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刚玉

刚玉,名称源于印度,系矿物学名称。刚玉Al2O3的同质异像主要有三种变体,分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。刚玉硬度仅次于金刚石。

刚玉主要用于高级研磨材料,手表和精密机械的轴承材料。作为激光发射材料的红宝石系人造晶体。红宝石和蓝宝石都属于刚玉矿物,除星光效应外,只有半透明-透明且色彩鲜艳的刚玉才能做宝石。红色的称为红宝石,而其他色调的刚玉在商业上统称蓝宝石。

刚玉(Corundum)名称源于印度,系矿物学名称,宝石学上具备宝石条件的称红宝石(Ruby)、蓝宝石(Sapphire)。缅甸、斯里兰卡、泰国、越南、柬埔寨是世界上优质红宝石、蓝宝石最重要的供应国。其他产出国还有中国、澳大利亚、美国、坦桑尼亚等。

刚玉Al2O3的同质异像主要有三种变体,分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3、,根据X衍射分析确还有η-Al2O3(等轴晶系)、ρ-Al2O3(晶系不确定)、χ-Al2O3(六方晶系)、κ-Al2O3(六方晶系)、δ-Al2O3(四方晶系)、θ-Al2O3(单斜晶系)。刚玉颜色多种,有无色、白、金黄(色素离子Ni、Cr)、黄(色素离子Ni)、红(色素离子Cr)、蓝(色素离子Ti、Fe)、绿(色素离子Co、Ni、V)、紫(Ti、Fe、Cr)、棕、黑(色素离子Fe、Fe)、白炽灯下蓝紫、日光灯下红紫效应(色素离子V)。

刚玉是一种由氧化铝(Al2O3)的结晶形成的宝石。掺有金属铬的刚玉颜色鲜红,一般称之为红宝石;而蓝色或没有色的刚玉,普遍都会被归入蓝宝石的类别。

刚玉在摩氏硬度表中位列第9级。比重为4.00,有六角柱体的晶格结构。有着刚玉的硬度,和相对比钻石更低廉的价钱,它成为了砂纸及研磨工具的好材料。

刚玉有玻璃光泽,硬度9。比重3.95-4.10。在高温富铝贫硅C的条件下形成,主要与岩浆作用、接触变质及区域变质作用有关。

刚玉是铝矾土为主要原料经矿业炉炼出的人造材料,可做磨料和耐火材料。纯度较高的为白色叫白刚玉,含有少量杂质的为棕色叫棕刚玉。

化学成份

是Al2O3 。常含微量的杂质元素Cr、Ti、Fe、V等。这些杂质的存在方式为:

①以类质同象替代Al 。

②机械混入的氧化物。

晶体形态

形成于高温富铝、贫硅的条件下。在内生作用中,产于富铝、贫硅的岩浆岩和伟晶岩中,与长石、尖晶石等共生。在变质作用中,产于片麻岩中者与矽卡岩、磁铁矿、白云母等共生;产于岩浆岩与石灰岩接触带中者与方解石、磁铁矿、绿帘石等共生,是岩浆岩去硅作用的产物。属于三方晶系,晶形常呈完好的六方柱状或桶装,柱面上常发育斜条纹或横纹,底面上有时可见三角形裂开纹;集合体呈粒状。

颜色

十分丰富,几乎包括了可见光谱中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的所有颜色。

纯净的刚玉是无色的,当含有不同的微量元素时而呈现不同颜色。

光泽及透明度

透明-不透明,抛光表面具亮玻璃光泽或亚金刚光泽。

折射率

1.762-1.770(+0.009,-0.005)。

双折率

0.008-0.010

多色性

均具有二色性,一般表现为不同深浅的颜色,红宝石、蓝色蓝宝石二色性较强,其它颜色的蓝宝石稍弱。

发光性

长短波紫外线下红宝石均可发现红色荧光,且长波下的强度高于短波下,日光也可激发其红色荧光,但含Fe高者荧光较弱。蓝宝石一般无荧光,但含Cr的斯里兰卡和美国蒙大拿州蓝宝石有时呈粉色荧光。而斯里兰卡产的一些黄色蓝宝石可具杏黄色或橙黄色荧光。

