Каталог
  

Деклассированный сапфир


Создание синтетического сапфира

В ювелирной промышленности широко применяются различные природные камни, в том числе синтетический сапфир. Некоторые из них являются природного происхождения, другие — искусственные, но по своим характеристикам практически идентичны натуральным. Это не касается грубых подделок, которые представляют собой просто цветное стекло.Попытки производства искусственных камней предпринимались с давних времен. Первые официальные сведения о получении синтетических камней датируются 80-м годом 19 столетия. К драгоценным камням относят определенные природные минералы. Среди них: сапфир, изумруд, алмаз, сапфир жемчуг, александрит.

Сапфиры, выращенные искусственным путем

Природный сапфир в большинстве своем является небольшим по размерам и тускловатым камнем.

Наращивание размера камня происходит путем добавления на основу из натурального камня синтетического аналога. Кроме того, новые технологии по искусственным камням направлены на улучшение их цвета, прочности и прозрачности.

Искусственный сапфир обладает идентичными естественным камням свойствами. Поэтому они нашли широкое применение в ювелирной промышленности, производстве часов и полупроводников. Отличить сапфир натуральный от синтетического может только опытный ювелир или геммолог, и то с применением специального оборудования.

Настоящий сапфир, как и рубин, является по своей основе разновидностью окиси алюминия (корунд). Минералы бывают различных цветов, камень красного цвета называют рубином. Выращенные в искусственных условиях сапфиры окрашивают в различные цвета с добавлением различных примесей в корунд. Наиболее популярным сапфиром является изделие синего цвета. Для производства качественных синтетических камней требуется высокая температура и давление. Камень, выращенный в искусственных условиях нельзя назвать природным, но он по всем характеристикам аналогичен ему.

Корректировка прозрачности и оттенков сапфира

Цветные камни имеют поры. Для приобретения товарного вида синтетические сапфиры обрабатываются специальным маслом или воском. После проведения такой процедуры поры и трещины исчезают. Также существует технология заполнения трещин стеклом. Для этого применяется процесс термообработки. Полость трещин заполняется стекловидным материалом, который придает камню различный оттенок. По ценности сапфир не определяется в зависимости от наполнителя. Обработка минералов при температуре выше 1000°С позволяет очистить их от лишних вкраплений.

Для определения факта термической обработки необходимы специальные приборы. Непрофессионалу практически невозможно определить разницу между камнями, подверженными обработке и нет. Данная процедура играет большую роль для определения категории сапфира в торговле.

Сырье для изготовления синтетических сапфиров добывают в большинстве бесцветное или светлое. После заполнения пор оно приобретает своеобразный оттенок. Корунд пропитывается различными красителями для получения нужного цвета. Чаще всего это красные и синие вещества. Пропитка, проведенная таким образом, неустойчива и легко смывается спиртовым раствором или ацетоном. После удаления поверхностной пропитки камень становится привлекательнее в плотности цвета. Для стабилизации окраски сапфира применяется диффузионная обработка. Она проводится при высокой температуре (не ниже 1800°С) с применением красителей химической группы. Именно при помощи такой обработки получают васильковый сапфир. Насыщенность цвета приобретается благодаря проникновению в камень примеси железа и титана. Желтую окраску минералу придает диффузионная обработка с бериллием. Причем такая технология позволяет придавать новый цвет корундам, прошедшим окраску ранее.

В настоящее время существует несколько способов, как вырастить искусственный сапфир.

Метод Вернейля. На протяжении многих десятилетий оставался основным способом получения синтетических сапфиров. Последовательность операций следующая:

  • использование герметичной вертикальной горелки с добавлением порошкообразного глинозема;
  • при нагревании порошок плавится и оседает каплями на установленном штифте;
  • керамический муфель, изолирующий нарост (булю), оснащен смотровым окном.
  • нарост увеличивается и образует конус малой плотности, который перемещается в горячую зону;
  • в ходе операции образуется несколько кристаллов, один из которых служит для образования конечного продукта.

Основным условием для получения продукта высокого качества является дозирование исходного материала, которое требует определенной подачи. Более сыпучий порошок обеспечивает вязкость и формирование продукта с качественными показателями.

