宝石改善热处理资料
宝石热处理改色
一、刚玉类宝石（红、蓝宝石）热处理法用的最多的是在刚玉中,刚玉也大部分需要热处理进行改善.目前国际市场上的刚玉红、蓝宝石有90-95%是经过不同方法热处理的.因此在此分类详细介绍热处理法改变刚玉的颜色。
（1）热处理刚玉的改色机理1. 含铁离子刚玉从无色、浅黄绿色到黄色、橙色的互变在蓝宝石（Al2O3）中的铁，常以二价态Fe2+或三价态Fe3+存在。
在高温晶体生长的条件下，铁一般以Fe2+或FeO出现。
当这样一种Fe2+在取代刚玉中的Al3+时，为保持晶体电中性，每两个Fe2+的存在就会出现一个氧空位，这样可以产生几乎无色的刚玉晶体、或者略带一点绿色调。
其组成为：（1-x）Al2O3+2xFeO→Al2-2x Fe2x O3-x在高温下，气体中的氧可以通过扩散将Fe2+氧化成Fe3+4Fe2+ +O2→4Fe3++2O2-在刚玉蓝宝石中，这时没有氧空位了，相当于Al2O3中存在着Fe2O3杂质，电荷是平衡的，依Fe3+浓度的不同，宝石可以出现浅到中等的黄色。
若在还原气氛中加热，比如在H2或CO的条件下，就会产生相反的作用Fe2O3+ H2→2FeO+ H2O或Fe2O3+ CO→2FeO+ CO2如果更强烈的加热，Fe2O3可能会聚集形成多分子颗粒，从而产生更深的黄到褐的颜色。
也就是说，当铁离子以二价的形式存在于刚玉中时，宝石是无色略带一点绿色调。
在高温下，通过气体扩散Fe2+可以氧化成Fe3+，随Fe3+含量的多少，宝石可以出现不同程度的黄色。
相反当有还原气氛存在时Fe3+又可以转为Fe2+，宝石又可恢复原来的颜色，但较氧化反应难进行。
氧化成Fe3+的反应甚至在有钛存在时才可能。
当宝石中铁的含量远远超过钛的含量时，铁离子之间的电荷转移占主导地位，宝石仍可呈现出黄色，但含钛所形成的黄色比不含钛所形成的黄色暗得多。
当铁离子和铬离子共存，铁为二价时，宝石为粉色，经氧化加热铁变为三价，宝石成橘红色。
这些热处理的温度很高，常接近刚玉熔点（2050℃）的温度，即1500℃以上。
云南红宝石热处理研究进展
云南红宝石热处理研究进展云南红宝石是一种产于中国云南省的宝石，它具有艳丽的红色和优秀的透明度，在宝石市场上备受追捧。
目前市场上大部分的云南红宝石都存在着颜色不均匀、红色偏黯淡等问题，这些问题严重影响了宝石的价值和市场竞争力。
通过热处理技术改善云南红宝石的颜色成为了研究的热点。
热处理是宝石行业中常用的一种技术，通过控制宝石的温度和环境气氛，可以改变宝石的颜色和透明度。
在云南红宝石的热处理研究中，主要采用了两种方法：一种是高温处理，另一种是低温处理。
高温处理主要是通过将宝石加热至一定温度，然后在空气或氧化性气氛中冷却，以改善其颜色。
低温处理则是将宝石置于特定的环境中，接受化学处理以改变其颜色。
在高温处理方面，研究者发现，云南红宝石的颜色主要取决于其铁和钛含量。
通过加热处理，可以提高宝石中铁的含量，使其红色更加明亮鲜艳。
研究者还发现，在不同的温度下，宝石颜色的变化呈现出不同的规律。
当温度升高到一定程度时，宝石的颜色会发生明显的变化，但是再继续升温，其颜色又会发生逆转。
这为研究者提供了一种调控云南红宝石颜色的方法。
在低温处理方面，研究者主要采用了化学浸渍和染色的方法来改善云南红宝石的颜色。
化学浸渍是将宝石浸泡在一定的溶液中，使某些元素进入宝石内部，改变其颜色。
而染色则是通过加热处理，使宝石表面形成一层特定的氧化膜，以改变其颜色。
除了上述两种方法外，还有一些研究者采用了复合处理的方法，将高温处理和低温处理结合起来使用。
这种复合处理方法可以充分发挥两种方法的优势，改善宝石的颜色和透明度。
云南红宝石的热处理研究取得了一定的进展，通过控制温度和环境气氛，可以改善宝石的颜色和透明度。
