Улучшение алмазов

редактировать
Процесс повышения привлекательности бриллиантов

Улучшение бриллиантов - это особая обработка природных алмазов (обычно уже ограненных) и отполированы до драгоценных камней ), которые предназначены для улучшения визуальных геммологических характеристик алмаза одним или несколькими способами. К ним относятся обработки прозрачности, такие как лазерное сверление для удаления включений сажи, заполнение трещин, чтобы сделать небольшие внутренние трещины менее заметными, облучение цвета и отжиг для придания желтого цвета и коричневые бриллианты яркого фантазийного цвета, такого как ярко-желтый, синий или розовый.

CIBJO и государственные учреждения, такие как США Федеральная торговая комиссия, прямо требуют раскрытия всех обработок алмазов во время продажи. Некоторые методы обработки, особенно те, которые применяются для обеспечения прозрачности, остаются весьма противоречивыми в отрасли - это происходит из традиционного представления о том, что бриллианты занимают уникальное или «священное» место среди драгоценных камней и не должны рассматриваться слишком радикально, если не по какой-либо другой причине, кроме страха подорвать доверие потребителей.

бриллианты с улучшенной прозрачностью и цветом продаются по более низким ценам по сравнению с аналогичными необработанными алмазами. Это связано с тем, что улучшенные алмазы изначально имеют более низкое качество до того, как будет выполнено улучшение, и, следовательно, их цена нижестандартного уровня. После улучшения бриллианты могут визуально выглядеть так же хорошо, как и их аналоги без улучшения.

Содержание

  • 1 Повышение четкости
    • 1.1 Лазерное сверление
    • 1.2 Заполнение трещин
  • 2 Улучшение цвета
    • 2.1 Облучение
    • 2.2 Покрытия
    • 2.3 Обработка при высоком давлении и высокой температуре
  • 3 См. Также
  • 4 Сноски
  • 5 Ссылки

Повышение четкости

Прозрачность или чистота алмаза относится к внутренним включениям алмаза и является одним из 4-х C в определении стоимости бриллиантов. Обычные включения, которые появляются внутри алмазов, представляют собой черные углеродные пятна и небольшие трещины, обычно называемые переломами или «перьями», из-за их перистого беловатого вида при взгляде сверху или сбоку. Алмазы также могут иметь другие включения, такие как пузырьки воздуха и минеральные отложения, такие как железо или гранат. Размер, цвет и положение включений являются факторами, определяющими ценность алмаза, особенно когда другие геммологические характеристики соответствуют более высоким стандартам.

Лазерное сверление

Развитие технологий лазерного сверления увеличило возможность выборочного нацеливания, удаления и значительного уменьшения видимости включений черного углерода в микроскопическом масштабе. Алмазы, содержащие гематитовые включения, высверливаются лазером с конца 1960-х годов. Этот метод, признанный Луи Перлманом, успешно прошел испытания через год после того, как General Electric изготовила аналогичный алмаз для промышленного использования в 1962 году.

Процесс лазерного сверления включает использование инфракрасного лазера (хирургического класса с длиной волны около 1064 нм) для просверливания очень мелких отверстий (менее 0,2 миллиметра). или 0,005 дюйма в диаметре) в алмаз, чтобы создать путь доступа к включению кристалла черного углерода. Поскольку алмаз прозрачен для длины волны лазерного луча, на поверхность алмаза наносят покрытие из аморфного углерода или другого энергопоглощающего вещества, чтобы инициировать процесс сверления. Затем лазер прожигает узкую трубку или канал до включения. После того, как буровым каналом было достигнуто местоположение включенных кристаллов черного углерода, алмаз пропитывается серной кислотой. После замачивания в серной кислоте кристаллы черного углерода растворяются и становятся прозрачными (бесцветными), а иногда и слегка беловатыми непрозрачными. Под микроскопом можно увидеть тонкое сверло или просверленные отверстия, но они не отвлекают внимание и не влияют на блеск или блеск алмаза. Хотя каналы обычно прямые по направлению от точки входа на поверхность, некоторые методы бурения просверливаются изнутри, используя естественные трещины внутри камня, чтобы достичь включения таким образом, чтобы имитировать органические «перья» (этот метод иногда называется KM Drilling, что на иврите означает специальное сверление). Каналы микроскопические, поэтому грязь или мусор не могут перемещаться по каналу. Отверстия, выходящие на поверхность, можно увидеть только при отражении света от поверхности алмаза при микроскопическом просмотре, например, с помощью 10-кратной увеличительной линзы или лупы ювелира, и они невидимы невооруженным глазом.

