文档介绍：第7章玉石的合成、优化处理和仿制 玉石的合成 概述由于天然玉石资源越来越少, 价格越来越贵, 因此, 人们一直在努力寻求人工合成玉石的方法。在此背景下, 合成玉石便应运而生。至目前为止, 玉石的合成已经取得实质性进展, 某些玉石合成品已进入玉石市场, 如合成欧泊等。因此, 合成玉石的有关问题应该引起玉石消费者和研究者的高度重视。合成玉石是指全部或部分由人工进行的无机产物, 它不但具有天然玉石的对应物, 而且与天然玉石在物理性质、化学成分和原子结构等方面基本相同。但由于玉石多为矿物集合体, 要人工合成出与天然玉石同成分、同物理性质、同原子结构的产品困难较大, 因此, 除少数单晶体玉石(如水晶) ,目前市场出现的一些产品是否属于合成玉石尚存在不同的看法。 合成欧泊合成欧泊的方法是根据欧泊变彩效应产生的机理而设计,该方法首次于 1974 年投入市场。其方法包括下列三个步骤: 第一步,形成氧化硅球。为了形成氧化硅球,首先用有机硅(C 2H 5 O)Si 在酒精和水的混合溶液中分散成细滴,其反应式是: (C 2H 5 O)Si+2H 2 O=SiO+4C 2H 5 OH 然后加入中强度碱(例如氨) ,把硅化物小滴变成氧化硅球体,严格控制原料的纯度、浓度以及搅拌的速度,使其生成大小相等的球体,球的直径为 200nm-300nm 。第二步, 沉淀。主要让氧化硅球体自行沉淀。氧化硅球体沉淀后, 就自动有序地紧密排列堆积,沉淀时间大约需要一年以上。这个阶段的产品性脆,易易碎。第三步, 压实和胶结。这是最困难也是最为关键的一步, 必须避免堆积起来的球体结构发生畸变。具体的方法尚属保密, 据信可能是加入胶体氧化硅使之粘结起来, 或用烧结的办法使之固结。 合成水晶严格意义上, 水晶属于宝石, 但从远古时期起, 中国人就将此作为玉石使用, 至今仍初衷不改。而且, 由于合成水晶方法简单, 技术成熟, 许多国家都在大规模生产, 因此有必要作简要介绍。目前, 合成水晶通常用从溶体中结晶的方法合成。这种方法是将适当的组分溶解在低粘度的液体中, 通过控制条件使之化合结晶, 产生所需要的晶体。从溶液结晶的技术有熔剂法和水热法两种,水晶的合成又常用水热法。水热法合成水晶的基本原理为: 将适当的原料置于封闭的高压釜中, 使它们在高温高压条件下溶解于水中, 随后所需的晶体在籽晶上增生长大。水热法合成石英实际上是一个迁移过程, 即将破碎的天然石英置于高压釜的底部, 釜内充满有矿化剂的水, 籽晶石英则置于高压釜的上部, 然后加热到温度为 300 ℃左右, 压力为 1650atm 左右, 此时石英溶解并由于对流上升, 沉淀在籽晶上。用这种方法可以生产出各种类型的水晶, 例如加入铁, 然后将生长的晶体用紫外线照射就可以合成紫晶。黄晶也是加铁,而蓝色水晶则需要加钴。 合成绿松石由吉尔森生产的“合成”绿松石于 1972 年面市, 据认为是通过原料再生产而成的产品。市面上见到的主要有下列二个品种: 一个是较为均匀较纯净的材料; 另一种是加入了杂质成分,外表类似于含围岩、含基质的绿松石材料。 1 、成分吉尔森合成绿松石成分较均一, 而天然绿松石杂质较多, 如高岭石、埃洛石等粘石矿物, 它们常集结成细小的斑块和细脉充填于绿松石间, 还可见石英微粒集结的团块, 褐铁矿细脉斑块和不均匀的褐铁矿发浸染等。 2 、结构构造吉尔森合成绿松石一般结构单一, 放大观察, 有可能见到这种合成绿松石浅灰色基质中, 大量均匀分布的蓝色球形微粒;而天然绿松石具细粒结构,并常具角砾状、碎斑状构造。即使是仿含基质材料合成绿松石, 也仅表现出几条生硬的细脉, 绝无天然绿松石中千变万化的构图。 3 、颜色吉尔森合成绿松石颜色单一、均匀, 天然绿松石颜色丰富, 不均匀, 即使是同一块色斑, 颜色也会出现不均匀现象。 4 、硬度早期的合成材料硬度低, 并有破裂的趋势, 数月之后, 在其表面往往会出现绿蓝色的碎屑物质。 合成青金岩是由吉尔森制造的一种合成青金岩材料。合成吉尔森合成青金岩实际上是一种仿制品, 而不是真正的合成材料,且含有较多的含水磷酸锌。这种合成青金岩与天然青金岩相比,具有明显的差别。 1 、成分合成青金岩含有较多的含水磷酸锌。合成青金岩也可含黄铁矿, 但它是将天然黄铁矿材料粉碎, 筛分后加入到粉末原料中, 一般均匀分布在整块材料中, 且颗粒边沿平直, 而天然青金岩的黄铁矿轮廓为不规则装,黄铁矿以小斑块或条纹状出现。 2 、密度合在青金岩的密度一般低于天然青金岩。 3 、颜色合成青金岩的颜色分布较均匀,而大多数天然青金岩的颜色分布不均匀。 4 、透明度天然青金岩是微透明的, 光线可透过成品的边缘, 合成青金岩是不透明的, 即使在成品玉石的边缘