В применении грубого порошка имеется большая вероятность его застывания с неравномерно распределенными частицами и неправильной консистенции.

  1. Еще одним популярным способом изготовления искусственного сапфира признан гидротермальный. Его особенность заключается в применении затравочных пластинок при температуре в пределах 300- 5000°С и соответствующем давлении.
  2. Способ изготовления сапфиров с помощью газотранспортных коммуникаций. Процесс заключается в осуществлении производства продукции в режимах различных температур.

Долгие годы для получения синтетического сапфира пользовались методом Вернейля. Практическое применение современных методов получения сапфира искусственным путем позволяет избежать выработки некачественных камней, как деклассированный сапфир.

Дополнительные моменты

Сапфир васильковый является самым сложным камнем из этого рода. Его оттенок требует тщательной профессиональной подготовки и соблюдения технических условий изготовления.

Самыми ценные представители камней сапфировых находятся в Индии.

Большая часть сапфиров и их производных осуществляется из далекой Австралии.

Эти камни природного происхождения изначально применялись, кроме украшений, в различных ритуальных обрядах и оберегах. По народным поверьям, они приносят владельцу лидерство и благополучие, а в доме обеспечивают комфорт. Для лечения таких болезней, как сердечная недостаточность и психологическая неустойчивость, также считалось положительным применение сапфиров и рубинов.

Самые знаменитые образцы сапфиров представлены в таком порядке:

  1. Таиланд (1977 год). Масса — более 16 кг.
  2. Шри-Ланка — масса более 18 кг.
  3. США — 15-кг экземпляр.

В Российской Федерации самым знаменитым камнем из рубиновой группы является васильковый сапфир производства 19 века, который хранится в Алмазном фонде страны.

По своим целебным свойствам сапфир применяется как средство для обретения чистоты помыслов, душевного равновесия и бескорыстия. Кроме того, этот минерал наделяют свойствами антидота против многих ядов, в том числе и скорпионового.

Оцените статью:

(Нет голосов) Загрузка...

vseokamnyah.ru

Искусственный сапфир

Ювелирные украшения с натуральными драгоценными камнями, как правило, стоят немалых денег. Большой натуральный сапфир высокой чистоты без множества вкраплений в природе встречается не так часто, и стоимость каждого такого камня очень велика. Ювелиры поставили задачу научиться выращивать искусственные камни в условиях своих мастерских, и это у них прекрасно получилось. Сегодня можно в продаже встретить украшения с искусственными рубинами, изумрудами или сапфирами по невысоким ценам. Давайте вместе разберемся, как производят такие камни, и как отличить натуральный сапфир от синтетического.

Синтетический сапфир — выращенный сапфир

Искусственные сапфиры на самом деле не выращивают, а варят. За основу берется оксид алюминия — порошок белого цвета, к которому добавляются примеси. Вообще, оксид алюминия — сырье для изготовления алюминия, но этот непримечательный белый порошок имеет и другое удивительное качество — если его нагреть до нужной температуры, то он превратится в сапфир. Температура получения синтетических сапфиров составляет 2200 градусов по Цельсию. Стоит отметить, что это не единственный способ получения сапфиров, а лишь один из них.

Природные сапфиры образовались миллионы лет назад. Небольшие вкрапления оксида алюминия под воздействием высоких температур превратились в сапфиры. Так что когда вы покупаете украшение с настоящим сапфиром, вы приобретаете камень с невероятно долгой и интересной историей.

Что касается искусственных сапфиров, то время выращивания зависит от их размеров. В целом, искусственный сапфир выращивается за пару недель. Кристаллизация происходит со скоростью 4 мм в час. Чем больше сапфир, тем больше понадобится времени на его выращивание. После выращивания большого кристалла, его нарезают на кусочки при помощи специального оборудования и обрабатывают.