Заполнение трещин

Хотя заполнение трещин как метод улучшения драгоценных камней было обнаружено в драгоценных камнях возрастом более 2500 лет, уникальный показатель преломления алмаза требовал более совершенного наполнителя, чем простая обработка воском и маслом. Эта технология стала доступной примерно через 20 лет после того, как была разработана техника лазерного сверления. Проще говоря, «заполнение трещин» делает крошечные естественные трещины внутри алмазов менее заметными невооруженным глазом или даже при увеличении.

Трещины внутри алмазов очень распространены и возникают во время создания алмаза в земной коре. Когда необработанный алмаз поднимается из земной коры через вулканические трубы, он подвергается экстремальным напряжениям и давлениям, и во время этого путешествия внутри алмаза могут образовываться крошечные трещины. Если эти трещины видны и портят красоту алмаза, спрос на него будет намного ниже, и ювелиры и широкая публика не смогут его продавать, что делает их кандидатами для заполнения трещин и, таким образом, визуального улучшения внешнего вида алмаза.

Заполнение трещины алмаза часто является последним этапом в процессе улучшения алмаза после лазерного сверления и кислотного травления включений, хотя, если трещины достигают поверхности, сверление может не потребоваться. Процесс включает использование специально разработанных наполнителей с показателем преломления , приближающимся к показателю преломления алмаза. Его первым изобрел Цви Иегуда из Рамат-Ган, Израиль, и теперь Иегуда используется как торговая марка, применяемая к алмазам, обработанным таким образом. Koss Schechter, другая израильская фирма, попыталась изменить процесс Иегуды в 1990-х годах, используя очки на основе галогена, но безуспешно. Детали, лежащие в основе процесса Иегуда, держатся в секрете, но сообщается, что использованный наполнитель имеет довольно низкую точку плавления. Нью-Йорк Dialase также обрабатывает алмазы с помощью процесса на основе Иегуды, который, как полагают, использует свинцово-висмут оксихлоридное стекло, но исследования по созданию лучшего, более прочного, менее отслеживаемого наполнители все еще создаются, создавая больше наполнителей на основе для процесса заполнения трещин.

Наполнитель, присутствующий в алмазах с изломами, обычно может быть обнаружен квалифицированным геммологом под микроскопом: хотя каждый алмаз проходит обработку, соответствующую его уникальной форме, состоянию и статусу излома, на поверхности могут быть следы: достижение отверстий и трещин, связанных с просверленными алмазами, пузырьками воздуха и линиями потока внутри стекла, которые никогда не наблюдаются в необработанном алмазе.

Более драматичным является так называемый «эффект вспышки», который относится к ярким вспышкам цвета, наблюдаемым при вращении алмаза с трещинами; Цвет этих вспышек варьируется от электрического синего или фиолетового до оранжевого или желтого, в зависимости от условий освещения (светлое поле и темное поле соответственно). Вспышки лучше всего видны в поле зрения, почти параллельном плоскости заполненной трещины (хотя определенные трещины в необработанных алмазах могут вызывать аналогичный "эффект вспышки"). В ярко окрашенных алмазах эффект вспышки может быть пропущен, если осмотр будет менее тщательным, поскольку цвет тела камня будет скрывать один или несколько цветов вспышки. Например, в бриллиантах «шампанское» коричневого цвета оранжево-желтые вспышки скрыты, оставляя видимыми только сине-фиолетовые вспышки.

Последней, но важной особенностью алмазов с трещиноватыми трещинами является цвет самого наполнителя: иногда он бывает от желтоватого до коричневатого, и, помимо того, что он виден в проходящем свете, он может влиять на общий цвет алмаза., заставляя бриллиант полностью потерять цвет после заполнения трещины. По этой причине заполнение трещин обычно применяется только к камням, размер которых достаточно велик, чтобы оправдать обработку, хотя камни размером 0,02 карата (4 мг) были заполнены трещинами.

Заполнение трещин в алмазе является спорным подходом в отрасли, а также среди общественности, поскольку некоторые компании не раскрывают этот процесс при продаже этих камней. Важно отметить, что хотя заполнение трещин - это длительный процесс, некоторые наполнители повреждаются и могут даже плавиться при определенных температурах (1,400 ° C или 1,670 K ), в результате чего алмаз «вспотеть» наполнитель под воздействием тепла ювелирной горелки; таким образом, плановый ремонт ювелирных изделий может привести к ухудшению четкости из-за потери наполнителя, используемого для заполнения трещин, особенно если ювелир не знает об обработке.

