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矿床地质 1996年第S1期15卷 153-157页

作者：余晓艳吴国忠何雪梅中国地质大学珠宝学院北京100083

蓝宝石是指除中等浅红色到暗红色至紫红色以外的宝石级刚玉品种,它同钻石、祖母绿、红宝石一起,并称"四大宝石"。天然优质蓝宝石在国际贸易中一直占据着重要地位,其价格极其昂贵。我国近年来相继发现了一些蓝宝石矿床,尤其是山东蓝宝石... 详细信息

蓝宝石是指除中等浅红色到暗红色至紫红色以外的宝石级刚玉品种,它同钻石、祖母绿、红宝石一起,并称"四大宝石"。天然优质蓝宝石在国际贸易中一直占据着重要地位,其价格极其昂贵。我国近年来相继发现了一些蓝宝石矿床,尤其是山东蓝宝石储量丰富,粒度大,出品率高,引起了宝石地质工作者的极大关注。但不足之处是颜色太深,不经改善处理可以直接进行加工的原料仅占15%左右,自1987年开采以来,很大部分原料销往海外,造

关键词：山东蓝宝石改善蓝宝石成色机理吸收光谱致色离子颜色可见光电子转移电子组态改色机理

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离子注入技术在山东蓝宝石优化处理中的应用

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人工晶体学报 2009年第6期38卷 1472-1476页

作者：程佑法王继扬田亮光张怀金李建军国家黄金钻石制品质量监督检验中心济南250014 山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100

本文报道了用离子(Be2+和Ti4+)注入技术优化处理山东蓝宝石的工作。对处理前后样品一系列测试和实验的结果表明:(1)样品经过离子注入处理后,表面光泽明显增强,表面光洁度保持良好;(2)山东蓝宝石注入Be2+后,颜色较处理前更深,说明Be2+虽... 详细信息

本文报道了用离子(Be2+和Ti4+)注入技术优化处理山东蓝宝石的工作。对处理前后样品一系列测试和实验的结果表明:(1)样品经过离子注入处理后,表面光泽明显增强,表面光洁度保持良好;(2)山东蓝宝石注入Be2+后,颜色较处理前更深,说明Be2+虽然不是致色离子,但可对蓝宝石颜色产生明显的影响;(3)注入Ti4+后,山东蓝宝石的颜色变浅变艳了。进一步证明了山东蓝宝石的颜色深是由于Fe2+浓度高,同时Ti4+浓度相对太低所致,对今后山东蓝宝石乃至其它宝石的优化处理提供了新的思路和方法。

关键词：离子注入山东蓝宝石优化处理

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山东蓝宝石的致色及改色研究

山东蓝宝石的致色及改色研究

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作者：郑郁竹昆明理工大学

学位级别：硕士

本文研究的主题是山东蓝宝石的致色及改色研究,首先针对近代科学宝石颜色成因,山东蓝宝石的产出状况、致色原因、改色原理等背景知识进行了阐述,而后针对山东蓝宝石的常见颜色,即褐色系列和深蓝色系列两个品种的样品,采用了在不同添加... 详细信息

本文研究的主题是山东蓝宝石的致色及改色研究,首先针对近代科学宝石颜色成因,山东蓝宝石的产出状况、致色原因、改色原理等背景知识进行了阐述,而后针对山东蓝宝石的常见颜色,即褐色系列和深蓝色系列两个品种的样品,采用了在不同添加剂中热扩散的方法对其进行改色研究,即掺入钛、铍、镁等元素在高温炉中热处理,致色部分的研究主要采用电子探针X射线显微分析仪对其所含元素种类及含量进行测试分析。.蓝宝石在世界各地许多国家都有产出,最有名的属几乎绝迹的印度克什米尔“矢车菊”蓝宝石;另外在斯里兰卡、缅甸、泰国和澳大利亚等国家也发现了很多质量优异的蓝宝石。山东产的蓝宝石在所有蓝宝石中属于特殊的一类。由于山东蓝宝石的颜色不同于其他产地的蓝宝石,其颜色主要呈墨蓝色、深蓝色、不同深浅的褐色,少数呈黄色或带绿色调,不像缅甸、斯里兰卡、泰国等产地的蓝宝石那样颜色艳丽、透亮,因此十分影响其商业价值。对山东蓝宝石样品的改色实验主要是通过添加TiO2、BeO和MgO等渗剂,在不同温度和保温时间下进行热扩散处理,从而使原来不理想的体色得到改善。改色处理实验前后,对样品进行常规宝石学检测分析和多种谱学分析,发现处理后的样品颜色更加艳丽明快,透明度也同样得到改善。在实验温度范围内,温度越高,效果越好：1200℃的热扩散处理温度不足以使样品颜色发生改善,1400℃以上才使样品的颜色、透明度等特征发生了显著的改善;样品内部的深色核心,以及开放裂隙中的杂质均减弱或消失。添加氧化铍的扩散处理可使山东蓝宝石浅色部位产生黄色。纯α-Al2O3刚玉衍射数据和处理前的实验样品衍射数据进行比较,可以从侧面说明天然山东蓝宝石本身含有许多大半径微量元素离子与铝离子发生类质同像替换。扩散处理后的山东蓝宝石样品X射线衍射图谱较处理之前样品的衍射峰有峰位的偏移和峰强的改变,说明实验掺入的离子进入处理后的样品内部,且由于高温热处理,使得样品内部的原子发生重新排列,导致某些峰强度上的变化。致色机理的研究通过电子探针成分分析完成。将天然山东蓝宝石样品测得的成分通过对比、计算,发现山东蓝宝石内部的各个微量元素含量波动趋势基本一致,其波动的规律性主要是由于样品的环带所导致：并且其中以三价铁为首的铁元素的含量很高,同时可以看到二价铁和三价铁离子所占的比例。另外,对改色后的样品进行的电子探针成分检测表明,实验时所掺入的离子进入到样品之中,而镁元素含量高的地方铁元素含量相对减少,则可以推测镁离子也参与到了类质同像替代中。通过成分及谱学研究,得知山东蓝宝石中铁含量很高,经改色处理后扩散剂进入样品内部,铁含量也相应地减少：改色处理温度控制在在1400℃以上才会产生比较明显的效果,且Be和Mg的扩散可以比Ti产生更丰富的颜色。

