宝石的优化处理

宝石的优化处理过程是通过改变宝石的颜色、光学效应或韧度改善宝石外观，它不包括宝石的切磨和抛光。

对于优化处理的宝石，已经被市场所接受，可以当作天然宝石出售。例如，斯里兰卡灰白色蓝宝石经加热处理变为蓝宝石，坦桑尼亚褐色黝帘石经热处理变为蓝色黝帘石，无色黄玉经辐射处理变为蓝色黄玉，以及玛瑙经过染色和熔烧呈现出各种颜色等。一些处理宝石出售时需注明也能被市场接受。如，辐射处理的蓝色钻石，裂隙充填的红宝石和祖母绿，染色的翡翠和石英岩等。而一些经处理后带有有害物质的宝石，则不能被公众接受。如带有残余放射性的黄玉等。

近年来，随着优质珍贵宝石资源的枯竭，随着新技术新材料的发展，改善宝石品级、丰富宝石市场越来越重要，宝石优化处理工作成为宝石科研的重要课题。

常用的宝石优化处理方法有表面处理、染色处理、热处理、辐射处理等。

1表面处理

在透明宝石底部涂上一层颜色或贴上一小块彩色箔，然后采用封闭式背面镶嵌以改善宝石的颜色，在不透明或半透明宝石表面涂上一层蜡，以增加宝石的光泽和色彩。

这些古老的改色方法，现在有时仍在使用。将浅**钻石亭部涂以一薄层蓝色以抵消色彩；在玻璃仿制品背部涂上不透明涂料以增加亮度；将绿松石表面进行蜡处理以改善光泽和颜色。

鉴定时用放大镜仔细观察不难发现各种处理的痕迹，这些处理一旦被除去，将会使宝石的外观发生变化。

2染色处理

这种处理方法常用于多孔的材料或含相当多裂纹和裂隙的宝石，染料可以渗透进宝石的孔隙或裂隙中。

染料可以是有机染料或无机的化合物，前者通过溶剂的扩散而致色，后者经过化学反应而沉淀。无机染色通常着色耐久，而有机染料颜色鲜艳但会退色。

市场上大多数祖母绿都经过油浸染色处理，有时是有色油注入其裂隙之中，改善了祖母绿的清晰度和颜色。石英岩、大理岩、玛瑙、玉髓等常染成各种鲜艳的颜色。染色翡翠大量出现常常以假乱真。灰玉髓和一些多孔隙的蛋白石在糖溶液中煮过，经浓硫酸处理后，除去糖中的氢和氧，所剩下的是均匀的黑色的碳，使宝石变为黑玉髓和黑欧泊。也可用硝酸银将珍珠染成黑色。

染色处理的品种很多，仔细观察时可能发现，颜色的分布与裂隙和孔隙度有关；吸收光谱和紫外荧光能显示染色剂的存在，查尔斯滤色镜和热针等也能发现疑点。

3加热处理

加热处理是在高温条件下改变色素离子的含量和价态，调整晶体内部结构，消除部分内含物等内部缺陷，以改变宝石的颜色和透明度。

加热处理是天然地质过程的重复和延续，对于他色宝石改善氧化还原条件，调节温度和时间，可以得到效果令人满意的适销商品。

浅色或无色蓝宝石在还原环境中加热处理，可变为蓝色蓝宝石；黑蓝色和深蓝色蓝宝石在氧化环境中加热可以退色。

热处理可以出溶或溶解刚玉中的金红石，以增强星光效应，或减少丝光使宝石透明度提高。热处理可使绿色、淡黄绿柱石变为海蓝宝石，使褐色黝帘石变为蓝色，使黄玉去黄，含铬的**变为粉红色。热处理还可作为染色的前期处理步骤以增加孔隙度，可以是辐射的后期处理增加颜色的稳定性，或改变及消除辐射的效果。

加热处理的过程与天然过程类似，故其结果常难以检测。有时可根据常见颜色经验、吸收光谱和内部色带的模糊、晶体的浑圆化等特征来识别。通常热处理属于宝石优化。检测中无需指明。

4扩散处理

扩散处理是另一种特殊的热处理方式，主要用于对无色或浅色刚玉的处理。是通过所需化学元素朝晶体内部扩散，在红宝石或蓝宝石的外层可诱发颜色和星光。表面扩散的办法是把氧化铝和其他适用组分涂在宝石的表面，而后在很高的温度下加热数日。蓝色是由铁和钛的扩散产生的，红色是由铬的扩散产生的，而**则是由于镍。为产生星光，需添加多余的钛。

