改变的同时经常会产生大量裂纹。某些碧玺在经过辐照处理后产生黄色、橙色。有时辐照也能产生红和绿双色碧玺。绿碧玺在电子轰击下颜色不会发生改变。这种处理不易检测。
六、石英
几乎所有石英均可通过辐照形成烟色。先对无色水晶进行辐照使其变为深棕色,黑色,再经热处理减色,以形成所需的颜色。不易测定。 芙蓉石辐照后可加深颜色,颜色稳定,不易测定。 辐照处理也可用于无色石英材料生产紫晶、黄晶。 七、其他宝石 1.长石
由白色微斜长石处理成蓝色天河石,很少见,不易检测。 2.方柱石
由无色或黄色方柱石辐照处理成紫色,不稳定,遇光会褪色。 3.锂辉石
无色或近无色的锂辉石经辐照可转变成粉红,稍加热或见光会褪色。另外辐照产生的橙色、黄色、黄绿色锂辉石颜色稳定,但有残留放射性,不易检测。
紫锂辉石经辐射后还可变为绿色,某些锂辉石经中子辐射后变为亮黄色,这种颜色无天然对应物。
4.方解石
经过辐照后方解石,冰洲石可变成金黄色、黄色、粉色、个别有紫色。无论有色或无色方解石辐照后均可改变或增强其颜色。但辐照后的颜色会慢慢褪色,在日光下会褪到原来的颜色。不易检测 5.珍珠
经辐照可成灰色、蓝灰色、绿黑色、蓝黑色等,并不是所以的珍珠都可利用辐照改变颜色。实验证明在Y射线辐射中淡水珍珠比海水珍珠易改变颜色。其颜色对光照和热是稳定的。 放大检查,珍珠质层可见辐照晕斑,拉曼光谱与未处理黑色养殖珍珠有差异。
=================================== 第五章 充填处理
1.充填处理概论
一、充填处理简介
一种用油、人造树脂、玻璃或其他聚合物等硬质材料充填和掩盖结构疏松的珠宝玉石或珠宝玉石表面的缝隙、孔洞,增加其透明度和耐久性的方法。
使用无色油或各种植物油对宝石进行处理,是一种古老而传统的处理方法,古希腊人早已使用。现在有些珠宝生产者仍在使用,不仅用在对祖母绿的改善上,而且用于红宝石、蓝宝石、碧玺等。处理后的宝石颜色鲜艳,净度高,但随时间的推移,特别是在高温环境下,油容易渗出,因而无色透明塑料取代油成为充填材料成为必然。随着科技的发展和高分子新材料的推陈出新,充填材料越来越丰富,充填技术也越来越完善。
二、充填处理的原理及目的
(1)改善宝石的颜色状态:如果向宝石的裂隙中注入某种无色油,可以大大提高宝石的色度和颜色鲜艳程度。常见的有裂隙丰富的祖母绿,红宝石等有色单晶质宝石经注油处理,使其颜色状态改善,宝石色彩更加浓艳。
(2)提高宝石的透明度:大量宝石发育有各种微裂隙或孔隙,这些裂隙和孔隙中充填的主要是空气和少量的水,由于宝石的折射率与空气的折射率相差较大,因此当光线射入宝石时,会在裂隙和孔隙中发生散射和漫反射,从而使宝石的透明度降低。如果用某些折射率与宝石相差不大的无色透明或有色透明的物质注入或充填宝石的裂隙和孔隙代替空气就会使宝石透射光强度增大,宝石的透明度就会明显改善。典型例子是B货翡翠。
(3)增强多孔宝石的稳定性:有些宝石由于是大量矿物微晶集合体,呈现从粒状,斑状到纤维状的结构当这些矿物微晶堆积不精密时,在宝石中就会出现大量的孔隙,结构比较松散,稳定性较差。不稳定结构还会使宝石在加工时破裂,还会受到其他物质的污染,使宝石改变颜色注入部分固态物质会增加其稳定性。例如松散质地的绿松石经填充后,其质地变得坚硬,使用耐久。