Позиции по сертификации улучшенных алмазов поляризованы. С одной стороны, некоторые геммологические лаборатории, в том числе и влиятельный Геммологический институт Америки, отказываются выдавать сертификаты на алмазы с трещинами. И наоборот, другие организации, включая European Gemological Laboratories (EGL) и Global Gem Labs (GGL), будут сертифицировать такие бриллианты на их достигнутый уровень чистоты, а также указывать в сертификате, что чистота бриллианта повышена.

Лаборатории третьего типа могут сертифицировать эти алмазы на исходный уровень чистоты. Это снимает любые споры о пользе лечения, игнорируя кажущуюся чистоту и вместо этого присваивая бриллианту оценку, отражающую его исходную чистоту до обработки. Это вызвало настоящий переполох, поскольку это выводит алмазы с трещинами за пределы традиционной области сертификации алмазов, подрывая их легитимность как «в основном натуральные» алмазы. Этот спрос на сортировку алмазов с улучшенной чистотой привел к созданию новых лабораторий или обновлению существующих лабораторных процедур с целью включения замечаний относительно любых процедур повышения прозрачности (сверление, заполнение трещин) в их регулярные отчеты, что повысило достоверность этой сделки.

Улучшение цвета

Обычно существует три основных метода искусственного изменения цвета алмаза: облучение высокоэнергетическими субатомными частицами; нанесение тонких пленок или покрытий; и комбинированное применение высокого давления и высокой температуры (HPHT). Однако недавно появились свидетельства того, что заполнение трещин не только используется для улучшения четкости, но и может использоваться с единственной целью - изменить цвет на более желаемый.

Первые два метода могут изменять только цвет, обычно для того, чтобы превратить бесцветный камень серии Cape (см. Материальные свойства алмаза: Состав и цвет ) в более желательный камень фантазийного цвета. Поскольку при некоторых методах облучения образуется только тонкая «кожица» цвета, они применяются к алмазам, которые уже были огранены и отполированы. И наоборот, обработка HPHT используется для изменения и удаления цвета необработанных или ограненных алмазов, но только некоторые алмазы можно обрабатывать таким образом. Облучение и обработка HPHT обычно являются постоянными, поскольку они не будут отменены при нормальных условиях использования ювелирных изделий, тогда как тонкие пленки непостоянны.

Облучение

Чистые алмазы до и после облучения и отжига. Пронумерованы по часовой стрелке снизу слева: (1) начальная 2 × 2 мм; верхний ряд (2,3,4) облучается электронами с разной дозой 2 МэВ; внизу справа (5,6), облученные разными дозами и отожженные при 800 ° C.

Сэр Уильям Крукс, ювелир, а также химик и физик, первым обнаружил влияние излучения на цвет алмаза, когда в 1904 году он провел серию экспериментов с использованием солей радия. Алмазы, окутанные солью радия, медленно становились темно-зелеными; этот цвет локализовался в пятнистых пятнах и не проникал сквозь поверхность камня. Причиной этого является испускание радием альфа-частиц. К сожалению, обработка радием также оставила алмаз сильно радиоактивным, до такой степени, что его нельзя было носить. Алмазный октаэдр, обработанный таким образом, был подарен Круксом Британскому музею в 1914 году, где он находится сегодня: он не потерял ни цвета, ни радиоактивности.

В настоящее время алмазы безопасно облучают четырьмя способами: протонами и дейтронами бомбардировкой с помощью циклотронов ; гамма-облучение облучением кобальтом-60 ; бомбардировка нейтронами через завалы ядерных реакторов ; и бомбардировка электронами с помощью генераторов Ван де Граафа. Эти высокоэнергетические частицы физически изменяют кристаллическую решетку алмаза, выбивая атомы углерода с места и создавая центры окраски. Все облученные алмазы после обработки имеют некоторый оттенок зеленого, черного или синего цвета, но большинство из них отожжены для дальнейшего изменения их цвета на яркие оттенки желтого, оранжевого, коричневого или розового. Процесс отжига увеличивает подвижность отдельных атомов углерода, позволяя исправить некоторые дефекты решетки, созданные во время облучения. Окончательный цвет зависит от состава алмаза, температуры и продолжительности отжига.

