宝石鉴赏选修结课论文

蓝宝石及其鉴别传统意义上的蓝宝石的(Sapphire)矿物学名称为刚玉,化学成分为Al2O3,一般是靛蓝、蓝、浅蓝乃至绿、灰蓝等。广义的蓝宝石是指除红宝石(Ruby)以外的所有宝石级的刚玉。狭义上的蓝宝石则专指呈现蓝色的透明且杂质较少并不影响石质的宝石级刚玉。蓝宝石的矿物学物理性质同普通刚玉一样,折光率为762~770,双折射率008~10,均具有明显的二色性,其密度大约在95g/cm3-10g/cm3之间,其硬度仅次于金刚石,摩氏硬度为9。宝石级刚玉若在加工过程中,垂直刚玉光轴切割,则可能出现六道放射状星线,呈现星光效应,故称之为星光蓝宝石。产生星光效应的原因是蓝宝石中含有金红石绢丝状包体,将其加工成高弧面形,在点光源的照射下,便会出现这种光学效应。星光蓝宝石一般价格较昂贵,总体来讲,蓝宝石颜色的优劣,依次是紫罗兰色、蓝色、淡蓝色、灰蓝色,而对于其它颜色的蓝宝石,其商品名称各不相同;白色蓝宝石、绿色蓝宝石、黄色蓝宝石、黄绿色蓝宝石、紫色蓝宝石等。蓝宝石重量应在6ct以上,优质者甚至可以更小。蓝宝石的主要产出国是澳大利亚、泰国、柬埔寨、缅甸、斯里兰卡、印度及中国。澳大利亚是世界上最大的蓝宝石原料产出国,约占世界蓝宝石产量的75%,产值50%,但澳大利亚的蓝宝石质地较差。克什米尔盛产优质蓝宝石,开采却颇不正常,产出量较少。斯里兰卡以产出星光蓝宝石而驰名。世界蓝宝石加工中心为泰国。澳大利亚所产出的蓝宝石90%输入泰国,因澳大利亚蓝宝石中含铁较高,并具有尘埃状包体,致使宝石颜色发暗,常显暗色条纹和带有绿、黄、褐色色调,在泰国加工过程中多将其进行热改色处理。我国市面上所见蓝宝石大都产于国内。国内蓝宝石的主要产地为山东昌乐县、海南省文昌县、黑龙江省干沟子地区,其中山东省昌乐县蓝宝石单粒在3~5g之间,最大单粒重达71g,属国内外罕见。与天然蓝宝石相似的矿物主要有蓝锥矿、蓝晶石、尖晶石、黝帘石、电气石、堇青石(水蓝宝石)及人工合成蓝宝石。当前市面上到处可见以非天然蓝宝石冒充天然蓝宝石,以与蓝宝石相似的低档宝石冒充高档蓝宝石和以假宝石冒充天然蓝宝石等现象。因此必须认真加以鉴别。当前世界上人工合成蓝宝石已大批量产出,其化学成分、物理光学性质几乎与天然蓝宝石无多大区别,用物理、化学方法和仪器进行检验是难以区别的,但可以参照下列方法加以鉴别:①天然的蓝宝石有直线状、平行的六方色带,而人造的蓝宝石所具有的28 珠宝检测是弯曲的色带或条纹,如把人工合成的蓝宝石放在白色的背景上用肉眼观察,它的弯曲条纹通常是很明显的,若把它放到盛有浸液的半透明白色容器中,然后把容器放在光源上方,在放大的条件下从几个方向观察,均可看到弯曲的条带。②天然蓝宝石具有“丝绢状”和“指纹状”包裹体,而人工合成蓝宝石常有球形气泡。③天然蓝宝石有彩色的环带,颜色分布往往不均匀,而人工合成的蓝宝石颜色过于均一,内部缺陷较少。④利用吸收光谱进行检验时,天然蓝宝石在450μm、460μm、670μm谱线区总有被吸收谱带出现,或强或弱,而合成蓝宝石上述吸收光谱相对模糊。⑤在紫外线辐射下,天然和合成蓝宝石都可能发出荧光,但合成的蓝宝石所发出的荧光较强,天然蓝宝石的荧光非常弱。⑥在偏光显微镜下测量聚片双晶交角,合成蓝宝石交角为60度角,而天然蓝宝石却无此现象。⑦当通过宝石顶面观察时,天然蓝宝石很少显示二色性,而合成蓝宝石呈现很强的二色性。蓝宝石与相似矿物可通过各自的矿物晶体特性加以正确区别。宝石级蓝锥矿只有美国一个产地,产量较少,虽然颜色与蓝宝石较为相近,但其硬度较小,摩氏硬度仅为6-5,因此单凭硬度即可与蓝宝石区别;天然蓝宝石具有双折射而尖晶石则为单折射,如若蓝色宝石中能出现红色的闪光,则可断定此蓝色宝石为尖晶石或黝帘石;蓝宝石的高硬度、高密度、高折射率可与电气石、堇青石、黝帘石加以区别。以假宝石冒充蓝宝石,在市场上也较为常见,冒充蓝宝石的假宝石一般为玻璃。玻璃为非晶体二氧化硅,在融熔过程中若加入适量的钴,即可制成钴蓝玻璃,青蓝色泽与蓝宝石极相似而得以冒充。对以钴蓝玻璃冒充的蓝宝石赝品较易鉴别,在偏光镜下呈全消光的即为钴蓝玻璃,另外由