目前的研究还存在一些问题，比如处理时间过长、处理效果不稳定等，这些问题需要进一步研究解决。
相信随着技术的不断发展和研究者的不懈努力，云南红宝石的热处理技术将会不断完善，为中国宝石产业的发展做出更大的贡献。
山东蓝宝石_刚玉_热处理改善研究
3300 -
无损测
分析者 :北京大学地学系红外光谱室
3 高温热处理改善机理探讨
3. 1 高温环境下通过缺陷的传递使晶格中 Fe2 + →Fe3 + 对于纯净的刚玉晶体 ,颜色为无色 ,而蓝宝石主要是由于刚玉晶体中存在 Fe2 + 、Ti4 + 离
72 地 球 学 报 ———中国地质科学院院报 1998 年
子取代 Al3 + ,并位于相邻的八面体空隙的情况下而呈蓝色的 (当然也有其他次要呈色因 子) ,因此蓝宝石的呈色 、改善机理可以从晶体缺陷角度进行讨论 。
P Ⅰ1050
/ / C 轴 :蓝紫色 带褐黄色色斑 ; ⊥C 轴 :淡绿色
空气 + 氧化铝粉末 , 1873/ 72
/ / C 轴:蓝色 ,色斑 消失 ; ⊥C :淡绿色
注 : P Ⅱ0022 和 P Ⅰ0022 为经预处理未经热处理的样品 。 样品编号说明如下 : (1) 前缀“P”表示经过药剂预处理过 “, U”表示未经过药剂预处理过 ; (2) 罗马字 Ⅰ～ Ⅳ表示样品所属
径变化率的两倍 ;
(3) 降温速率极限为 :φ=
RSf ( r2
T)
; (4) 改善后蓝宝石总带灰色色调的主要原因
是 Fe2 + - Fe3 + 荷移加强和纳米级包裹体数量增加所致 。
关键词 热处理实验 热处理改善机理 蓝宝石 山东
纵观宝石改善史发现 : 人们在实验操作上做得较多 ,而对实验中发生的变化及改善理 论依据的探讨显得较少 ;除了 Nassau 博士和 Emmett 等极少数人作了一些探讨外 ,没有人 专门对其进行理论的探讨 ,特别是对热处理中各参数的关系及其设计上就显得更少 ;其中也 有由于改善涉及到商业价值而不愿公开的原因 。本文在对山东蓝宝石 (刚玉) 进行高温热处 理改善实验的基础上 ,试图从缺陷扩散 、固相反应 、无机材料高温性能等方面对其进行探讨 , 以获得这方面的理论依据 。并希望能起到抛砖引玉的作用 。
一篇文章读懂宝石“优化、处理”手段（图文版）
一篇文章读懂宝石“优化、处理”手段（图文版）玉石、宝石都是大自然赐予人类的瑰宝，有其精光璀璨的一面，也带着一些不可避免的瑕疵。
人类总是追求完美，所以在利用玉石宝石时，也人为的作一些优化处理，这就是我们常说的人优化处理技术。
作为常识性的知识，这些优化处理方法，你知道有哪些吗？一、漂白漂白是以化学物质改变/淡化多孔性宝石的部分或整体颜色。
有些宝石经过漂白，然后再染色，称为“组合处理”。
1漂白处理常应用于以下宝石：硬玉(翡翠) - 硬玉通常用酸进行漂白，以去除材料中的褐色成分。
▲硬玉的这些截面显示了漂白前后的宝石外观。
珍珠–所有类型的珍珠都使用氧化氢进行常规性漂白，以改善其光泽及色彩的均匀性。
▲对养殖珍珠进行常规性漂白，实现色彩的均匀性。
其他材料–某些珊瑚、石髓和虎眼石英采用漂白处理，使颜色更淡。
2坚固性因素对大多数材料而言，酸漂白会导致结构的分解。
因此这种单一的处理易造成材料的断裂。
大多数情况下，漂白后会采用灌注处理，以提高坚固性，增强感觉色。
3特殊保养要求经漂白的宝石往往更易碎，而且气孔更多，更易吸收人体油脂和其他液体。
建议将珍珠存放在柔软、干燥的环境以避免表面损坏。
二、表面涂层表面涂层–通过在宝石底面上贴附有色箔片，或在全部或部分宝石刻面上使用涂料作为涂层，以改变颜色，从而改变宝石的外观。
1最常见的采用涂层的宝石包括钻石–薄膜涂层有时用于改变钻石颜色，更为现代的涂层方法会使用金属氧化薄膜。
▲这三颗浓郁的粉红色钻石是表面涂层的结果。