Циклотронные алмазы имеют цвет от зеленого до сине-зеленого, ограниченный поверхностным слоем: они позже отжигаются до 800 ° C для получения желтого или оранжевого цвета. Они остаются радиоактивными только в течение нескольких часов после обработки, и из-за направленного характера обработки и огранки камней цвет передается в отдельных зонах. Если камень подвергался циклотронному сканированию через павильон (заднюю часть), через корону (верх) камня будет виден характерный «зонтик» более темного цвета. Если камень прошел циклотрон через корону, вокруг пояса (обода) видно темное кольцо. У камней, обработанных сбоку, одна половина будет окрашена глубже, чем другая. Циклотронное лечение сейчас - редкость.

Гамма-терапия также встречается редко, потому что, хотя это самый безопасный и дешевый метод облучения, успешное лечение может занять несколько месяцев. Получаемый цвет - от синего до сине-зеленого, который пронизывает весь камень. Такие алмазы не подвергаются отжигу. Синий цвет иногда может приближаться к цвету природных алмазов типа IIb, но эти два цвета отличаются полупроводящими свойствами последнего. Как и большинство облученных алмазов, большинство обработанных гамма-излучением алмазов изначально были окрашены в желтый цвет; синий цвет обычно изменяется этим оттенком, что приводит к заметному зеленоватому оттенку.

Двумя наиболее распространенными методами облучения являются нейтронная и электронная бомбардировка. Первая обработка дает цвет от зеленого до черного, который проникает во весь камень, в то время как вторая обработка дает синий, сине-зеленый или зеленый цвет, который проникает только на 1 мм глубиной. Отжиг этих камней (от 500 до 900 ° C для камней, подвергнутых бомбардировке нейтронами, и от 500 до 1200 ° C для камней, подвергшихся бомбардировке электронами) дает оранжевый, желтый, коричневый или розовый цвет. Необожженные камни от голубого до сине-зеленого цвета отделяются от натуральных камней так же, как и камни, обработанные гамма-излучением.

Перед отжигом почти все облученные алмазы обладают характерным спектром поглощения, состоящим из тонкой линии в дальней красной области на длине волны 741 нм - это известно как линия GR1 и обычно считается явное указание на лечение. Последующий отжиг обычно разрушает эту линию, но создает несколько новых; самый стойкий из них - 595 нм.

Некоторые облученные алмазы полностью натуральные. Один из известных примеров - Дрезденский зеленый бриллиант. Этим натуральным камням цвет придается «радиационными ожогами» в виде небольших пятен, обычно только на глубине кожи, как в случае с алмазами, обработанными радием. Естественно облученные алмазы также обладают линией GR1. Самый крупный известный облученный алмаз - это Deepdene.

Coatings

. Нанесение цветной фольги на павильонную (заднюю) поверхность драгоценных камней было обычной практикой в ​​Грузии. и Викторианская эпоха ; Это была первая обработка алмаза, помимо огранки и полировки. Фольгированные бриллианты устанавливаются в закрытые оправы ювелирных изделий, что может затруднить их обнаружение. Под увеличением часто видны участки, где фольга отслаивалась или отслаивалась; влага, которая попала между камнем и фольгой, также вызовет ухудшение качества и неравномерный цвет. Из-за его статуса антиквариат присутствие алмазов с фольгой в старых украшениях не умаляет его ценности.

В наше время были разработаны более сложные покрытия поверхности; к ним относятся фиолетово-синие красители и напыленные в вакууме пленки, напоминающие покрытие фторид магния на линзах камеры. Эти покрытия эффективно отбеливают видимый цвет алмаза с желтым оттенком, потому что два цвета дополняют и нейтрализуют друг друга. Обычно эти покрытия наносятся только на область павильона или пояска алмаза, эти покрытия являются одними из самых трудных для обнаружения - в то время как красители могут быть легко удалены горячей водой или спиртом, пленки, напыленные под вакуумом, требуют окуните в серную кислоту, чтобы удалить. Пленки можно обнаружить при большом увеличении по наличию приподнятых участков, где задерживаются пузырьки воздуха, и по изношенным участкам, где покрытие было поцарапано. Эти методы лечения считаются мошенническими, если не разглашаются.

Другая обработка покрытия наносит тонкую пленку синтетического алмаза на поверхность имитатора алмаза. Это придает смоделированному алмазу определенные характеристики настоящего алмаза, в том числе более высокую устойчивость к износу и царапинам, более высокую теплопроводность и более низкую электропроводность. Хотя устойчивость к износу является законной целью этой техники, некоторые используют ее для того, чтобы затруднить обнаружение имитаторов алмаза с помощью обычных средств, которые могут оказаться мошенническими, если они пытаются представить имитирующий алмаз как настоящий.