(4)给宝石加色:这与通常意义的染色类似。但它通常与纯染色处理有所不同,染色处理是使染料直接侵入孔隙和裂隙处,但不用充填孔隙和裂隙。而充填处理要把染料和充填物混合一起注入孔隙和裂隙处。加色只是充填处理的目的之一。充填处理的加色可以使宝石的颜色加深,也可以使无色宝石变成彩色宝石。比如祖母绿注绿色油处理,一方面加深颜色另一方面可充填裂隙,提高透明度。
(5)掩盖宝石的各种缺陷:无论什么宝石,裂隙,孔隙都是令人无法忍受的,裂隙不仅留下了破裂的隐患,还降低了宝石的价值。
大多数宝石的充填处理都不是单一目的,例如祖母绿的注油处理不仅是为了隐去裂隙,也是为了“增水增色”。
三、充填处理的工艺条件
对于不同的宝石,充填处理的目的是不同的,如祖母绿的注油处理主要是为了改善颜色的透明度,而给钻石的孔洞处的玻璃态充填是为了掩盖瑕疵,不同的处理目的,所要的工艺条件也有所不同。 (1)宝石空隙的结构 (2)温度条件 (3)时间条件
常用的充填处理方法有三种:(1)静态充填法(2)热充填法(3)高压充填法 2.充填处理的宝石及鉴别 一、翡翠
质地较差的天然翡翠饰品,在漂白后进行聚合物充填处理,达到翡翠饰品增色及改变质地的目的。此类翡翠我们称为“B货”。充填处理使翡翠的颜色变得鲜艳,质地也显得纯洁透明,经过处理后翡翠的亮度和耐久性都受到影响。这种处理是用人工的方法使翡翠内在的美显露出来的方法,是应该肯定的。但有信誉的商人在销售时要予以说明,同样外观的A货与B货价值相差很大,B货要便宜的多。而现如今人工方法越来越高明,B货肉眼观察几乎找不到破绽,在放大镜甚至在显微镜下观察,也需要有经验的鉴定师才能在结构上找出点毛病。
充填处理用的聚合物主要为环氧树脂类、塑料类,采用煮、压入方法进行。 充填处理的工艺方法
充填处理是制作B货翡翠必然的一个环节,因为经过酸洗漂白及碱洗增隙后,翡翠的裂隙和孔隙增多,致密度下降,透明度变差,必须用树脂胶进行固结,以增加强度和透明度。常用的树脂胶的种类有聚苯乙稀类树脂,邻苯二甲酸类树脂等,要求树脂为无色透明,流动性好,固结后有较大的强度。做法是把酸洗碱洗后的原料烘干,放在密封的容器中抽真空,达到一定的真空度后,在容器中灌入足够的胶使翡翠原料完全浸入胶中,然后还可以增加压力,使胶能够把所有空隙都充填到。
树脂产生的影响不只是增加强度和提高透明度。树脂固结后,在孔隙中存留下来,并且使被酸洗和碱洗造成的结构特征留下来;同时处理后翡翠的化学成分和物理性质发生了一定的变化。B货翡翠含有天然翡翠所没有的树脂胶。固结的胶的硬度比硬玉的硬度小,处理后翡翠的硬度差异更大,使抛光面上出现特征的龟裂纹状的表面特征。 充填处理翡翠的鉴别
经过漂白注胶处理的B货翡翠,具有多种有鉴定意义特征,鉴定特征通常较明显,但通过现如今对切磨抛光工艺的改进,有一部分B货翡翠可能在常规手段下很难发现有意义的鉴定特征。所以对翡翠的鉴定一定要多方面的观察,在有条件的情况下,还要积极应用先进的分析仪器,以期对翡翠的真伪作出准确可靠的结论。 (1)光泽
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