扩散的穿透深度是很小的，只零点几个毫米。这是因为，即便是在很高的温度下，扩散过程也是受限的，而且非常缓慢。当重新抛磨宝石时，颜色层可能被磨掉。

扩散处理的宝石显示与热处理宝石的内部和表面同样会受损伤，但颜色层提供了补充的证据。宝石必须在处理前先琢磨成形，为保持薄的改色层只能极轻微地抛光以去除刻面上的损伤和某些标志。

扩散处理宝石表层颜色分布不均匀，颜色还可渗入开放的裂缝中。将宝石浸没在二碘甲烷（RI174）中，或使用散射光，宝石的腰棱和刻面棱会显示颜色的浓集。

5辐射处理

辐射处理是用原子微粒辐射和放射性物质辐射，使晶体结构产生缺陷，造成着色中心，使宝石产生颜色。

在宝石的优化处理中主要应用三种辐射源：①γ射线；②线性加速器产生的高能电子辐射；③核反应堆产生的中子辐射。

其中，核反应堆技术较线性加速器技术成本低，但其弱点是可带有放射性。中子辐射大量用于黄玉改色，而黄玉中的杂质元素如钪（Sc46）、钽（Ta182）和铯（Cs137）等可能被中子治化，产生长半衰期放射性核素。半衰期随宝石的产地不同，宝石中杂质元素的种类和含量不同而发生变化。世界很多国家都有自己的放射性标准，我国尚需制定有关首饰放射性的标准，以保障消费者的利益。

辐射处理可使无色和**钻石变成蓝色、绿色及粉红色；无色和粉色刚玉变成红色；无色锆石变成棕色、**；使含铁水晶变成紫色，使锂辉石、电气石变色等。

辐射处理的宝石有时是稳定的，难以检测。有时颜色在太阳曝晒或低温加热后会退色，颜色的分布可能不均一，如钻石出现平行于琢型宝石刻面的色带。吸收光谱和热发光曲线可能发生变化。

6激光处理

钻石常用激光打孔以减少深色包裹体的明显影响。用激光束烧出直径小于002mm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尘埃进入。

许多激光处理的钻石是从冠部打孔的。用10倍放大镜从钻石侧面仔细观察，可看出这些孔。将钻石镶在首饰中会掩盖孔口，使激光处理的检测较为困难。

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具之字形横向管道，达到表面的裂隙。

7高压高温处理（HPHT）

高压高温处理是近年受到关注的新的优化处理方式。它是对塑性变形产生的结构缺陷致色的褐色钻石进行退色的方法。

如果这些褐色钻石经受非常高的压力和温度，塑性变形能被修复，钻石可变成无色。

在全球钻石中只有不到百分之一的钻石适用于这种处理。

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“GEPOL”。

这些处理钻石的特征包括稍呈雾状的外观以及褐或灰色调而不是**调。在高倍放大下可看到内部纹理、部分愈合的裂缝、理解和不常见的包裹体。

如果钻石结构中有氮存在，当把钻石做高压高温处理时，会产生自然界中不多见的强黄到黄绿色。这些钻石还会显示强绿色荧光。

8其他处理

漂白剂在处理有机材料如象牙、珊瑚、珍珠上被广泛使用，但漂白剂可能对有机物的壳质和角质有影响，或影响到预处理中使用的任何有机染料。

用硝酸、盐酸和草酸的不同浓度清洗宝石表面的铁的氧化物，这一方法常用来处理褐色虎睛石的木质和杂质。

对多孔疏松的宝石进行灌胶、合成树脂和塑料等，同时进行染色处理，为增加其稳定性和颜色。绿松石中的多孔疏松的泡松，常采用此种稳定化处理。

拼合石常常是利用宝石原石的薄片制造的。有时拼合石的两部分都是天然材料，更多地是仅宝石冠部为真正的天然宝石，而亭部则由合成的材料或玻璃制成，属于仿制宝石。除二叠欧泊外，真正的拼合石非常罕见。

