САПФИРЫ
ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ
ТЕСТИРОВАНИЕ САПФИРОВ
 

Loading
 

 
 
 Розово-оранжевый сапфир

В начале января 2002 года, Кеннет Scarratt из AGTA Геммологический Центр тестирования выдается предупреждение трейдеры предупреждают, что оранжевые сапфиры усиливается новый процесс в Таиланде оказалась поверхностной диффузии лечение (обратите внимание: в то время геммологов и трейдеры обычно используют термин поверхностной диффузии для этого процесс, мы будем использовать более научно корректный терминдиффузии навалом). Об этом было слой оранжевого цвета сосредоточены на поверхность и чуть ниже поверхности камней, с этого слоя точно соответствует форме ограненного камня.Позже обследование необработанных камней показал же функцию, т. е. слой цвета на и под поверхностью точно соответствует внешнему облику.

Это направлено геммологов пытаются найти точную причину цвета. Первоначальные сообщения о том, число возможностей, но дальнейшие исследования показали, что такие камни окрашены объемной диффузии, с бериллия (Be) считается главным виновником.

Диффузия Обработанные Sapphire Фото
Это объемной диффузии рассматриваются сапфир оранжевый является типичным из тех, которые создали недавние споры. Обратите внимание на очевидный слой оранжевый цвет, который точно соответствует контурам поверхности камня. В некоторых камней, цвет может проникнуть все путем. Фото: Richard Hughes / Пала Международной

Ранние наблюдения поверхности конформного слоев цвет розовый-оранжевый Мадагаскар сапфиры сообщил нам, что вероятная причина была объемной диффузии в камень из легких элементов, таких как бериллий, магний, кальций или (или, возможно, лития, натрия или калия) и мы так посоветовал GIA и AGTA-GTC персонала. Эти легкие элементы подставляя для алюминия в решетке сапфира часто создают то, что известно в научной литературе как корунд "захваченных дырок центров окраски". Захваченных дырок цвет центр в корунда причины желтой окраски. Это желтое окрашивание накладывается на камень с розовым цветом корпуса выглядит как апельсин. В бесцветных камней появляется желтый, но очень различный цвет желтый.

Сначала изучал эти захваченных дырок центров окраски в связи с нашей работой на обращения технологического тепла для сапфира из Рок-Крик, штат Монтана (см.: Эмметт, JL, и Даутит, TR, Термообработка сапфиры Рок-Крик, штат Монтана, драгоценные камни и геммологии, Vol. 29, № 4, стр. 250-272, 1994.). В случае эти сапфиры Монтана, они разработали желтого цвета после нагрева в атмосфере чистого кислорода. Это окраска, как представляется, вызваны Treament продюсерские центры захваченных дырок цвета (с участием магния естественным образом присутствуют до лечения). Но, учитывая характер захваченных дырок цвет центр, он не ожидал, что окраска будет сильно зависеть от конкретного элемента, который вызывает его.

Поглощения силы захваченных-дырочных центров цвет весьма чувствительны как к температуре и парциальное давление кислорода из печной атмосферы во время обработки.Мы использовали эти чувствительности для изучения группы камней обрабатываются в Таиланде.

В рамках нашего исследования мы взяли количественных спектров поглощения от камней в полученном виде. Камни были затем нагревается либо 1650 ° C или 1800 ° C, но в парциальное давление кислорода в размере 0,01 атмосфер (еще окислительной атмосфере). После этого тепловой обработки (что не влияет железа или хрома спектры поглощения), спектры поглощения были измерены заново.

Термообработки в нижней парциальное давление кислорода сводится силы желтая окраска. Таким образом, когда мы вычитаем "обработаны" спектров ", как получил" спектров, все, что остается спектры центр цвет захваченных дырок. Захваченных отверстие цвет центра спектры, полученные таким образом, были очень похожи на спектры, полученные на камни Монтана, и почти идентичны спектров, полученных от высокой чистоты синтетических кристаллов сапфира, легированного магнием.