Как отличить натуральный сапфир от искусственного

Ничего плохого в искусственных сапфирах нет, если производитель ювелирных украшений не скрывает от покупателей сам факт использования искусственных сапфиров. Искусственные сапфиры обладают идентичными естественным камням свойствами. Физические, химические и оптические свойства таких синтетических камней практически идентичны натуральным. Синтетический сапфир — это не какое-то окрашенное в синий цвет стекло, а самый настоящий сапфир, просто полученный искусственным путем.

Вот почему отличить синтетический камень от натурального в некоторых случаях может только опытный ювелир, и то с применением специального оборудования, ведь эти камни по своим характеристикам ничем не отличаются от натуральных.

Для определения подлинности камня специалист может изучить его при помощи увеличительного стекла. Сапфир погружают в прозрачную емкость с раствором (монобромнафталин), которую, в свою очередь, ставят на белый лист. У искусственных сапфиров будут иметься искривленные включения, в то время как у натуральных сапфиров — это прямые полосы. Таким образом, первый признак синтетического камня — наличие искривленных включений.

Также в натуральных сапфирах имеют место белесые блики. Искусственные камни этих свойств лишены и в ультрафиолетовом освещении имеют зеленоватый отлив.

Кстати говоря, очень часто за синтетические сапфиры выдают совершенно другие камни. Здесь на помощь любителям сапфиров приходит рефрактометр. Значение коэффициента преломления света как для натурального, так и для синтетического сапфира будет равно от 1,762 до 1,778.

Ну и последнее, если вам предлагают ювелирное украшение с сапфиром значительно ниже рыночной стоимости — это повод задуматься о подлинности имеющихся в нем кристаллов.

prostoloca.ru

Виды диффузионного сапфира и технология его производства

Сапфиры редко в природе встречаются высокого качества и любимого всеми, насыщенного синего цвета. Наиболее распространены прозрачные камни со множественными включениями и дефектами. Поскольку они редко находят применение, годами разрабатывались разные методики их облагораживания. Одна из таких методик — диффузионная обработка. В зависимости от того, с помощью какого вещества получают диффузионный сапфир, может кардинально меняться его качество и стоимость.

Диффузия как метод облагораживания

С физической точки зрения, процесс диффузии представляет собой проникновение молекул одного вещества в другое. Что касается облагораживания, то это сомнительный способ. Происходит он таким образом: камень нагревают в присутствии каких-либо активных добавок. В зависимости от размера молекул этих добавок, цвет поменять может либо поверхность камня, либо он весь. Для того чтобы проникнуть в вещество глубоко, молекулы должны быть маленького размера. Если они крупные, то при попытке переогранить камень это будет заметно.

Тем не менее такой метод считается приемлемым для некоторых видов сапфиров, например, звездчатых. В данном случае диффузия проявляет эффект астеризма и, кроме этого свойства, процесс нагревания не затрагивает другие, что сохраняет естественный вид. Переогранка или переполировка в этом случае также невозможны.

Если процесс диффузии проходит с солями бериллия, то такой метод считается вполне приемлемым. Во время этого процесса камень в печи нагревают до высоких температур и создают высокое давление, предварительно поместив около него соли бериллия. Метод хорош тем, что молекулы этого вещества пропитывают камень насквозь, поэтому его можно переогранять, повторно полировать и даже разрезать.

Ионы бериллия проникают на всю глубину поверхности, через практически любую ее точку, но неравномерно. В мелких камнях и в центре кристалла бериллия находится огромное количество, что делает затруднительным его увидеть даже с помощью оптических приспособлений. Глазами увидеть бериллий в желтых и красных камнях практически невозможно, но можно обнаружить следы термической обработки. А это уже дает основание заподозрить и другие виды облагораживания и отдать на анализ в химическую лабораторию.

Когда этот метод появился, то геммологи восприняли его с огромным сопротивлением. Но, спустя годы, его приняли как данность. Единственное условие: при продаже такого камня покупатель должен быть осведомлен о том, что он подвергался обработке. Большинство сапфиров фантазийных цветов проходят облагораживание именно этим методом. Для справки: фантазийными считаются все цвета, кроме синего.