硬度

刚玉的摩氏硬度为9,是迄今为止自然界中所发现的、硬度仅次于钻石的第二号高硬度物质。

比重

多数宝石级样品的比重变化于3.99-4.00之间。Cr、Fe等杂质元素含量影响着比重值的大小,含量越高,比重越大。

熔点

高达2000℃-2030℃。 [1]

刚玉的成因主要由如下几种:

(1)形成于地幔的高温高压条件,随岩浆喷出地表

如泰国、澳大利亚、中国、美国等国家。

(2)形成于接触变质作用

如缅甸、克什米尔、中国安徽等地。

世界上的红蓝宝石主要来自砂矿。是由各种原生红宝石、蓝宝石经风化作用富集而成,分布广,易开采、分选。

按颜色分:

a.红宝石:

指红色的刚玉宝石,粉红色的刚玉属于粉红色蓝宝石。

b.蓝宝石:

除去红色系列以外的所有颜色的刚玉宝石,包括粉红色、无色、黄色、红色,橙色、绿色、蓝色、黑褐色、紫色等。定名时除了蓝色刚玉直接定名为蓝宝石外,其它各种颜色的刚玉需在蓝宝石名称前冠以颜色形容词,如黄色蓝宝石、绿色蓝宝石。

特殊光学效应:

a.星光红宝石、星光蓝宝石:

红、蓝宝石可含丰富的金红石包裹体,这些针状体在垂直C轴的平面内呈60度角相交,加工成弧面形宝石后显示六射星线。

偶尔出现的十二射星线图案是由两组六射星线交叉而成的,两组星光互成30度角交叉。据报道引起两组星光的包裹体一组是金红石,另一组是赤铁矿。

b. 变色蓝宝石:

少数蓝宝石具有变色效应,它们在日光下呈蓝色、灰蓝色,在白炽灯下呈暗红色、褐红色,变色效应一般不明显,颜色也不太鲜艳 [2]

中国

红宝石:发现于云南、安徽、青海、重庆石笋山等地。其中云南红宝石稍好。

蓝宝石:发现于海南蓬莱镇、山东潍坊地区、青海西部、江苏六合等地。山东蓝宝石以粒度大、晶体完整而著称。最大达155克拉,但颜色过深、透明度较低。与蓝宝石相比,黄色蓝宝石大多透明度较好。

缅甸

缅甸红宝石具有鲜艳的玫瑰红色-红色。其颜色的最高品级称为"鸽血红",即红色纯正,且饱和度很高。日光下显荧光效应,其各个刻面均呈鲜红色,熠熠生辉。 常含丰富的细小金红石针雾,形成星光。颜色分布不均匀。高质量的缅甸蓝宝石具有非常纯正的蓝色(带紫的内反射色),当然也有浅蓝- 深蓝的品种。

红宝石以缅甸产量最佳。上佳10克拉以上红宝石,缅甸一年只产几颗;几十克拉乃至上百克拉的红宝石巨粒,几十年甚至上百年才出1~2颗。优质大粒蓝宝石价值仅次于同质红宝石、祖母绿和钻石。优质刚玉晶体粒径大于5mm,重量0.3~0.6克拉即可达宝石级。重量超过2克拉,可视为珍品。著名的缅甸“鸽血红宝石”,最大者为55克拉。

泰国

泰国红宝石含Fe高,颜色较深,透明度较低,多呈暗红色-棕红色。日光下不具荧光效应,只是在光线直射的刻面较鲜艳,其他刻面则发黑。颜色比较均匀。缺失金红石状包裹体,所以没星光红宝石品种。 泰国蓝宝石颜色较深、透明度较低,浅蓝色的内反射色,常发育完好的六边形色带(同澳大利亚、中国一样),但尖竹纹地区的红宝石、蓝宝石质量较佳。

斯里兰卡

斯里兰卡红宝石以透明度高、颜色柔和而闻名于世。而且颗粒较大,其颜色多彩多姿,几乎包括从浅红-大红各种过渡色。另外其色带发育,金红石针细、长而 且分布均匀。斯里兰卡蓝宝石同红宝石一样,具有很高的透明度,其颜色也很丰富,除蓝色外,还有黄色,绿色等多种颜色,具翠蓝色内反射色。