坦桑石–虽然极少用涂层，但是有些坦桑石经过涂层处理，以提升其蓝-靛色的色度。
▲通常坦桑石呈现深紫蓝色（左）。
颜色偏淡的坦桑石和其他颜色偏淡的宝石种类有时会涂上油墨状物质，以加深和改善其颜色（右）。
拓帕石–一些无色拓帕石覆有金属氧化物涂层，以打造多种不同颜色的外观。
▲一些天然拓帕石是无色的（如顶部两幅图片所示），但它们可涂上金属氧化物制作出各种金属颜色（底部图片）。
珊瑚–一些黑珊瑚（也称为角珊瑚）被鉴定为经过漂白，然后再涂上较厚的人造树脂，以便保护珊瑚及增强其色彩。
宝石人工优化处理方法及检测
宝石人工优化处理方法及检测一、高温热处理高温热处理是把天然宝石置于高温环境中，并在一定的气氛条件下进行处理，促使宝石的特征向人们所希望的方向转变。
如致色离子含量和价态的转变可以改善宝石的颜色，宝石内部包裹体溶解可以提高透明度，固溶体的出溶以及某些物质通过表面扩散进入宝石可以产生特殊的光学效应等。
经常用高温热处理的宝石主要是红宝石、蓝宝石、海蓝宝石、托帕石、水晶、玛瑙等。
热处理的宝石在其小面和腰棱处可见到麻点小凹坑；宝石中的液态包裹体在热处理时发生膨胀，其周围有胀裂现象；固态包裹体边缘有熔融现象。
二、漂白处理有些宝石颜色不均匀，内部常见一些“脏点”，使用一些强酸强碱及氧化剂还原剂等化学活性物质对宝石进行浸泡处理，可去除某些不好的杂色和脏点，净化质地，改善颜色。
经常进行漂白处理的宝石有翡翠、珍珠、虎睛石等。
在漂白处理中，化学药剂对玉石的结构有一定的破坏作用，在宝石显微镜下，可观察到腐蚀痕迹。
三、灌注充填处理灌注处理是把某些物质如油、蜡、塑料、玻璃等物质注入宝石的孔隙和裂纹中。
一方面提高宝石的透明度、改善颜色，另一方面也可提高宝石的物理稳定性。
经常进行灌注处理的宝石有祖母绿、翡翠、红宝石、蓝宝石、钻石、绿松石、欧泊等。
灌注处理的宝石在显微镜下可以看到由于孔隙没有被全部充填所留下的空隙，充填物与宝石在颜色、光泽方面的差异。
如果灌注的是油，包装纸上有油迹，用热针检测时有油从裂隙中渗出。
四、染色处理染色处理是用化学药剂对宝石进行处理，使无色或颜色过淡的宝石染上鲜艳的颜色。
一般有孔隙和裂隙的宝石才能进行染色处理。
石英岩、大理岩、翡翠、软玉、绿松石、玉髓、玛瑙、珍珠、珊瑚等玉石常进行染色处理。
染色处理的宝石有以下鉴别标志：1、颜色过于浓艳，颜色分布不均，在裂隙和孔隙处颜色浓；2、染色宝石的吸收光谱与天然品不同；3、紫外光下，染色宝石与天然品可能有差别；4、在查尔斯滤色镜下，染色宝石与天然品有时有差异；5、大多数有机染色剂可使蘸有丙酮的棉球染色。
云南红宝石热处理研究进展
云南红宝石热处理研究进展
云南红宝石是世界上著名的宝石之一，其美丽的红色光彩使其成为珠宝、工艺品和装
饰品等行业的重要材料。
由于红宝石原石的产出较少且品质良好，因此对于红宝石的热处
理工艺研究具有重要意义。
本文将对云南红宝石热处理研究现状进行综述。
云南红宝石热处理是一种常见且有效的宝石加工方法。
通过在高温和高压条件下对红
宝石进行处理，能够改善宝石的颜色、透明度和纯度，提高其商业价值。
云南红宝石的热
处理主要有以下几种方法：炉石法、炉炻法、水烫法和化学处理法等。
炉石法是一种常见的云南红宝石热处理方法。
该方法通过将红宝石原石放置在特定的
炉石中，经过长时间的加热处理，使红宝石内部的杂质得以去除，颜色变得均匀且饱满。
炉石法的优点是操作简单、成本低廉，但是对于部分红宝石颜色的改善效果较差。
化学处理法是一种较为复杂的云南红宝石热处理方法。
该方法通过将红宝石原石放置
在特定的化学药品中进行加热处理，以改变红宝石的结构并进一步改善其颜色和透明度。
化学处理法的优点是对于红宝石的改善效果较好，但是由于化学药品的使用会对环境造成
污染，因此在实际应用中要注意控制化学药品的用量和处理方法。