关键词：山东蓝宝石热扩散处理成分分析改色研究

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山东蓝宝石的杂质元素对颜色的影响

山东蓝宝石的杂质元素对颜色的影响

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作者：程佑法山东大学

学位级别：硕士

蓝宝石(英文：Sapphire)是世界上公认的四大名贵宝石(钻石、红宝石、蓝宝石和祖母绿)之一，具有很高的美学价值和经济价值。按照目前国家标准，蓝宝石是指除红色以外的其它各种颜色的刚玉(矿物名)，如蓝色、黄色、绿色、紫色、橙色及其... 详细信息

蓝宝石(英文：Sapphire)是世界上公认的四大名贵宝石(钻石、红宝石、蓝宝石和祖母绿)之一，具有很高的美学价值和经济价值。按照目前国家标准，蓝宝石是指除红色以外的其它各种颜色的刚玉(矿物名)，如蓝色、黄色、绿色、紫色、橙色及其过渡色等，甚至包括无色的刚玉。通常蓝宝石泛指蓝色的刚玉，其它颜色的刚玉则通常用其颜色来描述，如黄色蓝宝石、绿色蓝宝石等。山东自1984年在昌乐发现蓝宝石以来，先后在潍城区、临朐、坊子等地亦发现蓝宝石砂矿。自发现并开采以来，山东蓝宝石在我国的珠宝玉石市场中占据着举足轻重的地位，为促进我国珠宝玉石行业的发展起到了重要的作用。山东蓝宝石的产量全国第一，且以其颗粒大、晶体形态完整、内部包体少而著称。但由于其颜色过深，价格远比同等结晶质量的斯里兰卡蓝宝石低，因此，山东蓝宝石的退色研究具有重要的意义。如改色成功，将使山东蓝宝石的价格提高几至十几倍。人们一直想方设法改善山东蓝宝石的颜色，以获得更大的经济利益。目前人们在山东蓝宝石的颜色改善方面已经做了许多工作，但其改善效果却一直不尽人意。如果能够真正确定山东蓝宝石的颜色影响因素，对今后的颜色改善工艺真正起到理论指导作用，将会产生巨大的经济效益和社会效益。微量元素对蓝宝石的颜色有非常重要的影响。研究证明，当刚玉不含任何微量元素时，呈现为无色;当含有微量的铬元素时，呈现为红色，即红宝石;当含有微量的铁、钛元素时，呈现为蓝色;当含有铁、镍等元素时呈现为黄色。蓝宝石中含有什么元素直接决定宝石的颜色色调，含量多少则决定色调的饱和度。在目前宝石的优化处理过程中，许多工作就是围绕微量元素开展的。本论文通过对各种颜色蓝宝石(含处理过的蓝宝石)的试验和测试，进一步确定影响山东蓝宝石颜色的因素，为下一步的颜色改善提供有力的理论依据。本论文首先收集各种颜色的山东蓝宝石标本，制成薄片后，通过有效的测试手段，对其化学成份中的微量元素分析、紫外-可见吸收光谱分析、红外吸收光谱分析，探讨不同颜色蓝宝石中的微量化学成份与其颜色的关系。然后通过一系列的实验对山东蓝宝石的改色处理工艺进一步探索。主要工作如下：