柬埔寨拜林

数年来拜林蓝宝石在国际上十分走俏,为一种明亮、纯正的蓝色。

喀什米尔

发现于1881年,产量很少。喀什米尔地区的“矢车菊”蓝宝石,一直被誉为蓝宝石中的极品,它为一种朦胧的、略带紫色调的浓重的蓝色。给人以天鹅绒般的外观。由于武装冲突及恶劣的自然环境,当前市面上已见不到该品种

澳大利亚

可有多种颜色,主要是透明度较低的深蓝色、黑蓝色,颜色不均匀,六边形色带发育,其颜色深于泰国蓝宝石。

泰国是红宝石、蓝宝石加工和贸易的中心。

泰国技师最感兴趣的是那些美中不足的原料。经过熔烧其中的棉绺、裂纹会发生愈合,同时消除一些黑斑(即所谓"美人痣")。因此,泰国流行"不烧不成宝"的说法。泰国人主要利用泰国、缅甸、斯里兰卡、越南等国的原料进行加热改色处理。依靠给宝石美容去掉"美人痣"取得了很大的经济效益,但熔烧也需要相当高的技术、工艺和经验。每年在曼谷举办的珠宝展销会均以红宝石、蓝宝石为主。

圣爱德华蓝宝石

是英国皇家珠宝中历史最悠久的宝石之一,曾属圣爱德华所有(十一世纪),他生前曾把这枚蓝宝石镶嵌在戒指上,如今这颗宝石被镶嵌在王冠顶部的球体上方的十字架中心。

斯图尔特蓝宝石

也是一颗具有悠久历史的蓝宝石,重104克拉,曾镶嵌在爱德华四世的王冠上, 现镶嵌在英帝国王冠的背面。

丛林(The Jungle)蓝宝石

重958克拉,1929年发现于缅甸抹谷丛林中,现已被切磨成9块。

印度之星(Star of India)

重563克拉,产于斯里兰卡砂矿,为美丽的蓝色,6条星线极为清晰,1901年由皮尔彭特摩根(J.Pierpont Morgan)将此宝石捐赠给美国纽约自然历史博物馆。

蓝宝石雕刻品

藏于美国华盛顿史密斯博物馆的4位美国前任总统的雕刻头像,其中林肯总统的头像高4cm,重1318克拉,颜色为黑色,带有深蓝色斑点,是从一颗发现于澳大 利亚昆士兰、重量2302克拉的蓝宝石中雕刻而成的。

亚洲之星(Star of Asia)

330克拉,蓝色,产自缅甸,现存美国华盛顿史密斯博物馆,属世界著名珍宝。

Rosser Reeves 星光红宝石

重138.7ct,现藏于美国美国华盛顿史密森博物馆,产于斯里兰卡。

卡兰之星星光红宝石

重362ct,现藏于斯里兰卡首都科伦坡国家博物馆。

红宝石拖鞋

由美国珠宝家温斯顿亲手设计,与真鞋尺寸一样大,共用了1350ct的红宝石4600颗和50ct钻石,镶嵌在有机玻璃的鞋座上,1996年5月在故宫博物院展出了复制品。

Logan 蓝宝石

重423ct,产自斯里兰卡,现藏于美国美国华盛顿史密森博物馆。

刻面蓝宝石

1998年嘉得秋季拍卖会,重10.46ct,未经任何热处理,79.2万元成交。

创国内单颗蓝宝石最高拍卖价。

星光红宝石

1999年佳士得拍卖会,266万港元成交,产自缅甸。

红宝石套链

1998年苏富比瑞士日内瓦拍卖会,41.885万美元成交(由法国著名珠宝商凡克里夫阿培尔制于1937年)。

项链

1998年苏富比伦敦拍卖会,28.75万英镑。

星光蓝宝石

1998年香港佳士得秋季拍卖会,574万港元成交。重66.42ct。产自缅甸。

胸针

1972年尼克松夫人访华时中国政府提供给的数件工艺品和首饰之一。由5颗红宝石(15×11mm)、老坑玻璃种翡翠、103粒钻石构成。

红宝石

红宝石"ruby"一词源于拉丁语,意思是红色。

①传说戴红宝石的人会健康长寿、聪明智慧、爱情美满,而且,左手戴上红宝石戒指或者左侧戴一枚红宝石胸饰,就会有一种逢凶化吉、变敌为友的魔力。

② 昔日缅甸武士自愿在身上割一小口,将一粒红宝石嵌入,认为这样就可达到刀枪不入的目的。③流行于13世纪的"红宝石药剂"极为昂贵,主要是用红宝石治疗胆汁过多和肠胃胀气,现今看来令人难以置信。