Усиление цвета камня

Помимо диффузионного метода, корунд для изменения цвета может быть заполнен сырьем. Дело в том, что многие камни от природы имеют трещины. В процессе обработки их заполняют металлическим стеклом или другими веществами, чтобы повысить прозрачность камня. Если это делается красящим веществом, то камень усиливает свой цвет. Такого эффекта можно добиться и пропиткой камня красителем на масляной основе, которая чаще всего применяется для сапфиров, или водной, спиртовой и так далее.

Природный и обработанный сапфир

Такой метод тоже далеко не совершенен, цвет корунда становится нестабильным, а краситель может вытечь по мере эксплуатации. Проверить камень на наличие в нем красителя довольно просто, необходимо взять вату, смоченную в ацетоне и приложить к сапфиру. Окрашенный красителями самоцвет оставит на ней следы. Более того, такая пропитка не только долго не продержится, она еще значительно ухудшает блеск сапфира.

Диффузионная обработка дает, конечно, намного более устойчивый результат. Этот процесс проходит при очень высокой температуре, порядка 1800 градусов, и для окраски камней с помощью этого метода применяют чаще всего такие вещества, как титан, хром и бериллий.

Если в корунде достаточно имеется трехвалентного железа, диффузия титаном может повысить интенсивность синего оттенка. Этот процесс начали использовать еще в середине восьмидесятых годов. С помощью диффузии хрома получают дополнительные оттенки начиная от розового и до красного. Но из-за того, что атомы титана и хрома имеют большую атомную массу и размер, они глубоко в слой кристалла не проникают, и поэтому создается только поверхностное покрытие.

На такой процесс затрачивается сравнительно небольшое время, и стоит он, конечно, дешевле. Но такая окраска не проникает на достаточную глубину и ничего гарантировать нельзя. Она может сохраняться недолго, если камень подвергается постоянному механическому воздействию. Кроме того, любое серьезное повреждение может стереть поверхностный слой.

Такой слой имеет толщину всего лишь несколько тысячных долей миллиметра, поэтому его можно сравнить с покраской сапфира кисточкой в синий цвет. Конечно, поцарапав камень, можно будет легко определить, облагорожен ли он таким образом. Но сапфир имеет высокую твердость, поэтому сделать это можно только с помощью алмаза. Естественно, не рекомендуется устраивать такие проверки из-за возможности повредить камень, если он настоящий.

Цена камня при таком методе покраски составляет приблизительно таковую для искусственных корундов. В принципе этот метод можно использовать для того, чтобы изменить цвет на синий любому камню, так как под поверхностным слоем титана не будет видно оригинального оттенка самоцвета. В лаборатории идентифицируют такие окрашенные титаном или хромом сапфиры при осмотре в диффузном свете или погружении в инерционную жидкость.

Небольшая атомная масса бериллия и малый размер дает более глубокое окрашивание. Например, экспертами были обследованы камни диаметром в 3 мм, и у них не видно было границ окраски. Бериллий обеспечивает корунду желтый компонент. Более того, новый цвет может перекрыть ранее существовавший. Например, розовые сапфиры могут быть полностью окрашены в оранжевый цвет.

Однако нельзя забывать, что на рынке имеются термически обработанные желтые сапфиры, которые производятся без добавления бериллия. Существуют и еще сапфиры, которые от природы в своем составе содержат небольшое количество бериллия. Иногда сложно различить их с обработанными, но считается, что если бериллия содержится до 5 ppm, то это природное его содержание.

Сейчас идентификация облагораживания с помощью диффузии бериллия не является проблемой. Всем известно, что ее могли использовать, поэтому существуют приборы и технологии. Такие методы чувствительны, они могут идентифицировать даже невысокий уровень концентрации вещества.

Некоторые сапфиры, добытые в Шри-Ланке, в которых наблюдается эффект обесцвечивания на краях, на деле не содержали бериллия, хотя это считалось косвенным признаком обработки. Но позже пришли к заключению о том, что причинами такого результата являются особенности термического облагораживания.

Может также быть, что какое-то количество бериллия при облагораживании могло попасть вследствие остаточного загрязнения печки. Это может быть в том случае, если эта печь была также использована для диффузии бериллием. Ранее было замечено, что у камней, которые прошли обработку, остаются небольшие беловатые кольца. Однако было доказано, что это не является следствием обработки и такие же кольца могут присутствовать и у необработанных камней.

