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寶石優化處理的新技術-離子注入技術
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寶石優化處理的新技術-離子注入技術

曾健民/台灣省金銀珠寶商業同業公會聯合會名譽理事長 

   英國寶石協會F.G.A.國際珠寶鑑定師證號711613

    大葉大學 企業管理系兼任講師                 

彰化社區大學 珠寶鑑定課程講師               

回想起2001年2月參加泰國珠寶展時,從剛進入展場的第一眼望去是一片橙色寶石天下,全部刻面寶石-橙色藍寶石,心想怎有那麼多且顏色正橙滿色的剛玉?是處理或新種寶石?返台後隔年就公布是經鈹Be處裡的剛玉橙色藍寶石,以常規寶石儀器是無法檢測出(鈹處裡),須通過浸油顯微觀察加激光燒蝕電感耦合等離子質譜分析方能檢測,現也延伸到多工序Be及Ti元素擴散處裡,而更新的技術不再是Be或Ti元素擴散熱處理,是為<離子注入寶石優化技術>。

    離子注入技術在近年來國際商業上廣泛應用於材料表面處裡,其原理是:通過離子注入機把需要摻染的離子加速達足夠的能量注入固體的表面層,當離子注入時可以引起材料表層分布和結構的變化,導致材料的各種物理、化學或力學的性能上變化,以便達到增加材料性能或我們所想要的期望目的。此技術在各種行業技術中已有不錯的成果,唯在珠寶行業中較少見到相關應用技術或發展,現轉報告是2014年大陸程佑洪研究員材料學碩士所做的研究,並刊登於武漢地質大學2014年第16卷第2期中的報告提到針對藍寶石、鋯石、拓帕石、翡翠、岫玉分別選擇Be、Ti、H、Cr元素注入後進行觀察和測試並結合不同溫度的熱處理工藝。

實驗結果

1-1

經過Be離子注入處理後,樣本的外觀特徵如圖1、圖2,從圖中可見樣品顏色較以前變得更深,這說明Be離子對樣品的顏色有效明顯影響,表現唯對可見光產生普遍的吸收

 

離子注入處理1.jpg  離子注入處理2.jpg

1-2 Ti離子注入實驗

    人們皆認為山東藍寶石的藍色調是Fe和Ti共同致色的,未進一步了解,程先生進行Ti離子注入山東藍寶石觀察其結果,經Ti離子注入後的樣品如圖3所示較注入前的藍色變鮮豔了,灰色調明顯減少說明Ti離子進入藍寶石後其中的Fe與Ti離子間的電荷轉移增加了,藍寶石顏色成色原理相一致

離子注入處理3.jpg

以上針對山東藍寶石做了Be與Ti離子注入表面處理皆有明確改善效果

以下附圖為證明此離子注入法確實對寶石優化處裡有明顯效果

離子注入處理4.jpg離子注入處理5.jpg

 

本人合理推測以往山東昌樂所產的山東藍寶由於本身材料帶深黑,故大都做印章用,2003起就很少再見大批山東藍寶,以下附圖為目前山東藍寶樣品其本色已鮮艷許多,再說2000年的鈹擴散熱處理進階到多重鈹,依熱擴散到離子注入法改色,以致推測該有不少山東藍寶已經以上方法進行優化處理後進市場,只是沒正式公開罷了!(我曾2003年就有此論述,因山東藍寶ㄧ時驟減的相對推敲)謹供參考,謝謝。

離子注入處理6.jpg3c8420e341022887699fc67d319b3381.jpgbsz.jpg

(山東昌樂市場藍寶石樣品)                (山東昌樂市場藍寶石原貌)

※以上資料來源參考自中國地質大學(武漢)寶石和寶石學雜誌2014年第16卷第2期期刊

 
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