扩散治疗分为两个部分:表面扩散和铍扩散(也称为本体扩散)。
一、表面扩散
1.宝石的性质:基本上应用于刚玉。还对其他宝石(如黄玉)进行了实验。
2.所用材料:高温炉及相关化学试剂。
3.可能的影响:通过加热使着色剂扩散到石头中,从而添加引起颜色的化学剂。这导致在无色或浅色刚玉表面上形成一层薄薄的颜色。
4.结石增强型:目前这种处理被施加到获得蓝色蓝宝石和红宝石,天然的和合成的。
5.鉴定:
放大倍数:检测经过扩散处理的石材的最有效方法是其在亚碘甲烷液体或甘油中的外观。
如沿小面连接处和腰带周围的颜色集中,不均匀或不规则的小面到小面着色所示,则可以实现更大的浮雕效果。典型的是愈合的指纹,破裂的光晕,熔化的晶体,部分被吸收的以及点状(扩散的)丝绸包裹体。仅在表面下方看到颜色的局部化,斑点(由不均匀的扩散和重新抛光引起),或者在到达裂缝或空腔的表面出现渗色。在刻面或腰带上麻子标记和烧伤的表面。密集的非常小的白色夹杂物,其颜色仅在表面下方并覆盖整个刻面。
此图由儿童淘矿工场北京淡水河谷摘自网络,如侵权请联系删除
紫外线灯:它不提供诊断信息以进行识别,但有时-在短波下可看到弱至中度,垩白蓝色,白色至淡黄色白色。
折光仪:如果采用扩散处理的红宝石,则可以看到各个刻面的多个读数以及整个范围内的读数。
6.认证:经过扩散处理的宝石均根据CIBJO规则和法规认证。
天然蓝宝石为人造彩色蓝宝石、天然红宝石作为人造色刚玉、人造蓝宝石为人造彩色蓝宝石、人造红刚玉人造红宝石。
7.程序:目前,此处理方法已用于获得蓝宝石和红宝石。
刚玉的颜色归因于过渡元素铁,铬,钛或镍。扩散处理首先使必要的着色剂(化学物质)与石材表面接触。然后将宝石加热到高温,使晶格结构膨胀并允许激发的过渡离子在表面内迁移,因此在宝石周围会形成一层薄薄的颜色。温度越高,使用的时间越长,颜色渗透的深度越大。
8.方法:为了获得蓝色/红色,通常将无色或浅色的多面刚玉嵌入粉末中。
对于蓝色,此粉末由大量的氧化铝,少量的氧化钛和少量的氧化铁组成。在红宝石的情况下,粉末形式是3 – 6%的氧化铬和22 – 24%的氧化钛。嵌入粉末中的样品被保存在氧化铝坩埚中。然后将坩埚在炉中进行扩展加热。
9.条件:
温度:升高的温度范围为1600°C至约1850°C(几乎接近刚玉的熔点);在低于1600°C的温度下,该过程会在经济上变得缓慢,并且在高温下,表面可能会损坏;时间:加热时间从2小时到200小时不等;大气:氧化。
10.结果:
在刚玉中,着色层的厚度从0.07 毫米(弱色)到0.42 毫米(深色)不等。在此过程之后,石头会变得有斑点,表面有烧焦的痕迹,并且有些融化。轻度抛光可消除这些功能。
此图由儿童淘矿工场北京淡水河谷摘自网络,如侵权请联系删除
二、铍扩散
1.宝石的性质:这基本上适用于刚玉。
2.所用材料:高温炉以及相关化学试剂,如铍,锂,镁等。
3.可能的影响:通过加热使着色剂扩散到石头中,从而添加引起颜色的化学剂。这导致着色元素渗透到石材的核心。
4.增强结石:最初对粉红色蓝宝石进行的处理变成了粉红色的橙色“ padparadscha”阴影。现在,正在对所有刚玉颜色进行这种处理,以获得不同的花哨色调。
5.原因:较轻的元素渗入晶格并占据铝的位置,从而改变颜色。铍进入刚玉晶体时,会赋予宝石黄色。当此黄色与已经存在的粉红色混合时,将给出粉红色的橙色“ padparadscha”阴影。
6.鉴定:用经典仪器或常规测试很难鉴定出这些宝石。
就像蓝宝石和红宝石在表面上的简单扩散一样,这种处理不会在腰带或斑片状小面上显示任何颜色集中。如果存在,这些宝石在浸入溴仿或二碘甲烷液体中并在漫射白光下观察时,可能会显示出内部色环。可以通过一种称为LA-ICP-MS的高度复杂的技术来检测治疗,该技术代表激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法。
另一种方法是,如果能够获得诸如宝石的特征色之类的特征以及诸如弥散的丝绸,破裂的光晕,已修复的指纹之类的热处理夹杂物,那么就有可能进行识别。
7.修改:粗糙和切割的宝石都在外部进行了修改,以模仿天然宝石。此类修改后的材料需要在放大下仔细检查。
例如,对廉价的绿色绿柱石 进行了表面改性:首先在中心钻一个孔。将深绿色玻璃插入孔中。然后将其涂上泥浆,以呈现天然粗糙的祖母绿晶体。将合成红宝石切成六边形以模仿红色绿柱石。