宝石级的大颗粒红宝石非常罕见,所以小说家们竭尽丰富的想象和奇异的幻想来描绘红宝石。

马可波罗曾于13世纪写道:僧伽罗君主拥有一枚10cm长、一手指那么 厚的一颗红宝石。中国皇帝忽必烈想拿一个城池来换之,竟被这位僧伽罗君主拒绝了,他说:"即使把全世界的财富都放在我的脚下,我也不愿同这颗红宝石分手"。事实上,迄今为止没有哪一位宝石专家见到过如此巨大的红宝石,如果真有的话,也可能是红色尖晶石或红色碧玺,也许并非红宝石。

古时在印度和缅甸,人们曾认为美丽的红宝石本是一种特殊的白色石子,随着时间的推移,它们会吸收日月之精华,最终点燃了蕴藏在内部的烈火,从而变成了红彤彤的宝石,如果时间不够,被人们提前挖出来,它们就不会具有鲜艳的颜色,而是呈暗淡的或微红的颜色。

直到现代,人们仍然把红宝石看作宝石中的珍品,把它当作七月生辰石,骄阳似火的七月,灿烂的阳光与红宝石夺目的红色光芒相互辉映,令人朝气蓬勃,奋发向上。所以人们又把红宝石比作热烈的爱情,将其作为结婚40周年的纪念石。

蓝宝石

蓝宝石(Sapphire)一词来自拉丁语,意思是"对土星的珍爱"。

①据说它能保护国王和君主免受伤害和妒忌,是最适用于做教士环冠的宝石。基督教徒常常把基督教的十诫刻在蓝宝石上,作为镇教之宝。②波斯人认为,大地是由一个巨大的蓝宝石来支撑的,是蓝宝石的反光将天穹映成为蔚蓝色的。

③ 据传说蓝宝石可以除去眼中污物和异物,1391年伦敦圣保罗大教堂收到的礼物中有一颗蓝宝石,捐赠人要求把这颗蓝宝石陈列在StoErkinwald 神殿上,用来治疗眼疾,并且公布治疗效果。

很久以来,蓝宝石被看作诚实和德高望重的象征,是传统的9月份生辰石。结婚45周年称为蓝宝石婚。清朝三品官的顶戴标志亦为蓝宝石。

星光红、蓝宝石

在被誉为"宝石之岛"的斯里兰卡流传着关于星光宝石的故事:很久很久以前,有一个名叫班达的青年,他勇敢而仗义,为了百姓的安宁,在一次与魔王的搏斗中, 他把自己变成了一只巨大的飞箭,深深地刺入魔王地咽喉,凶恶的魔王在临死之前拼命挣扎,以致把天撞碎了一角,使天上的许多星星纷纷坠落,其中一些沾染魔王的鲜血的星星便变成了星光红宝石,没有染血的星星则成了星光蓝宝石。

中世纪意大利诗人Francesco Petrarch还记述了一个有趣的传说。法王John二世戴了一个避邪护身法宝-红宝石戒指。但红宝石并未使国王免遭失败的厄运。他在1356年普瓦蒂埃(Poitiers)战役中成了俘虏。几年之后,法王John被带到英国,人们将该红宝石戒指还给了他,使他又看到了这枚美丽无比却没能保佑他的无价之宝。

许多世纪以来,印度人相信无色蓝宝石是未发育成熟的。缅甸宝石矿工认为,颜色暗淡的红宝石如果埋在地下,最终将变成鲜红色,并认为红宝石是刚玉族中发育最成熟的成员。斯里兰卡矿工认为,有瑕疵的宝石是过熟的。1534-1570年旅居印度的Garcia da Drta认为,红宝石的颜色随着成熟度而加深。1582-1593年到过印度的Jan Huyghen Von Linschoten写道:“原因是山石中的宝石最初都是白色的。随着时间的推移,靠太阳的力量,逐渐完善成熟。成为红宝石。如果在它达到成熟之前就挖出来,它就会是不同颜色的,就象我以前说过的,暗红色和微红色。”

