电子辐照及热处理对无色—浅黄色方柱石颜色的影响

对天然无色—浅黄色方柱石样品进行电子辐照改色处理,并对部分改色后为褐色/烟紫色的样品进行了热处理,肉眼观察颜色变化情况并进行紫外-可见吸收光谱测试。结果显示,电子辐照处理可使无色—浅黄色方柱石样品变为紫色、黄色,部分样品带棕褐色调。经电子辐照处理成紫色的方柱石的紫外-可见吸收光谱在黄绿区有宽的吸收带;辐照处理成黄色方柱石的紫外-可见吸收光谱中吸收峰位置与天然方柱石基本一致,蓝紫区的吸收明显增强。笔者推测电子辐照致方柱石产生紫色的原因与天然紫色方柱石颜色的成因可能相似,而产生黄色的原因可能与O-色心有关。加热处理实验结果表明:恒温时间为2h,恒温温度在500℃以下时,辐照产生的不理想的褐色调不能被有效消除;恒温温度为600℃,恒温时间2h以上时,辐照改色的样品褪色为近无色—浅黄色;加热气氛对方柱石颜色变化的影响不大。     

马达加斯加红、蓝宝石热处理工艺探究

选用马达加斯加各色红、蓝宝石为研究对象,根据颜色特征分为红色、黄绿色、蓝绿色三大类。通过改变热处理温度、气氛氛围以及添加辅助剂,探讨最佳的热处理方案。通过热处理实验发现,马达加斯加红宝石样品在氧化气氛、1 500℃、恒温12小时条件下,热处理效果最佳,不仅消除了蓝紫色调,使红色更加鲜亮、均匀,透明度也有明显的提高;马达加斯加黄绿色、蓝绿色蓝宝石在还原气氛、1 500℃、恒温12小时条件下,热处理效果最佳,黄绿色调减弱,蓝色加深,甚至转变为较纯正的蓝色;马达加斯加红、蓝宝石样品裂隙较少、透明度较好,所以在不添加硼砂辅助剂的条件下即可获得较好的热处理效果。     

越南安沛红宝石高温热处理与低温热处理工艺对比

对越南北部安沛地区带有蓝紫色调的红宝石原石按颜色饱和度进行分类高温热处理(1 600℃)和低温热处理(1 000℃)对比实验,拟定热处理温度、恒温时间、助熔剂条件等工艺参数,探究不同颜色样品的最佳热处理方案并比对温度参数下的适用范围。结果表明,在高温组改色实验中,红宝石样品的颜色及局部透明度均会有明显提高,浅紫红色、紫红色和深紫红色红宝石样品的最佳恒温时间随其颜色饱和度的增加从6h、9h到12h依次增长,且添加硼砂和γ-Al_2O_3的混合助熔剂可以辅助吸附黄褐色色带处的杂质离子进而消除色带;在低温条件下,恒温12h以上才能对越南红宝石的颜色起到较明显的改善作用。综合对比不同阶段的热处理效果发现:从透明度改善效果来看,具有开放裂隙的红宝石不适宜进行低温热处理;内部干净、仅颜色较差的红宝石样品,低温长时间加热与高温短时间加热的效果相近,更易被消费者所接受。热处理前后红宝石样品的紫外-可见吸收光谱测试验证了改色效果。     

云南深色电气石的热处理工艺实验研究

通过对云南深蓝黑色、蓝绿色电气石的热处理一系列实验研究,着重探索了工艺中的气氛、最高温度以及恒温时间等因素对改善其颜色及透明度的影响,并对热处理前后的谱学特征、外观、包裹体特征进行了对比。实验结果表明,温度在550℃～700℃,恒温3h或5h,在氧化气氛的条件下,可以不同程度的改善深色系列碧玺的颜色和透明度,其中,温度650℃,恒温3h,深蓝黑色碧玺变成鲜亮的绿色,透明度得到很大的提高,而且没有出现裂开等负面效应。     

新疆可可托海碧玺热处理工艺探索及谱学特征

对新疆可可托海Fe-Li碧玺进行热处理实验,拟定了实验温度、热处理气氛、保温时间及升温与降温速度4个主要改色工艺参数。对比不同阶段的改色效果,部分样品在颜色和透明度方面取得了较好效果:黄绿色和墨绿色样品的颜色分别在550~650℃和650℃氧化气氛中得到改善,其透明度明显提高;黄褐色样品在650~700℃还原气氛中其褐色调明显减弱,颜色变为黄绿色。同时,红外吸收光谱和紫外-可见光透过光谱的跟踪测试验证了改色结果。     

