表面与体扩散处理
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发布时间：2022-04-30 05:09
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时间：2023-10-15 08:58
多应用于红、蓝宝石中，一般用以改善颜色和产生颜色或星光效应。其处理方法大致为，在磨成刻面的宝石坯料表面覆以氧化铝和致色剂（如铁、钛、铬、镍氧化物），在超高温条件下（1800～2000℃）进行加热处理，促使致色元素从表面扩散进入宝石内，而产生一个很薄的颜色层。通常，覆以铁、钛致色剂可形成蓝色薄层；覆以铬致色剂可形成红色薄层；覆以镍、铬致色剂可形成橙*薄层。由于高温所造成的表面熔融，宝石须经再次抛光。
近年来，一类据称是铍扩散处理的橙红—橙*蓝宝石在市场上面市。与表面扩散处理方法不同在于，铍扩散处理（也称体扩散）在热处理过程中添加了铍化合物，处理后的渗色层厚度较大，甚至整体着色。据相关实验和测试分析资料，超高温（1800～1950℃）、增氧（环境中的氧分压大于晶体中的氧分压时，外来的氧原子沿空位向晶体内扩散）和Be活化剂是导致橙红色—橙*蓝宝石致色的主要外因条件，超高温条件下诱生的晶格缺陷（Be2+离子等价或不等价替代Mg2+、Al3+，在替位过程中易产生大量的阳离子空位）是导致橙红—橙*蓝宝石呈色的主要内因条件。严格说来，外来的Be2+不属致色离子，它不直接参与橙红色蓝宝石呈色，而是起到一种类似活化剂或拓展空位的作用（见图4-2-6）。
要产生星光效应，则需选择某一温度段进行恒温，使TiO2与Al2O3结合形成Ti-Al化合物，并以微针丝状的形式析出（见图4-2-7）。事实上，表面扩散处理机理亦十分复杂，它与宝石的晶格扩张、热缺陷、空位密切相关，并明显受控于致色离子的性质和浓度、扩散处理温度等诸多因素。
图4-2-6 扩散处理蓝宝石
（a）铍扩散处理；（b）铁钛扩散处理
图4-2-7 扩散处理星光蓝宝石
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时间：2023-10-15 08:58
多应用于红、蓝宝石中，一般用以改善颜色和产生颜色或星光效应。其处理方法大致为，在磨成刻面的宝石坯料表面覆以氧化铝和致色剂（如铁、钛、铬、镍氧化物），在超高温条件下（1800～2000℃）进行加热处理，促使致色元素从表面扩散进入宝石内，而产生一个很薄的颜色层。通常，覆以铁、钛致色剂可形成蓝色薄层；覆以铬致色剂可形成红色薄层；覆以镍、铬致色剂可形成橙*薄层。由于高温所造成的表面熔融，宝石须经再次抛光。
近年来，一类据称是铍扩散处理的橙红—橙*蓝宝石在市场上面市。与表面扩散处理方法不同在于，铍扩散处理（也称体扩散）在热处理过程中添加了铍化合物，处理后的渗色层厚度较大，甚至整体着色。据相关实验和测试分析资料，超高温（1800～1950℃）、增氧（环境中的氧分压大于晶体中的氧分压时，外来的氧原子沿空位向晶体内扩散）和Be活化剂是导致橙红色—橙*蓝宝石致色的主要外因条件，超高温条件下诱生的晶格缺陷（Be2+离子等价或不等价替代Mg2+、Al3+，在替位过程中易产生大量的阳离子空位）是导致橙红—橙*蓝宝石呈色的主要内因条件。严格说来，外来的Be2+不属致色离子，它不直接参与橙红色蓝宝石呈色，而是起到一种类似活化剂或拓展空位的作用（见图4-2-6）。
要产生星光效应，则需选择某一温度段进行恒温，使TiO2与Al2O3结合形成Ti-Al化合物，并以微针丝状的形式析出（见图4-2-7）。事实上，表面扩散处理机理亦十分复杂，它与宝石的晶格扩张、热缺陷、空位密切相关，并明显受控于致色离子的性质和浓度、扩散处理温度等诸多因素。
图4-2-6 扩散处理蓝宝石
（a）铍扩散处理；（b）铁钛扩散处理
图4-2-7 扩散处理星光蓝宝石