关键词：山东蓝宝石杂质元素颜色成因优化处理离子注入

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等离子体技术在山东蓝宝石改色中的应用

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中山大学学报（自然科学版） 2003年第3期42卷 124-126页

作者：张世宏丘志力中山大学物理学系广东广州510275 中山大学宝石研究鉴定中心广东广州510275

利用等离子体技术对较难改色的山东蓝宝石进行改色实验 ,样品在温度低于 80 0℃条件下处理 4h后 ,蓝宝石透射光谱曲线的主、次峰波长的峰值增至原来的 1 4～ 3 4倍 ,主、次峰波长向蓝紫波段 (即短波方向 )前移 ,显示出山东蓝宝石的透明... 详细信息

利用等离子体技术对较难改色的山东蓝宝石进行改色实验 ,样品在温度低于 80 0℃条件下处理 4h后 ,蓝宝石透射光谱曲线的主、次峰波长的峰值增至原来的 1 4～ 3 4倍 ,主、次峰波长向蓝紫波段 (即短波方向 )前移 ,显示出山东蓝宝石的透明度提高 ,颜色的色度变得纯正。实验表明 ,低温等离子体技术宝石改色工艺的效果是明显的。和其它改色方法相比 ,等离子体技术有使改色处理温度大大降低 ,时间缩短 ,效果显著 ,节能、不污染环境等优点 ,表明该方法是一个值得尝试的改善处理方法。该方法的具体原理仍有待进一步探讨。

关键词：等离子体技术改色处理山东蓝宝石

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热处理黄色-蓝色和铍扩散处理山东蓝宝石的对比研究

热处理黄色-蓝色和铍扩散处理山东蓝宝石的对比研究

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作者：刘璐中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

本文选择了9粒怀疑经过铍扩散处理的橙红色、黄色-蓝色山东蓝宝石,以确认是否经过铍扩散处理为目的,与热处理黄色-蓝色山东蓝宝石、铍扩散处理橙红色蓝宝石进行对比研究。对样品进行了常规宝石学测试、显微放大观察、红外光谱(FTIR)、紫... 详细信息

本文选择了9粒怀疑经过铍扩散处理的橙红色、黄色-蓝色山东蓝宝石,以确认是否经过铍扩散处理为目的,与热处理黄色-蓝色山东蓝宝石、铍扩散处理橙红色蓝宝石进行对比研究。对样品进行了常规宝石学测试、显微放大观察、红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UV-VIS)、拉曼光谱、能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)、激光诱导击穿光谱(LIBS)和激光烧蚀等离子质谱仪(LA-ICP-MS)测试。蓝宝石颜色为橙红色、黄色-蓝色系列。折射率为Ne=1.763.770,No=1.771-1.777,DR=0.008,一轴晶负光性。透明度为透明-半透明,亮玻璃光泽。蓝色和绿蓝色样品显示蓝色/黄绿色的强二色性。手持分光镜下观察均可见450nm的吸收带,带橙色调的样品中可看到Cr的红区双线吸收。偏光下观察样品显示一轴晶干涉图或“四明四暗”现象,有聚片双晶纹的样品显示局部全亮。所有样品均为荧光惰性。蓝宝石中的高温包裹体特征是高指示性的铍扩散鉴定证据,具体表现为:晶体发白、自形程度变差(通常含有气泡),周围裂隙被不规则流体或块状物充填;熔融重结晶的刚玉微晶充填愈合裂隙;长针状包裹体融断重结晶生成定向的短针状包体。反之,若样品内部晶体包体未被损坏,可排除铍扩散处理的可能。将铍扩散蓝宝石浸没在水中放大观察,可观察到与宝石轮廓相关的色域分布特征。这是宝石经过人工着色的诊断性证据。具体表现为:围绕宝石轮廓的黄色、橙色或无色色域包裹内部天然色域,或观察到黄色-橙色或其与天然色域的叠加色覆盖整颗宝石,天然色带被掩盖,整体呈现中间深边缘浅的分布特征。除两颗蓝色蓝宝石外,其它蓝宝石均缺失与氢有关的3310cm吸收峰。拉曼光谱测试表明山东蓝宝石中含有磁铁矿包体。使用LIBS可以快速检测出部分铍扩散样品中的Be元素。紫外-可见吸收光谱没有发现额外的铍的吸收峰,这是因为铍离子在刚玉中的作用与Mg相似:在还原气氛中被氧空位补偿,不产生颜色;在氧化气氛中捕获空穴,产生强烈的黄色-橙黄色。故铍扩散处理一般选择在氧化气氛下进行。

关键词：铍扩散处理热处理山东蓝宝石鉴定颜色成因

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