更正说明

<正>2016年《宝石和宝石学杂志》第19卷第1期刊登的《电子辐照及热处理对无色-浅黄色方柱石颜色的影响》一文,图谱(图1、图3-图4,图6-图8)中横轴坐标单位需要由"λ/mm"     

热处理对小径桉木拼板尺寸稳定性及材色变化的影响

为提高小径桉木的利用率,探索其最佳热处理工艺。以小径桉木拼板为实验材料,探究不同热处理工艺对拼板材尺寸稳定性及材色变化的影响,并通过傅里叶红外检测探究热处理材官能团变化。试验材料尺寸为400mm×200mm×20mm,热处理温度为120℃、140℃、160℃和180℃,热处理时间为2h。结果发现,热处理能有效提高小径桉木拼板的尺寸稳定性,在180℃时,拼板材湿胀率最小。通过红外谱图可知,热处理材的羟基与羰基均随处理温度的升高而减少,降低了小径桉木拼板的吸湿性。热处理材总体色差随温度的升高和时间的延长而不断增大,其中温度对颜色的影响大于时间对颜色的影响,180℃/2h材色变化最大。本实验中,160℃/2h为小径桉木拼板的较优热处理工艺。     

气-质联用解析热处理材显色基团

以过热蒸汽为传热介质和保护性气体,在热处理温度为160℃、180℃、200℃、220℃,热处理时间为2h、4h、6h、8h的条件下对圆盘豆木材进行高温热处理,研究圆盘豆木材在不同热处理条件下的颜色变化规律及其变化机理。结果表明,随着热处理温度升高和热处理时间延长,圆盘豆热处理材L*值降低,a*值变化不大,b*值降低。抽提物的紫外光谱、气-质联用分析表明,热处理使木质素和抽提物中的发色基团和助色基团发生氧化、还原反应,新生成发色基团的种类和数量增多,使木材颜色加深。     

粉色—紫色缅甸尖晶石热处理前后紫外-可见光谱分析

选取5颗粉色—紫色缅甸尖晶石原石为实验样品,分别在1 200℃和1 600℃下进行恒温10h的热处理实验。通过分析样品成分及热处理前后紫外-可见光谱,发现粉色—紫色尖晶石样品均为含微量Fe元素的镁铝尖晶石,且在350~600nm范围内出现吸收带的位置基本相同,其致色原因与八面体中Fe~(3+)和四面体中Fe~(2+)的自旋禁阻跃迁及二者间电荷耦合作用有关。对比样品的两次热处理后紫外-可见光谱结果发现,热处理过程促进350~430nm及500~600nm范围内吸收强度增加,前者与高温下尖晶石内部结构无序引起近紫外区O~(2-)→Fe~(2+)、Fe~(3+)离子间电荷转移作用增加有关,后者由进入四面体内部Fe~(3+)同相邻位置内Fe~(2+)共同作用产生。在经1 600℃热处理后,近紫外区吸收边强度再次增加使样品光谱发生明显改变,色调偏红,部分样品因热处理诱发内部裂隙、透明度降低,热处理效果不明显。     

离子注入技术——宝石优化处理的新技术

选取蓝宝石、钻石、翡翠、岫玉等宝石材料进行Be、Ti、Cr、H离子的注入实验,并对注入后的部分样品进行了热处理实验。采用能量色散型X射线荧光能谱仪、紫外-可见分光光度计、红外光谱仪对样品进行了测试。结果表明,样品经过离子注入处理后,表面光泽普遍明显增强;Be离子不是致色元素,也可影响宝石颜色;钻石注入H离子后颜色显著变成黄褐色;山东蓝宝石注入Ti离子后颜色变鲜艳,说明其颜色深是由富Fe贫Ti所致;不同温度热处理后,样品的外观没有出现较明显的变化,稳定性较好。激光烧蚀等离子体质谱技术(ICP-MS)、能量色散型X射线荧光能谱仪(EDXRF)是离子注入检测的重要手段。