云南红宝石热处理是一项重要的研究课题。
通过对云南红宝石的热处理工艺进行研究，能够进一步提高红宝石的商业价值，满足市场需求。
红宝石热处理过程中还存在一些问题，如对原石产生的热应力、处理过程对宝石的影响等，需要进一步的研究和探索。
希望通过
不断地研究和探索，能够进一步提高云南红宝石的热处理工艺，使其成为更加美丽和珍贵
的宝石。
宝石的热处理工艺及热处理宝石的鉴定
相当于给落入陷阱的电子增加一定能量，使色心中 的电子可以被激发到更高的能级。若外界给与的能 量超过陷阱能时，陷阱中的电子 将跳出陷阱而发生
逃逸，该陷阱能的色心即被破坏，颜色消除。人们 利用这个原理，掌握好加热温度和时间，将陷阱能 的色心颜色消除掉，留下陷阱能高的色心颜 色，以 达到改善颜色的目的。
例如辐照法改色蓝黄玉，当无色黄玉利用辐照处 理法得到的样品是褐-棕褐色，这是因为不同陷 阱能的色心 产生的不同颜色混在一起造成的。
最典型的例子就是带绿色调的海蓝宝石在空气 中加热去除绿色，使颜色变成蓝色。
（2）使宝石原有的色心被破坏而引起颜色的变化。 有些宝石的颜色主要是由色心引起的，色心是能
够产生颜色的结构缺陷，可以理解为“掉到空穴陷 阱中 的电子，吸收可见光中某一能量，产生电子跃
迁而显示颜色”的中心。空穴陷阱的浓度不一样， 显示出来的颜色也不一样，如果不同深度的空穴陷 阱同时存在，颜色 会显示混合色。加热这类宝石，
市场上常见的各色红蓝宝石
▪ 若在还原气氛中加热，比如在H2或CO的条件下，就会 产生相反的作用
Fe2O3+ H2→2FeO+ H2O或Fe2O3+ CO→2FeO+ CO2 ▪ 如果更强烈的加热，Fe2O3可能会聚集形成多分子颗
粒，从而产生更深的黄到褐的颜色。 也就是说，当铁离子以二价的形式存在于刚玉中时，
宝石热处理
宝石的热处理热处理法用的最多的是在刚玉中，因为大部分的刚玉需要热处理来改善，国际市场中的红宝石，蓝宝石有90%以上都经过了处理。
一、刚玉类宝石（红、蓝宝石）（1）热处理刚玉的改色机理1.含铁离子刚玉从无色、浅黄绿色到黄色、橙色的互变在蓝宝石（Al2O3）中的铁，常以二价态Fe2+或三价态Fe3+存在。
在高温晶体生长的条件下，铁一般以Fe2+或FeO出现。
当这样一种Fe2+在取代刚玉中的Al3+时，为保持晶体电中性，每两个Fe2+的存在就会出现一个氧空位，这样可以产生几乎无色的刚玉晶体、或者略带一点绿色调。
其组成为：（1-x）Al2O3+2xFeO→Al2-2x Fe2x O3-x在高温下，气体中的氧可以通过扩散将Fe2+氧化成Fe3+4Fe2+ +O2→4Fe3++2O2-在刚玉蓝宝石中，这时没有氧空位了，相当于Al2O3中存在着Fe2O3杂质，电荷是平衡的，依Fe3+浓度的不同，宝石可以出现浅到中等的黄色。
若在还原气氛中加热，比如在H2或CO的条件下，就会产生相反的作用Fe2O3+ H2→2FeO+ H2O或Fe2O3+ CO→2FeO+ CO2如果更强烈的加热，Fe2O3可能会聚集形成多分子颗粒，从而产生更深的黄到褐的颜色。
当铁离子以二价的形式存在于刚玉中时，宝石是无色略带一点绿色调。
在高温下，通过气体扩散Fe2+可以氧化成Fe3+，随Fe3+含量的多少，宝石可以出现不同程度的黄色。
相反当有还原气氛存在时Fe3+又可以转为Fe2+，宝石又可恢复原来的颜色，但较氧化反应难进行。
氧化成Fe3+的反应甚至在有钛存在时才可能。
当宝石中铁的含量远远超过钛的含量时，铁离子之间的电荷转移占主导地位，宝石仍可呈现出黄色，但含钛所形成的黄色比不含钛所形成的黄色暗得多[1]。
当铁离子和铬离子共存，铁为二价时，宝石为粉色，经氧化加热铁变为三价，宝石成橘红色。
这些热处理的温度很高，常接近刚玉熔点（2050℃）的温度，即1500℃以上。