Обработка высоким давлением и высокой температурой

Небольшое количество камней ювелирного качества, которые имеют коричневый цвет тела, могут быть значительно осветлены или полностью удалены с помощью HPHT-обработки или, в зависимости от по типу алмаза улучшите существующий цвет до более желательной насыщенности. Этот процесс был внедрен General Electric в 1999 году. Все алмазы, подвергшиеся обработке до бесцветного состояния, относятся к типу IIa, и их цвет обусловлен структурными дефектами, возникшими во время роста кристаллов , известными как пластические деформации, вместо примесей внедрения азота, как это имеет место в большинстве алмазов коричневого цвета. Считается, что обработка HPHT восстанавливает эти деформации и, таким образом, отбеливает камень. (Вероятно, это неверный вывод, побеление из-за разрушения стабильных кластеров вакансий по мнению одного из исследователей). Алмазы типа Ia, содержащие примеси азота, присутствующие в кластерах, которые обычно не влияют на цвет тела, также могут иметь изменение цвета с помощью HPHT. Некоторые синтетические алмазы также прошли HPHT-обработку, чтобы изменить их оптические свойства и, таким образом, их труднее отличить от природных алмазов. Давление до 70000 атмосфер и температуры до 2000 ° C (3632 ° F) используются в процедуре HPHT.

Также в 1999 году компания Новатэк, производитель промышленных алмазов в Прово, штат Юта, известная своими достижениями в области синтеза алмазов, случайно обнаружила, что цвет алмазов может быть изменен с помощью процесса HPHT. Компания создала NovaDiamond, Inc., чтобы продвигать этот процесс. Применяя тепло и давление к природным камням, NovaDiamond может сделать коричневые бриллианты типа I светло-желтыми, зеленовато-желтыми или желтовато-зелеными; улучшать алмазы типа IIa на несколько цветовых оттенков, даже до белого; усилить цвет желтых бриллиантов I типа; и сделать бесцветными некоторые голубовато-серые бриллианты типа I и типа IIb (хотя в некоторых случаях природные голубовато-серые бриллианты более ценны, не говоря уже о том, что синий - это очень желаемый оттенок). Однако в 2001 году NovaDiamond вышла из бизнеса по производству драгоценных камней HPHT из-за того, что руководитель компании Дэвид Холл охарактеризовал как закулисную практику дилеров. Судя по всему, дилеры выдавали улучшенные NovaDiamond драгоценные камни за естественно окрашенные, и компания отказалась участвовать в этом обмане.

Окончательная идентификация HPHT-камней предоставляется хорошо оборудованным геммологическим лабораториям, где спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) и рамановская спектроскопия используются для анализа видимого и инфракрасного излучения. поглощение подозрительных алмазов для обнаружения характерных линий поглощения, например, указывающих на воздействие высоких температур. Характерные особенности, наблюдаемые под микроскопом, включают: внутреннюю зернистость (Тип IIa); частично зажившие перья; мутный вид; черные трещины вокруг включений; и вышитый бисером или матовый пояс. Алмазы, обработанные General Electric для удаления их цвета, имеют лазерные надписи на их поясах: эти надписи читаются как «GE POL», а «POL» означает Pegasus Overseas Ltd, партнерскую фирму. Эту надпись можно отполировать, поэтому ее отсутствие не может считаться признаком естественного цвета. Несмотря на то, что это является постоянным, обработка HPHT должна быть сообщена покупателю во время продажи.

См. Также

Сноски

Ссылки

  • О'Донохью, Майкл, и Джойнер, Луиза (2003). Идентификация драгоценных камней, стр. 28–35. Баттерворт-Хайнеманн, Великобритания. ISBN 0-7506-5512-7
  • Прочтите, Питер Г. (1999). Геммология (2-е изд.), Стр. 167–170. Баттерворт-Хайнеманн, Великобритания. ISBN 0-7506-4411-7
  • Вебстер, Роберт и Рид, Питер Г. (ред.) (2000). Драгоценные камни: их источники, описание и идентификация (5-е изд.), Стр. 683–684, 692–696. Баттерворт-Хайнеманн, Великобритания. ISBN 0-7506-1674-1
  • Коллинз А. Т., Коннор А., Ли К.-Х., Шариф А. и Спир П. М. (2005). Высокотемпературный отжиг оптических центров в алмазе I типа. J. Appl. Phys. 97 083517 (2005) doi :10.1063/1.1866501.
Последняя правка сделана 2021-05-17 04:32:36
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте