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1、仿制宝石n仿制宝石的定义：n仿制宝石是指用于模仿天然宝石的材料，它也包括用于模仿高档宝石的天然宝石、合成宝石与优化宝石，如染色石英岩仿翡翠，合成红宝石仿天然红宝石，当没有指明其模仿对象时，仿制宝石往往指玻璃、塑料等专用于模仿天然宝石的人工材料。n仿制宝石包括：n玻璃、塑料、陶瓷、拼合石玻璃n定义n玻璃与矿物晶体不同，是一种没有固定结构与化学成分的均质物体，它可以从室温下的固态受热熔融为液态，没有固定的熔点，冷却后也不结晶，粘度持续变化。因此一位专家下了个定义：“玻璃是一种无机非晶质，它处于与该物质的液态相似的连续变化状态，由于它是从熔融状态冷却下来的，粘度很大，所以坚硬”。玻璃的历史与现状n玻
2、璃的起源已不可考，关于玻璃的发现有一些传奇故事，根据著名的哲学家普林尼的说法，玻璃是腓尼基人发现的，说有几个腓尼基贩碱商人，到贝卢斯圣河的沙滩上想点火做饭，可找不到架灶的石块，于是从船上搬了几块碳酸钠碱块下来，火生好后碱块与白色的石英砂烧结起来，奇怪的是发现火边上流出一点透亮的液体，这就是玻璃的首次发现，也有人说制造玻璃的技术是腓尼基人从尼罗河沿岸学去的。据认为，在至少公元前12000年埃及就能给陶瓷上釉（一种玻璃质物质）了，纯玻璃饰品大约在公元前7000年已问世了。玻璃的历史与现状n大约公元前1500年至公元元年，古埃及的亚历山大港为世界玻璃制造业的中心，将炽热的软玻璃粘在砂心上吹制而成，其
3、后又学会了将玻璃压入敞口模具，不仅制造仿宝石，还可做碗、碟和杯子。吹管的发明促使了玻璃的普及，使玻璃从奢侈品变为必需品，公元290年，窗玻璃首次在罗马问世。n现在，用于仿制宝石的玻璃和一些新颖的宝石材料几乎都是在小容量的坩埚中烧制而成，大量生产则用150-200吨的大型炉具。宝石玻璃的制造，为达到所需的纯度与色彩，选料必须严格，用纯二氧化硅制的玻璃应呈无色，由于天然产出的石英砂总含有铁，所以常见到玻璃瓶样的绿色，须采用脱色剂（通常为镁、砷）进行脱色，或采用纯的石英晶体为原料，在玻璃中加入不同致色物质可使玻璃呈现任何色调和深浅的颜色。颜色的深浅不仅与致色剂的含量有关，还与玻璃本身、熔化时的条件以
4、及脱色剂和遮光剂有关。 玻璃的品种n制玻璃的原料有许多，可通常使用的玻璃的成分很简单，主要有以下几类：n石英玻璃，100的二氧化硅，高熔点，低膨胀系数，价格昂贵。n碱硅酸盐玻璃，75的二氧化硅，25的碱。n石灰玻璃（冕牌玻璃），73.5的二氧化硅，21.3的碱，5.2的石灰，低折射率，低色散，是最重要的玻璃种类，占所有玻璃的30。n燧石玻璃（铅玻璃），含铅25%50%，高色散，高比重，低硬度，带黄色调，常用于仿制包括钻石在内的透明宝石。n硼硅酸盐玻璃，含15%的氧化硼，低膨胀系数。n在首饰业上常用的两种商业玻璃是冕牌玻璃与铅玻璃。玻璃的性质n玻璃可以被认为是一种非常硬的液体，在通常条件下具有固
5、体的性质。美国材料测试学会对玻璃做了如下定义：玻璃是一种冷却到僵硬状态没有结晶的熔融的无机产物。当无机物质加热以后，通常在一个固定的温度（熔点）开始熔化 （液化），在冷却过程中，熔体在同样的温度开始结晶。然而，某些熔体在冷却过程中变得非常粘滞以致于结晶作用不能发生，导致形成亚稳态的玻璃。在这种状态下，过冷熔体的无序态被冻结。有时，这种无序态可以通过脱玻化作用而释放。n 实际上，宝石学上所指用于仿宝石的玻璃是由氧化硅（石英的成分和少量碱金属元素如钙、钠、钾或铅、硼、钥、铝、钡的氧化物组成。依据所做宝石的性质，可改变组成成分的比例。玻璃的成分变化较大，从几乎由纯氧化硅组成的硅玻璃（Silicagl
6、ass）到含有低于40的氧化硅，超过50氧化铅组成的Strass玻璃。随着氧化铅含量的增加，玻璃的折射率、比重和色散增加。玻璃仿宝石 n 玻璃是一种较便宜的人造宝石，也是最常见的仿制宝石。n从1500年埃及人发明玻璃至今，玻璃一直是最常用的仿制宝石材料。尤其现在，玻璃的品种千变万化，几乎可用来仿任何天然宝石，特别是在模仿大多数无机宝石时，具有相当的迷惑性。玻璃的制作工艺已经十分成熟。 n常用于仿制天然珠宝玉石，如玉髓、石英、绿柱石（祖母绿和海蓝宝石）、翡翠、软玉、绿松石以及托帕石等效果较好。也用仿制刚玉、钻石、锆石等天然宝石，但效果较差。玻璃仿宝石的生产n一般透明宝石的玻璃仿制品是将传统的玻璃
7、熔融并加入适当的材料而制得的。它具有与被仿制宝石相似的颜色、透明度、折射率、密度和某些特殊的光学效应等。n玻璃的熔化通常是在燃气炉窑的陶瓷坩埚中进行的。当加入适当材料的玻璃熔化后，可将其熔融液倒入模子，通过对模子施压以获得所需的形状。在铸模过程中，由于不均匀收缩会在表面留下收缩凹坑。模子的结合部位也会留下铸模痕迹。n使用压模技术来获得所需要的宝石形状,这样易于形成圆滑的棱角和凹陷的刻面，因此有时需要抛光来进行修理，但抛光有时可能仅仅限于宝石的台面，有时仅限于冠部刻面，有时便是全部刻面。出于常常使用氧化锡作为抛光剂，许多术语如锡切割（Tin-cut）、锡抛光（Tin-polished)等用于玻璃
8、仿制品上。玻璃仿宝石的种类n作为宝石仿制品的玻璃主要有两种类型：冕牌玻璃和燧石玻璃。n冕牌玻璃Crown glass）无铅玻璃 最常用成分是硅、苏打和石灰，主要用于制作窗、瓶及光学透镜等。也用于制作时装首饰上的模拟宝石。n燧石玻璃（Flintglass）铅玻璃 燧石是一种以二氧化硅为主要成分的岩石。它的颜色为黄褐色或灰黑色，端口为贝壳状，坚硬致密，敲击时能迸发火星，古代用来取火或左箭头，现代工业中用做研磨材料等。 与冕牌玻璃相比，燧石玻璃除了含有硅和苏打以外以氧化铅代替了冕牌玻璃中的石灰，也叫做铅玻璃（Leadglass）。燧石玻璃也叫做Strass玻璃（Strass glass）或Simpl
9、y strass，是因为奥地利的Joseph Strass首先发现了这种玻璃。由燧石玻璃制作的仿宝石往往很逼真，因为氧化铅的存在使折射率和色散都提高了，但硬度也因此降低。主要用于仿宝石。n 其他类型的玻璃品种 包括硅玻璃和硅酸硼破璃，硅玻璃几乎是由纯的石英熔融而成的，硅酸硼玻璃主要用于实验室和厨房用具上，这些特别的玻璃很少用于仿宝石。玻璃仿宝石的颜色和透明度n颜色的控制：n化学方法为了获得各种颜色的破璃，通常用一种金属氧化物为致色剂混合其他成分而制成。常用的致色元素及得到的玻璃颜色为锰（紫色）、钴（蓝色）、硒（红色）、铁（黄色和绿色）、铜（红色绿色和蓝色）、金（红色）、铬(绿色）及铀（黄绿色）
10、。玻璃的最终颜色还取决于下列因素，如玻 璃的类型、制造时的氧化还原条件、出及制造后的淬火等。无色玻璃的制造要添加所谓“玻璃匠肥皂”消色剂来去除或降低玻璃中由铁杂质产生的绿色调。n 物理方法某些无色玻璃仿宝石通过在亭部涂上合适的颜色，从而在台面上显示出彩色。某些玻璃仿制品发出的晕彩，包括很便宜的欧泊仿制品，是用类似于相机镜头上的真空覆膜技术处理的。许多最便宜的玻璃仿制品，在亭部加上了类似于镜子的“衬箔”而加强闪光。n透明度的获得：玻璃的透明度在制造过程中可以加以控制。如果要获得高透明度的话，则要高纯的成分。而半透明和不透明的玻璃制品中则加入了氧化锡。 常见玻璃仿宝石n仿透明宝石n仿非透明宝石n仿
11、具特殊光学效应宝石n特殊玻璃仿制品仿透明宝石的玻璃仿制品n尽管玻璃可以用于模仿任何种类的透明宝石，俱实际上最常用于模仿的是绿柱石（祖母绿和海蓝宝石）、石英（水晶、黄晶、紫晶）和托帕石。 在鉴定绿柱石和托帕石的仿制品时要十分小心，因为玻璃仿制品的折射率以及密度值均在这两种宝石的范围之内。同时要注意的是，某些祖母绿的玻璃仿制品内部可能含有成群的气泡，形成了类似于气、液两相“指纹状”包裹体（有趣的是，这种包裹体有些类似合成祖母绿中的次生助熔剂包裹体）。然而，玻璃毕竟是均质体，而绿柱石和托帕石是非均质体，可以据此鉴别。n 仿透明宝石的玻璃仿制品的鉴别 玻璃常用作红宝石、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石、橄榄石