Обычно сапфиры делятся на натуральные и имитацию. Некоторые виды обработки оставляют камень натуральным, другие же причисляют его к другому виду. Если камень не подвергался обработке, был облагорожен с помощью термического воздействия или диффузионного, но с микродозами бериллия, то он считается натуральным. К имитации относятся: заполненные свинцовым или силикатным стеклом, поверхностная диффузия с помощью титана или хрома, иногда также используется для этой цели кобальт.

Облагораживание методом термообработки

Если синий сапфир слишком светлый или даже от природы имеет белый оттенок, то придать ему насыщенность может нагревание. Происходит это так: когда камень нагревают до высокой температуры, растворяются включения, которые обычны для кристалла. Эти включения содержат в себе хром и титан, в некоторых случаях также присутствует железо. При растворении они диффундируют в соседние области, таким образом, окрашивая камень.

Данный процесс фактически также относится к диффузии, но к так называемой внутренней диффузии. Такой процесс позволяет получить куда более качественные образцы, которые будут окрашены полностью по всему объему, и могут быть подвергнуты повторной полировке или огранке. Однако такие камни по своей природе имеют включения и различный их состав, таким образом, к ним должны быть применены разные способы обработки.

В отличие от диффузно обработанных сапфиров, к нагретым, то есть при применении внутренней диффузии, мировой рынок относится вполне благосклонно. Это допустимо, и камни будут отличаться в цене от полностью необработанных, но не сильно. Конечно, в таком случае уведомлять покупателя об обработке камня нужно обязательно.

Этот же процесс может создавать включение в виде звезды. Оно представляет собой оптический эффект, который создают рутиловые иглы. Рутиловые иглы, которые представляют собой оксид титана, формируются при температуре 1300–1400 градусов. Улучшают таким образом цвет и розовых сапфиров, а также рубинов. В последнем случае идентификация обработанных камней является проблематичной, так как проходит при низкой температуре и не оставляет следов.

Происходит это благодаря тому, что часто камни красного цвета содержат в себе и синие компоненты, то есть от природы имеется синий оттенок. Чтобы сделать их цвет более насыщенным, их необходимо разрушить. Для этого камень помещают в кислую среду и нагревают. Похожий процесс используется и для осветления камней.

Иногда для предотвращения повреждения камня при нагреве на него наносится бура. Во время того, как происходит сам процесс нагрева, образуются трещины и расплавленная бура попадает в них. Нагрев используется очень часто, так как он может сделать цвет камня намного привлекательней и улучшить его чистоту.

Таким образом, диффузионные сапфиры — это не всегда плохо. Не слишком хорошо, когда это делают поверхностным методом, но и у таких камней найдутся свои покупатели. А вот если пытаются выдать покрытый тонким диффундированным слоем камень за натуральный, — это уже обман.

Рекомендуем похожие статьи

okaratah.com

Производство и особенности искусственного сапфира

Синтетические камни у многих ассоциируются с подделкой. В некоторых случаях так и есть. Но необходимо знать разницу между синтетикой и имитацией. В качестве имитации могут выступать любые минералы как натурального, так и искусственного происхождения, которые только напоминают камень. Какие технологии используются, чтобы его создать, и где применяется искусственный сапфир?

Содержание статьи

  • Как выращивают сапфиры?
  • Применение минералов
  • Как отличить?

К синтетическим минералам предъявляются другие требования. Они должны по всем характеристикам не отличаться от оригинала. Поэтому чаще всего при изготовлении выращенного камня пытаются повторить процессы, которые происходят в природе.

Как выращивают сапфиры?

В данном случае речь пойдет не только о сапфире. Как известно, рубин от него отличается только цветом, обусловленным включением иного металла. Оба камня относятся к категории корундов и представляют собой оксид алюминия в структуре кристалла. Структура эта такова, что по твердости они уступают лишь немногим минералам, в частности, алмазу и некоторым синтетическим, например, муассаниту.