蓝宝石也有许多传奇式的赞美传说。据说他能保护国王和君主免受伤害和妒忌。它是最适用于教士环冠的宝石,传统的做法把基督教的十诫刻在蓝宝石上。

波斯人认为大地由一个巨大的蓝宝石支撑,蓝宝石的反光将天空映成蓝色。

1.原始晶形:

天然品具有桶状、柱状、板状晶形,晶面横纹发育,垂直于C轴的裂理发育,因此断口处呈阶梯状,部分样品具坚硬的熔融壳。

而焰熔法合成品的原始晶形为梨形:

有时为冒充天然品人为进行破碎、滚圆,但其无裂理,因此也无阶梯状断口,而是贝壳状断口。

2.颜色:

早期焰熔法合成品的颜色过于纯正,过于艳丽,给人以不真实的感觉。但随着生产工艺的不断改进,这种感觉只能作为一种警示,而不是鉴别依据。

3.多色性:

天然品的台面取向一般是垂直C轴的,用二色镜从台面观察时,无法看到二色性或二色性不明显。而焰熔法合成品的梨晶由于应力作用,常常沿C轴方向裂开,为了充分利用原材料,其台面取向是平行于C轴的,从台面观察可看到明显的二色性。所以,当二色性观察出现异常时,应引起警觉。

4.发光性:

天然红宝石和焰熔法合成红宝石在紫外光源照射下均可发红色荧光,但天然品的荧光效果弱于合成品。天然蓝宝石在紫外光下常表现为惰性,而焰熔法合成蓝宝石的发光性较活跃:无色品种在短波紫外光下可有淡蓝色荧光;绿色品种在长波紫外光下可有橙色荧光;蓝色品种在短波紫外光下可有淡蓝- 白色或淡绿色荧光。

5.吸收光谱:

天然红宝石和焰熔法合成红宝石的可见光吸收光谱相同,只是天然品的吸收强度弱于合成品。天然蓝宝石中的蓝色、绿色、黄色品种的可见光光谱中可全部或部分显示三条铁的吸收线,其中450nm最强,而焰熔法合成蓝 宝石则可能缺失这些吸收线或吸收线很弱而且模糊。

6.生长纹:

天然红宝石、蓝宝石中常发育围绕C轴的平直生长条带,不同方向的生长带以一定的角度有规律的相交分布。

而焰熔法合成品中仅能见到弯曲弧形生长纹,它是焰熔法合成品的重要鉴别依据。

但随着生产工艺的改进或再次加热处理,生长纹的弯曲特征越来越来难以观察。

7.气泡:

气泡是焰熔法合成品的另一个重要的鉴定依据。气泡虽然很小,但由于其折射率与红宝石、蓝宝石的折射率相差很大,所以有较明显的轮廓,易于观察。气泡一般为球状,既可零星分布,也可呈带状、云雾状弥漫于整个样品中。

8.合成星光品种:

其星线仅存于宝石的表层,星线完整、清晰,星线较细,另外。还可见到气泡、弯曲生长纹。而天然星光品种的星线产生于样品内部,星线可有缺失、不完整,星线较粗。

1.晶体形态:

助熔剂法合成红宝石的晶形主要呈板状、粒状,单晶中的底轴面及菱面体面十分发育,而缺失天然红宝石的六方柱面、六方锥面。

2.内部特征:

天然红宝石中固态包裹体品种繁多,如硬水铝石、磷灰石、金红石、金云母、锆石等,这些细小的晶体形态各异、组合不同构成了不同的产地特征。

而助熔剂法合成红宝石中最主要的固态包裹体则是“助熔剂残余”,它们在反射光下呈现浅黄色、橙红色,并具金属光泽,绝大多数是不透明的,其形态有树枝状、栅栏状、网状、扭曲的云状、熔滴状。

另外,在助熔剂法合成红宝石中有时可见到从铂坩埚上剥落的铂片,铂片呈三角形、六边形或不规则多边形状,它们均不透明,在反射光下有银白色的金属光泽,铂片的出现可作为合成红宝石的依据。

水热法合成技术是一种更接近天然宝石生长环境的新技术,因此,合成品与天然品极为相似,其鉴别依据主要是以下两个方面:

1.晶体特征:

水热法合成品多为板状晶体,与天然品有较大区别。

2.内部特征:

a. 典型的内部特征是含有种晶片,种晶片与其两侧的红宝石有着明显的界限,种晶片的两侧可有一些发育不规则的晶芽和雾状包体。

b. 普遍具有明显的生长纹,生长纹往往深浅不一,形态呈锯齿状、波纹状。

c.钉状包裹体:常含有一种特征的"钉状"流体包裹体。

d. 金属包裹体:可能含有合金包裹体,呈三角形、四边形等多边形的形状,不透明,反射光下具金属光泽。

由于刚玉具有优良的高温性质及机械强度等性能,因而被广泛应用到了冶金、机械、化工、电子、航空和国防等众多工业领域。其主要用途如下所述。

1、由于有耐高温、耐腐蚀、高强度等性能,故用做浇钢滑动水口,冶炼稀贵金属、特种合金、高纯金属、玻璃拉丝、制作激光玻璃的坩埚及器皿;各种高温炉窑,如耐火材料、陶瓷、炼铁高炉的内衬(墙和管);理化器皿、火花塞、耐热抗氧化涂层。SiO2小于0.5%的低硅烧结刚玉砖是炭黑、硼化工、化肥、合成氨反应炉和汽化炉的专用炉衬。

2、由于有硬度大、耐磨性好、强度高的特点,在化工系统中,用作各种反应器皿和管道,化工泵的部件;作机械零部件、各种模具,如拔丝模、挤铅笔芯模嘴等;作刀具、磨具磨料、防弹材料、人体关节、密封磨环等。

3、由于有高温绝缘性,故被用作热电偶的套丝管和保护管,原子反应堆中用得绝缘性依旧优良,加之损耗不大,介电常数也不大,在电子工业中被广泛用于固体集成电炉基板管座、外壳、瓷架、微薄窗口、导弹雷达天线保护罩等。

4、Al2O3属离子型晶体,结构很稳定。在高频、高压和较高的温度下使用,其绝缘性依旧优良,加之损耗不大,介电常数也不大,在电子工业中被广泛用于固体挤成电路基板管座、外壳、瓷架、微玻窗口、导弹雷达天线保护罩等。

5、刚玉制品气密性好,即使在高温下也严密不透气,因此在电真空中得到广泛应用,如用刚玉制作各种大型电子管壳、固体微电路中的双列直插式封装外壳。

6、刚玉保温材料,如刚玉轻质砖、刚玉空心球和纤维制品,广泛应用与各种高温炉窑的炉墙及炉顶,既耐高温又保温。

7、透明刚玉制品可制作灯管、微波整流罩。另外,Na-b-Al2O3制品是制造钠硫电池的电解质材料。

刚玉作为磨料的一种,在磨料磨具中被广泛应用,其中刚玉的种类也有很多,不同种类的刚玉的使用用途也是不一样的,本栏目将向你介绍刚玉的种类特征和具体使用用途。

1.黑刚玉

属于棕刚玉的派生品种,外观呈黑色。硬度较低但韧性好。

多用于自由研磨,如制品电镀前的打磨或粗磨,也用于制作涂附磨具,树脂切割片,抛光块等。

2.烧结刚玉

用矾土或铝氧粉的细料烧结而成,特点是韧性好,可制成各种特殊形状和尺寸的磨粒。

主要用于重负荷磨钢锭砂轮,适用于荒磨不锈钢钢锭等。

3.锆刚玉

其特点是硬度略低,但韧性值大,强度较高,通常晶体尺寸较细,耐磨性能好。

国外锆刚玉磨料主要用于重负荷磨削,适合于磨耐热合金钢,钛合金和奥氏体不锈钢等。

4.铬刚玉

为白刚玉的派生品种,外观呈玫瑰色,硬度与白刚玉相近,韧性略高于白刚玉且强度高,磨削性能好,磨削精度高。用这种磨料制成的磨具其形状保持性好。

应用范围与白刚玉相似,尤其适于各种刀具,量具,仪表零件的精磨和成型磨,通常铬刚玉较白刚玉具有更好的磨削性能。

5.微晶刚玉

属于棕刚玉的派生品种,外观色泽和化学成分均与棕刚玉相似,特点是晶体尺寸小(50280μm),磨粒韧性好,强度大且自锐性好。

适合磨不锈钢,碳素钢,球磨铸铁等,磨削方式上适于成型磨,切入磨,精磨和重负荷磨削。

6.单晶刚玉

单晶刚玉磨料的颗粒是由单一晶体组成,并具有良好的多棱切削刃,较高的硬度和韧性,磨削能力强,磨削发热量少,缺点是生产成本较高,生产中有废气,废水产生,产量较低。

可用于磨削较硬且韧性好的难磨金属材料,如不锈钢,高钒高速钢,耐热合金钢及易变形,易烧伤的工件,考虑到单晶刚玉磨料受生产条件的限制,一般只推荐用于耐热合金和难磨金属材料的磨削。