12、等透明宝石的仿制品。它可以具有与所仿宝石十分相似的颜色，但其特征的内含物与所仿宝石不同的折射率、光性、相对密度及光谱是鉴别它的关键。 （1）表面及内部特征： 模制的玻璃表面模制痕、圆滑的刻面棱、收缩的凹坑。玻璃内部常可见气泡、旋涡纹。天然透明宝石除天然玻璃外，很少能见到单气相包体。天然宝石常显示矿物晶体包体、气液相包体等，这些在玻璃中见不到。某些天然透明宝石因有较大的双折射率，在放大下可见刻面棱重影，而玻璃中见不到。 （2）折射仪： 通常与所仿宝石的折射率或光性不同，且为单折射。玻璃折射率一般为1.45-1.70，而在此范围内常见的透明天然无机宝石都是双折射的。 （3）异常双折射： 玻璃在偏光
13、镜下显全消光或扭动的无干涉圈的黑十字的异常消光；双折射的天然透明宝石可显示一轴晶或二轴晶干涉图。 （4）多色性：玻璃不显色性，但某些有色的双折射透明宝石可显多色性。 （5）吸收光谱：玻璃不显示所仿宝石的典型光谱。 （6）荧光：通常显示与所仿宝石不同的荧光特征。仿非透明宝石的玻璃仿制品n玻璃常用于模仿许多半透明至不透明宝石，尤其是市场常见的玉髓的各个品种，包括鸡血石、条纹玉髓、桂玉髓（肉红）和黑玉髓等。浮雕玻璃仿制品也常用于模仿条带玉髓浮雕，即以一种颜色的玻璃为底衬，以另一种颜色（通常是白色）的玻璃做出浮雕图案。n模仿效果很差的欧泊、珍珠、月光石等半透明玻璃仿制品是通过添加氧化物、磷酸盐等成分到
14、含石灰玻璃中。结果玻璃中形成的不溶钙化合物，根据含量使玻璃呈半透明或不透明。n其它非透明玻璃仿制品包括仿绿松石和青金石；有机宝石如象牙，珊瑚，贝壳；也用于模仿软玉和翡翠。软玉和翡翠的一种玻璃仿制品，在市场上标明Meta-jade和Zimori石出售，这种破璃仿制品发生了部分脱玻化。脱玻化玻璃最早是在日本东京的Zimori实验室制作出来的。 Meta-jade可以制作出各种颜色，并具有不同程度的脱玻化。这种玻璃仿制品在显微镜下观察能见到一种类似于蕨叶的特殊结构。当内部纤维状包裹体呈平行排列时，可能形成猫眼效应。n仿玛瑙和玉髓的玻璃：n 除了上述一般的特性外，主要依据条带结构及偏光镜下的反应来识别
15、。玻璃常显示强烈弯曲的色带和不规则的颜色斑块。玛瑙的平行条带波动舒缓，或呈角度相接。半透明的玻璃在偏光镜下会全消光，而玛瑙为全亮。用强光照射可见玻璃中的气泡。n仿白玉的半透明玻璃：n目前市场上出现了不少仿白玉的半透明玻璃。这种材料经做假用来仿古白玉，如子岗牌，这种材料常为半透明至微透明，用强光照射不难揭示其内的气泡。其相对密度亦较软玉低。n仿翡翠的脱玻化玻璃n脱玻化玻璃是一种部分结晶的玻璃。约于二十世纪七十年代由东京Iimori实验室生产出作为高档翡翠的仿制品，并以Meta-Jade（脱水玉，变玉）, Victoria stone（维多利亚石）或Kinga-stone的名称投放市场。有不同颜色
16、和脱玻化程度的品种。尽管这种材料具有高档翡翠的外观，但不显示翡翠的折射率、相对密度、光谱及解理特征，而且内部含有树枝状、羊齿脉状雏晶集合体，在放大镜下即可见（图10-5）。仿具特殊光学效应宝石的玻璃仿制品n（1）仿欧泊n人们制作出许多种玻璃仿制品用于模仿欧泊，某些最经济的方法是将金属箔片加入到熔融玻璃之中。其它方法包括用珍珠贝的碎屑掺入到玻璃当中。n一种相当漂亮的欧泊玻璃仿制品，是由John Slocum发明的，在市场上标明Slocum Stone出售。这种玻璃仿制品有各种体色，包括白色、绿色、黑色、近无色、橙色。橙色是用于模仿墨西哥的“火” 欧泊。在反射光下观察，颜色斑块近似于金属箔片，而在透射光下观察却像彩色赛璐珞（玻璃纸）。n斯洛卡姆石Slocum Stone，是七十年代由美国John Slocum研制并投放市场的一种欧泊的玻璃仿制品。这种仿制品是利用一种可控沉积过程生产的含钙、钠和镁的硅酸盐玻璃。其内部具有箔片状薄层结构，薄层厚度为0.3mm。光在通过这些薄层时发生干涉和衍射形成类似欧泊的变彩。是欧泊最好的仿制品之一。但在一个方向见到的变彩比其它任何方向看到的都好，且在与此垂直