Выращивание искусственных сапфиров

В природе сапфиры образовались миллионы лет назад. Под воздействием высоких температур вкрапления оксида алюминия превратились в корунды.

Сам процесс представляет собой не выращивание кристалла, как многие думают, а, скорее, варение. Основой выступает порошок оксида алюминия, к которому добавляются примеси. Оксид алюминия также используется и для изготовления алюминия. Но если его нагреть до определенной температуры, то получим кристаллическую структуру, или корунд. Синтетические сапфиры получают при температуре 2200 градусов.

Время выращивания такого кристалла зависит от его размеров. В целом это занимает несколько недель. Скорость кристаллизации составляет четыре миллиметра в час. Чаще всего выращивается крупный камень, который впоследствии разрезается на кусочки и ограняется.

Основным способом, с помощью которого получают сапфиры, является метод Вернейля. Он является основным на протяжении вот уже многих десятилетий. Последовательность операций при этом такая:

  • Сначала минерал нагревают. Для этого используют вертикальную горелку.
  • При нагревании порошок расплавляется и оседает на подготовленный штифт.
  • За этим всем наблюдает специалист, выращивающий сапфир, поскольку муфель, где производится нарост кристалла, оснащен специальным окном.
  • Постепенно нарост увеличивается и образует конус малой плотности, который перемещается в горячую зону.
  • При этом образуется несколько кристаллов, один из которых служит основой для образования конечного продукта.

Для того чтобы вырастить сапфир высокого качества, необходимо точное дозирование исходного материала и его определенная подача. Сыпучесть порошка напрямую влияет на качество полученного в итоге камня.

Если применяется грубый порошок, то велика вероятность неравномерного его застывания с образованием включений неправильной консистенции.

Для производства сапфиров также применяются:

  • Гидротермальный способ. При этом используются затравочные пластины при температуре 300–500 градусов и соответствующем давлении.
  • Использование газотранспортных коммуникаций. Процесс заключается в том, что продукция производится под воздействием различных температур.

В последнее время технологии производства камней совершенствуются, добавляются к этому и нанотехнологии. Делается это в попытках вырастить более прозрачный камень с высоким качеством и насыщенным цветом. Кроме того, метод Вернейля сейчас стараются применять все реже из-за высокого процента некачественной продукции.

Применение минералов

Поскольку искусственные сапфиры обладают свойствами, которые присущи натуральным (этот камень очень ценен не только благодаря твердости, но и другим характеристикам), они находят свое применение в промышленности. На сапфирах изготавливают часы и применяют камни при производстве полупроводниковых приборов. Ну и, конечно, они обладают высокими декоративными качествами, поэтому их основное применение все-таки ювелирное производство.

Как отличить?

Достоверно вам об этом сможет сказать только соответствующая документация и сертификаты. Визуально очень сложно будет понять, какой из камней имеет натуральное происхождение, однако все-таки имеются некоторые моменты:

  • Чаще всего синтетический камень не содержит включений. Хотя бывали случаи, когда они добавлялись для того, чтобы выдать камень за натуральный.
  • Под УФ лампой такой камень будет выглядеть зеленоватым. Хотя сейчас, по слухам, обошли и это явление.

Если же за сапфир пытаются выдать искусственный камень или и вовсе какие-нибудь стразы, то отличить их большого труда не составит. Достаточно его поцарапать. Не так много минералов в мире способно поцарапать корунд. Один из них — бриллиант. Стекло и стразы можно повредить ножом.

Синтетический сапфир не является подделкой, если его не пытаются выдать за натуральный. В ином случае это обычный сапфир, который имеет право на жизнь, и декоративными свойствами никак не отличается от натурального минерала. Конечно, другими будут его свойства как в магии, так и в целительстве, но это касается тех, кто в таких параметрах заинтересован.

Кстати, ненатуральное происхождение камня вовсе не означает, что он не будет обладать какими-либо свойствами. Просто, как и любой другой синтетический, он будет чистым, и его можно будет настроить по своим усмотрениям.

Рекомендуем другие статьи

dedpodaril.com


Смотрите также