7.白刚玉

白刚玉的硬度略高于棕刚玉,但韧性稍差磨削时易切入工件,自锐性较好,发热量小,磨削能力强,效率高,价格高于棕刚玉。

适合于磨硬度较高的钢材,如高速钢,高碳钢,淬火钢,合金钢等。

8.棕刚玉

棕刚玉外观为棕褐色,含量在94.5%--97%。具有硬度高,韧性大,颗粒锋锐,价格比较低廉的特点,适合于磨加工抗张强度高的金属,在缺少其他磨料的情况下,一般可由它来代替。

广泛用于普通钢材的粗磨,如:碳素钢,一般合金钢,可煅铸铁,硬青铜等。棕刚玉的二级品磨料常用作磨米砂轮,树脂切割砂轮。砂瓦,砂布,砂纸等。

颜色

颜色是评价彩色宝石最重要的指标。要求颜色鲜艳、纯正、均匀。

红宝石颜色以鸽血红或纯红色为最佳,其次为红色、粉红色、紫红色。

蓝宝石以矢车菊蓝色(略带紫色的蓝色)或纯蓝色为最佳,蓝宝石中经常带黄色或绿色副色调,影响了蓝色的纯度,降低了蓝宝石的质量。

红宝石、蓝宝石,特别是蓝宝石中经常可见到平直色带,使其颜色不够均匀,有些肉眼即可见到,大大影响了其价值。

纯净度

对于彩色宝石如红宝石、蓝宝石来说,瑕疵分级不如无色宝石那么重要和严格,但瑕疵会影响宝石的透明度和颜色,所以瑕疵越小、越少、颜色与主体反差越小、所在位置越不明显越好。

一般来讲,天然蓝宝石比天然红宝石纯净度要高。换句话说,天然蓝宝石比较容易找到无瑕的,即使在40倍显微镜下也难找到包裹体。但对红宝石来讲情况就不同了,天然红宝石极少有无瑕的,或多或少都含有包裹体,即所谓“十红九裂”。

定向

应将台面严格垂直C轴,这样做的目的:

一是可以得到最纯正的颜色,避免因二色性而导致的偏色

二是使星光品种的星光居中。

类型

最受欢迎的刻面形态是椭圆形,可以很好地体现宝石的透明度和亮度。而切磨成弧面形时,可以使红宝石、蓝宝石的颜色显得浓重一点、滋润一些。

比例

当宝石的切磨比例适当时,进入宝石内部的光线绝大多数可以发生全内反射,给人以明亮的感觉,即宝石特别有"精神"、有"生气"、有"灵气"。

粒度

在天然产出的刚玉宝石中,红宝石的个体通常比蓝宝石小,大于5克拉的红宝石十分罕见,而几克拉重的蓝宝石较为常见。

缅甸曾出产迄今世界上最大的特大红宝石,重3450ct(合0.69kg),而该国所产最佳品种“鸽血红”红宝石,最大的仅有55ct。世界最大的星光红宝石是印度的拉贾拉那星光红宝石,重2457ct。

斯里兰卡砂矿中发现的蓝宝石为世界之最,重达19kg。1948年发现于澳大利亚昆士兰的“昆士兰黑星蓝宝石”重733ct,是迄今世界上最大的星光蓝宝石。

商业上计算红宝石、蓝宝石的价值是以克拉为单位的,小于0.5ct的便宜很多;大于1ct的就会贵得多;而大于3ct的将以几何级数上升。

红宝石重量若超过10ct,而且质量又很好的话,价值可超过钻石,达到几百万美元。1992年缅甸的拍卖会上,一颗8ct重的红宝石拍卖了三十多万美元,这颗红宝石的质量并不是十分完善,只是这样的粒度很难得。所以,在评价红宝石、蓝宝石时,粒度的大小是很重要的因素。