有用，选修课可以丰富我们的课外知识，我在大学的时候选了一门《宝玉石鉴赏》，通过这门课的学习，我了解了一些关于宝石的基本知识，让我不至于买宝石时，所以我觉得是有用的。

钻石加工基本原理的分析　　钻石是自然界中最硬的一种物质。自从发现钻石以来, 人们就一直探寻着钻石的加工方法。人类在经过长期的摸索之后, 最终还是在钻石自身的高硬度上, 开辟了征服钻石之路, 使钻石真正成为装饰人类的“珍宝之王”。钻石加工一直是人们研究的课题。本文对钻石加工的基本原理进行了分析, 并对钻石加工的主要研究方向作一粗浅的讨论。1　基本原理 对任何一种固态物质进行加工, 从根本上说,都是高硬度物质对低硬度物质的机械刻划、磨擦或切削。就钻石加工而言, 却是一个例外, 它是同种最高硬度的物质对其自身的刻划、磨擦或切削。人类在发现了以上最原始的钻石加工方法的同时, 又意外地发现了钻石对钻石的切削能够产生钻石粉。这一发现具有开拓性意义。因为原始的钻石加工方法只能满足钻石最基本的加工要求,远不能满足钻石的精细加工。而只在发现了钻石粉后, 钻石加工的大门才被真正打开, 逐步形成了较为完善的现代化加工技术体系。2　基本加工方式 随着钻石粉的发现, 钻石的加工出现了两种不同的加工方式, 即非载体加工和载体加工。211　非载体加工 非载体加工是指钻石与钻石之间利用其脆性直接互相磨擦、刻划, 以达到其互为加工的目的。在钻石粉融入钻石加工工艺之前, 钻石的非载体加工作为钻石加工的唯一方式, 发挥着作用。 钻石的非载体加工有以下特点:11 它以最直接的接触方式(不需任何加工媒介) 进行加工。这种加工之所以能够实现是因为钻石具有一定的脆性。这是对钻石以及类似高硬度晶体材料进行一般加工的自然选择;21 它不受钻石各向异性的晶向限制。晶向是钻石加工的难点之一。钻石的非载体加工正是发挥了它的独特作用, 如括钻、车钻的加工;31 强力剥落是钻石非载体加工过程中产生的一种物理现象。钻石之间的直接磨擦并不会因强力剥落而氧化消失, 而只改变了钻石的存在形式,即由晶体变为微粉(微晶粒)。因此, 如果高温燃烧是在原子的层次上对钻石实施加工的一种化学反应(即氧化反应) , 那么强力剥落就是在晶胞单位(即分子结构) 的层次上对钻石实施加工的一种物理反应;41 强力剥落是钻石非载体加工中的一种低速磨擦运动的结果。剥落的强度与钻石晶体加工的速度成反比。速度越低, 被加工钻石的括面就越粗糙, 剥落的微粉就相对越粗; 反之, 加工面就越光洁, 剥落的微粉就越细。由于强力剥落多发生在低速加工状态中, 因此这种加工不可能是一种精细加工, 而只能是一种粗框式的局部改变钻石外表形态的粗加工。粗括钻石轮廓、劈裂或锯切双晶钻石、钻石腰圆的打磨等, 都采用钻石的非载体加工方式。 随着现代科学技术的发展, 钻石的非载体加工方式有了新的进展。除了钻石之间的磨擦加工外, 还出现了钻石与高硬度金属盘之间的高速磨擦燃烧加工以及钻石激光切割的燃烧加工等等。这些加工形式的出现不断地丰富了钻石非载体加工的内容。212　载体加工 载体加工是整个钻石加工技术体系中最重要的加工方式之一。它是在钻石非载体加工基础上的一次质的飞跃, 是钻石深加工和精加工的最佳选择。钻石粉为载体加工方式中的主体。1456 年荷兰人路易费·皮尔根第一次将钻石粉涂抹在磨盘上, 发现磨面居然能产生精亮光滑的加工效果。要使钻石粉实现对钻石的有效加工, 必须要有能够附着它的金属或非金属载体, 并利用载体的运动来实现对同类自然晶体的有效加工。钻石加工的实践证明, 钻石粉的载体特质并不重要, 重要的是载体必须能够附着钻石粉。载体是选择金属还是非金属, 是盘还是片, 是将钻石粉作固着处理还是游离处理, 可以视加工的实际效果而定。钻石粉附着于载体, 并随载体在高速运转状态下与被加工钻石接触。这种接触实质上是一种高速磨削运动, 瞬间会产生相当高的温度, 使钻石产生燃烧现象, 钻石粉与钻石加工面上的碳原子“同归于尽”, 与空气中的氧原子结合成二氧化碳, 从而实现钻石粉对钻石的加工目的。钻石具有各向异性的特点, 因此, 载体加工必须选择正确的加工方向。否则, 高温燃烧也难以实现对钻石的精细加工。从本质上讲, 这种加工对钻石只能是一种顺势而为的“软加工”, 必须顺着钻石最易磨损的方向抛磨, 才能达到最佳的加工效果。从理论上讲, 钻石最易磨损的结晶方向应该是: (1) 面网密度低; (2) 单一方向碳原子数少; (3) 共价键的受力方向趋同。只有选择钻石最易磨损的结晶方向, 才能有效地对钻石进行精细加工。在多数情况下, 钻石的载体加工只能加工平面刻面, 而对于钻石的非平面加工, 它就显得力不从心了。

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