新型的填充材料是应用于祖母绿、钻石等宝石的裂隙的充填，可使裂隙的边界更模糊。如一种预聚合物塑性树脂——新型的工业裂隙堵塞剂，充填在祖母绿的裂隙中；用氯氧化物的低熔点，和铅玻璃充填钻石的孔隙，其充填物折射率约为24。在这些处理中可见气泡。荧光强度更大。

材料科学的进步，不断地促进着宝石优化技术的提高；而宝石优化技术也推动了材料学科的发展，推动了矿物学和物理化学在实用方面的显著发展。

劈开。将钢制劈刀置于金刚石的夹缝中，用短而重的铁棒敲击劈刀，使金刚石按照纹路劈开。锯开。就是用一块在机器上飞速旋转的铜片（钻石锯）把金刚石按钻石纹路进行分割。激光切割，也叫镭射切割，就是用一个能够聚集激光的聚光头射出温度极高的激光，按程序对金刚石进行切割。由于科技的进步，现在使用最为广泛的金刚石切割方法是激光切割，它效率高，精确度高，加工成本低，已经逐步取代前两种加工方法。只有钻石才能切割钻石，因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片。钻石固定在夹子上，锯盘以高速旋转，即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割，大大提高了钻坯的加工效率。钻石的4C标准之一是切工，切工是针对明亮型切割方式的钻石而言。在别的因素一样的情况下，明亮型切割工艺的钻石价值被视为最高。

钻石不会发光，它只是自然光在钻石内部发生全反射后再折射出来的

激光（LASER）是上实际60年代发明的一种光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母缩写。激光器有很多种，尺寸大至几个足球场，小至一粒稻谷或盐粒。气体激光器有氦－氖激光器和氩激光器；固体激光器有红宝石激光器；半导体激光器有激光二极管，像CD机、DVD机和CD-ROM里的那些。每一种激光器都有自己独特的产生激光的方法。

激光有很多特性：首先，激光是单色的，或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一个“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。

当然是有温度的啦~ 切割钻石和钢铁就是靠激光的高热聚焦来融化进而气化钻石和钢铁的切割面啦~

切割钢铁时，激光器所发出的激光束经透镜聚焦，在焦点处聚成一极小的光斑，在光斑处聚焦的激光功率密度高达10^6~10^9W/cm^2。处于其焦点处的金属受到高功率密度的激光光斑照射，会产生10000°C以上的局部高温，使之瞬间汽化，再配合辅助切割气体将汽化的金属吹走，从而将金属切穿成一个很小的孔，随着数控机床的移动，无数个小孔连接起来就成了要切的外形。由于激光切割的频率非常高，所以每个小孔连接处非常光滑，切割出来的产品光洁度很高。

钻石的内含物是指影响钻石净度的所有特征。不同类型的内含物，对净度的影响程度不同，它包括内含物和外部瑕疵两大类型。内含物是指钻石内部或可达到钻石表面的瑕疵。观察内含物非常重要，因为它们是决定钻石净度级别的主要因素。　内含物类型如下：　　晶体　　晶体是指钻石内所有具有明显的三维几何形态的矿物晶体，晶体又可分为无色的或浅色的包裹体及深色的或黑色的包裹体。　　点状物　　钻石内部最小的可见包裹物．在10倍放大镜下看起来像一小白点。　　云状物　　钻石中朦胧状或乳状无清晰边界的包裹物，可能是由许多极细小的点状物组成，也可能是一种空洞。云状物常依钻石的对称轴分布(与钻石的成长历史有关)，有时在白色的云雾里还可出现一些黑色的大小不等的点状物。　　羽状纹　　钻石内由于解理或张力所造成的裂隙，形似羽毛状。若羽状纹相对较大，则可称之为“裂纹”，有时还可见到半圆状羽状纹。　　须状腰(毛边、胡须)　　存在于腰部的须状裂纹深入内部的部分，形似老人的胡须，它是由于过激的粗磨造成的。　　内部纹理　　钻石内部因原子排列不规则所造成的生长痕迹，常呈平直线状，若为白色、有色或反光，则会对净度有影响。　　双晶中心　　结晶构造发生错动的中心点，常伴生有点状物。　　凹原晶面　　从表面凹入钻石内部的原始晶面。　　激光孔　　用激光束及化学药品去除钻石内部深色包裹物时留下的孔洞，形似白色的漏斗或管道，可被高折射率玻璃充填。　　击伤痕(击痕)　　钻石表面受外力撞击成根状，伸入钻石内部。