В феврале 2002 Gem промышленности Лаборатория комитета (GILC) заседании в Тусоне, мы обсуждали окраска вызвана захваченных дырок центров окраски и замечания, что некоторые легкий элемент, разумеется, был рассеянным в камни. На этом совещании, Шейн МакКлюр Гии представлены данные, которые указаны повышенная концентрация бериллия в окрашенного слоя.

Эксперименты и результаты

После 2002 года Tucson Show, мы начали серию экспериментов путем распространения бериллия в широкий спектр сапфира типов. Сапфира типов розовый и бледно-желтый с Мадагаскара, Songea сапфир, "бесцветных" Шри-Ланка сапфира, что результаты от термической обработки некоторых типов Джеуда материала, и высокой чистоты синтетических бесцветный сапфир. Мы выбрали как диффузный из потока и диффузного из сухого порошка в виде старого Союза патент Carbide Corp. В случае поток диффузии мы использовали потоки бората кальция, фосфат кальция, или фосфат натрия. В каждом случае мы использовали небольшие добавки алюминия и циркония для повышения вязкости потока при высокой температуре. (Оглядываясь назад, при этих температурах силикатных основан потока, возможно, были лучше.) Для сухой экспериментов диффузии порошок, мы использовали порошок алюминия высокой чистоты. Бериллия источником для обоих типов экспериментов был мелкий порошок либо берилл или хризоберилл в концентрации 2-4% в потоке или в порошке. Поток Эксперименты проводились при 1800 ° С, в кислороде в течение 25 часов, и порошок диффузионных экспериментов в 1780 ° С (для проживания значительно ниже эвтектической бериллия-глинозем) в атмосфере кислорода в течение 100 часов.

Эти эксперименты воспроизводится как полный спектр цветов и диффузии феноменологии, которые наблюдаются в драгоценные камни, которые на рынке, плюс еще несколько цветов. Мы наблюдали небольшие различия между потоками. Потока обработанных камней показать четкие поверхности конформного слоев цвета, а порошок-рассеянным камни окрашены почти полностью до конца. Это, конечно, из-за диффузии больше раза в порошок экспериментов. В результате этих экспериментов, мы получили грубую оценку химической диффузии как в 100 раз, что из титана или магния, или около 1/100th, что водород в этих условиях.

Эти эксперименты продолжаются, и мы изучаем другие температуры, потоки, и другие соединения бериллия источник. Существует много, что мы не знаем об этих процессах.Иногда мы наблюдаем, как у других, что этот процесс не цвет некоторых камней. Мы еще не понимаете, какой аспект примесью химии камень несет ответственность за это. Хотя мы считаем, что бериллий возбудителя желтого цвета, мы не исключают, что распространение другие элементы, которые также могут иметь существенное влияние. Мы также наблюдали желтое окрашивание в несколько камней цветных этим процессом, что, кажется, несколько иной спектр поглощения. Опять же, у нас нет понимания того, почему. И, наконец, мы хотели бы обратить внимание, что центр цвет участие может быть гораздо сложнее, чем на одно отверстие в ловушке на ион кислорода вблизи иона бериллия. Дефектных центров в твердых телах редко так просто, и, следовательно, некоторый тип точки кластер дефектов весьма вероятно.

Мы будем продолжать этот эксперимент с целью выяснения предмета более полно. Это наше намерение опубликовать в некотором формате всю информацию, мы разрабатываем, включая подробную информацию о всех процессах мы тестируем.

Мы прекрасно понимаем, что выше, не является реальной научной публикации, но мы хотели бы предоставить информацию сразу для всех тех, кто пытается разгадать эту тему.Отвечая индивидуально на все вопросы мы получили довольно трудно.

Наконец, мы хотели бы отметить, что, учитывая негативную реакцию рынка на синий неполным рассеянный сапфир в введено много лет назад, введение этого нового неполным рассеянный продукт без информирования покупателей как представляется, возникают серьезные вопросы этики.

 
 
 
   


САПФИРЫ В КИЕВЕ