将色浅、裂隙发育的刚玉放进有色染料溶液中浸泡、加温,使其染上颜色。

鉴别:

1.放大检查时可发现染料在裂隙中集中。

2.虽然外表浓艳,却没有明显的多色性。这是因为染料并未进入宝石的晶格。

3.染料可能引起异常的荧光,如可有橙黄-橙红色荧光。

4.红外光谱中出现染料的吸收峰。

将油、胶、玻璃等物质充填于红宝石的裂隙或空洞中,以掩盖这些瑕疵。

鉴别:

1.注油处理的红宝石放大检查时可以发现裂隙内有五颜六色的干涉色,当部分油挥发后可留下斑痕及渣状沉淀物。热针触之可有油珠析出。

2.注胶处理的红宝石裂隙内胶的光泽明显低于红宝石主体的光泽,裂隙较大 时。针尖可将其内的胶划动。红外光谱中出现胶的吸收峰。

3.玻璃充填的红宝石往往裂隙十分发育,裂隙内玻璃的光泽明显低于红宝石主体的光泽,大的裂隙处所充填的玻璃平面往往凹陷。有时可见到未逸出得气泡。

这种方法历史悠久,其结果稳定、持久而被人们普遍接受。主要应用于:

1.削减蓝色:

在高温氧化气氛中加热带蓝色调的红宝石或深色蓝宝石,将发生Fe2+向Fe3+的转变,使样品中Fe2+/Ti4+致色离子对数量减少,从而去除多余的蓝色。这种方法还可将浅黄色、黄绿色的样品变成橘黄色或金黄色。

2.加深或诱发蓝色:

在高温还原气氛中加热色浅的蓝宝石,使宝石中原有的Fe3+ 转变为Fe2+,增加了Fe2+/Ti4+致色离子对的数量,使样品由浅变深。

3.去除丝状包裹体:

在空气中将红宝石或蓝宝石加热至1600-1800℃,使原来以丝状、针状包裹体形式存在的金红石(TiO2)熔融,然后迅速冷却,使钛进入晶格与Al2O3形成固熔体,从而达到提高净度的目的。

4.产生星光:

在空气中加热样品,然后缓慢冷却,使样品内以固熔体形式存在的钛出熔,形成金红石针状包裹体,从而产生星光。

5.愈合裂隙:

将发育大量裂隙的红宝石置于硼酸钠中加热,由于硼酸钠可以降低红宝石的熔点,使其裂隙愈合。

热处理的鉴别:

1.颜色出现不均匀的扩散晕或色块。

2.内部所含的低熔点包裹体(如长石、方解石、磷灰石等)发生部分熔融,使原来柱状晶体边缘变得圆滑。

一些丝状、针状包裹体(如金红石)变成断续的丝状、点状。

3.样品内部的原生流体包裹体在高温作用下发生胀裂,流体浸入新胀裂的裂隙中。

4.已切磨好的样品表面会发生局部熔融,产生一些凹凸不平的麻坑。为了消除麻坑而进行的第二次抛光时,常出现双腰棱、多面腰棱现象。

5.经热处理产生的黄色和蓝色蓝宝石缺失450nm吸收带。

高温下使致色离子进入浅色或无色样品的表面晶格中,形成一薄的有色扩散层。其厚度一般为0.004-0.4mm。用Cr做致色剂时可产生红色扩散层;用Fe、Ti做致色剂时可产生蓝色扩散层;用Cr、Ni做致色剂可产生橙黄色扩散层。

鉴别:

1.当样品浸在二碘甲烷中观察时,可见到颜色多集中于腰围、刻面棱及开放性裂隙中。

2.在短波紫外光下表面扩散处理的蓝宝石可见到白垩状蓝色或绿色荧光,而表面扩散处理的红宝石可见到斑块状蓝白色磷光。

3.表面扩散处理的红宝石具有异常的折射率,折射率可达1.80。

4.表面扩散处理的样品二色性模糊,红色品种有时表现为异常的黄色-棕黄色二色性。

5.表面扩散处理所产生的星光品种,其星线均匀,颇似合成星光品种, 但显微镜下观察可发现"星光"仅局限于样品的表面。而且,没有天然星光品种中的三组定向排列的金红石细针,仅见表面由一层极薄的絮状物,它们由细小的白点聚集而成。


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