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1、淺析寶石充填工藝及充填寶石的鑒定摘要：本文筆者主要分析部分紅寶石的填充材料及其充填工藝，并針對利用現(xiàn)代測試技術(shù)來分析充填紅寶石的主要鑒別特征，與廣大寶石愛好者作出技術(shù)交流。關(guān)鍵詞：寶石充填充填工藝一、引言紅寶石，英文名稱為“Ruby”，意為紅色的寶石，其礦物學(xué)名稱為剛玉，在礦物學(xué)上屬于剛玉族，只有達(dá)到寶石級的含Gr的紅色剛玉才叫做紅寶石。紅寶石因其鮮艷亮麗的顏色、絢麗的光澤而深受各國人民的喜愛,與鉆石、藍(lán)寶石、祖母綠、貓眼一起被譽(yù)為“五大名貴寶石二紅寶石的原生礦床主要有兩種類型：第一是形成于地幔的高溫高壓條件下，隨巖漿噴出地表；第二是區(qū)域變質(zhì)作用下或接觸
2、變質(zhì)作用下由一水硬鋁石等變質(zhì)而來。著名的產(chǎn)地有緬甸、阿富汗、巴基斯坦、坦桑尼亞、澳大利亞、泰國、柬埔寨、越南等。在中國的云南、安徽、青海也有一定質(zhì)量的紅寶石產(chǎn)出?雖然產(chǎn)地較多，但由于天然資源有限，且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展人們對紅寶石的需求口益增加，天然的紅寶石越來越無法滿足人們的需求，因此優(yōu)化處理及合成紅寶石應(yīng)運(yùn)而生。人工寶石的出現(xiàn)雖然一方面解決了不斷擴(kuò)大的市場供需矛盾，但另一方面卻對珠寶市場帶來了不小的沖擊，影響了紅寶石市場正常有序的運(yùn)行。因此，行之有效的珠寶鑒定工作顯得倍加重要.目前已有多種改善處理新技術(shù)被應(yīng)用于提高剛玉寶石的品質(zhì)和等級.這些處理技術(shù)主要包括
3、各種熱處理（傳統(tǒng)和現(xiàn)代的熱處理）、表面擴(kuò)散及最新的被改善技術(shù)和鉛玻璃充填技術(shù)等。最新的充填紅寶石是鍛改善技術(shù)之后的又一個熱門話題。紅寶石的充填是將充填材料注入或填充到紅寶石的裂隙、孔洞和孔隙中，以掩蓋其裂隙缺陷，減少內(nèi)反射，進(jìn)而達(dá)到提高寶石的亮度、透明度和改善紅寶石顏色效果。近來一些國際上著名的寶石實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)檢測出一種經(jīng)新型鉛玻璃充填處理的大顆粒的紅寶石，近期日本寶石協(xié)會（GAAJ）首次檢測到一顆13.22克拉鉛玻璃充填的紅寶石，同年美國寶石貿(mào)易協(xié)會（AGTA）也報(bào)道檢測了一顆16克拉的經(jīng)鉛玻璃充填處理的刻面型紅寶石,最近,GIA實(shí)驗(yàn)室也檢測到兩顆充填處
4、理的紫紅色紅寶石（3.19克拉和2.76克拉）。盡管這種充填處理紅寶石目前還沒有在市場上大量出現(xiàn).但應(yīng)該引起檢測部門和商家的高度關(guān)注。二、寶石充填材料與工藝較早時期的充填材料硼鹽（Na28405（OH）4。'8H20）是無色半透明的晶體或白色結(jié)晶粉末，在空氣中容易失水風(fēng)化，當(dāng)加熱到650K左右時.會失去全部結(jié)晶水轉(zhuǎn)變成無水鹽，當(dāng)加熱到1150K時熔成玻璃態(tài)。熔融狀態(tài)的硼砂能溶解一些金屬氧化物，并據(jù)金屬種類的不同而顯出特征的顏色。最初是作為紅寶石熱處理的一種熔劑，在熱處理時.呈非晶態(tài)殘留在寶石的裂隙和孔洞內(nèi)而形成充填的效果，而不是特意作為紅寶石的充填物。另
5、一種常用的充填材料鉛玻璃則是以氧化鉛為助熔劑形成的一種特種玻璃，熔點(diǎn)較低，加熱易變形。以高鉛玻璃充填裂紋或開放裂隙則是最新的紅寶石充填技術(shù)。其目的是掩蓋裂隙，增加透明度和提高紅寶石的凈度。紅寶石的充填一般是在真空條件下通過加熱來完成.一般分為以下兒個步驟，圖1是紅寶石充填工藝的示意圖。處理前的準(zhǔn)備：挑選待處理的樣品，用酸清洗.去除紅寶石裂隙中的各種金屬離子和其他雜質(zhì)并烘干。充填處理：將充填物質(zhì)與待充填的紅寶石置于充填裝置，加熱使充填物質(zhì)熔化成玻璃態(tài)或液態(tài)在真空環(huán)境下滲入紅寶石的裂隙中，充填物質(zhì)既作為填充劑，也起助溶劑作用。冷卻和再充填：充填結(jié)束后，慢慢降
6、溫至室溫。在冷卻過程中充填物質(zhì)變?yōu)楣虘B(tài)物質(zhì)并可能出現(xiàn)部分結(jié)晶物和流動特征。由于充填物質(zhì)冷卻收縮可能需要再次充填。表面處理充填過程完成后往往要對紅寶石進(jìn)行表面處理包括酸洗和重新打磨和拋光。在紅寶石的充填過程中可加入些著色劑（般為Cr203）以改善無色或淺色剛玉寶石的顏色使之更為鮮艷。除了真空充填工藝外溶膠一凝膝工藝也被應(yīng)用到紅寶石充填中來采用二元或三元組份配置溶膠并充填到紅寶石裂隙或孔洞中冷卻后溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)槟z而填補(bǔ)了紅寶石的裂隙和孔洞掩蓋了紅寶石的瑕疵。三、充填紅寶石的鑒定方式由于充填材料與紅寶石的化學(xué)成分物化性質(zhì)一般存在定的差異可通過顯微鏡和實(shí)驗(yàn)室相關(guān)儀
7、器來檢測充填材料分布形態(tài)內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較特征。1.放大檢查內(nèi)部特征裂隙面上會出現(xiàn)流動紋和氣泡充填物在高溫下可以不均勻地愈合部分裂隙而形成指紋狀包裹體由充填物熔劑殘余和愈臺區(qū)域組成與天然紅寶石的指紋狀包裹體特征明顯不同（如圖2）。反光下觀察裂隙充填物呈現(xiàn)明亮的光澤與紅寶石主體明顯不同透光下則為暗色部分不透明久置后的充填紅寶石中的充填物更為易見（如圖3）另外充填紅寶石般都有熱處理的熱效應(yīng)典型特性。2.陰極發(fā)光儀和鉆石觀察儀從陰極射線管發(fā)出具有較高能量的電子束激發(fā)寶石礦物的表面，使電能轉(zhuǎn)化為光輻射而產(chǎn)生的現(xiàn)象，稱之為陰極發(fā)光.礦物陰極發(fā)光的起因是晶體的分子畸變.當(dāng)
8、晶體受到電子束轟擊時，晶體內(nèi)部將產(chǎn)生電子空穴，晶體局部能級變化并呈激發(fā)態(tài)，這些激
