宝石人工合成技术(第三版)
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第一节 人工宝石的概念、分类及定名

一、人工宝石的概念

人工宝石是相对于天然宝石而言的,是为缓解天然宝石供需矛盾而产生和发展的产物,是人工制作而非天然产出的宝石。根据目前我国实施的国家标准《珠宝玉石名称》(GB/T 16552—2017)的规定,人工宝石(manufactured products)的定义是:完全或部分由人工生产或制造用作饰品的材料(单纯的金属材料除外)。换句话说,人工宝石是指人们运用现代科学技术的基本原理和方法,选用适宜的原材料,通过合理的工艺、技术流程,在实验室或工厂里制造出来的用作首饰及装饰品的材料,不包括单纯的金属材料。

二、人工宝石的分类

按照我国国家标准规定,人工宝石分为合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石。

(一)合成宝石(synthetic stones)

完全或部分由人工制造且自然界有已知对应物的晶质体、非晶质体或集合体,其物理性质、化学成分和晶体结构与所对应的天然珠宝玉石基本相同。定名时必须在其所对应的天然珠宝玉石名称前加“合成”二字,如“合成红宝石”“合成祖母绿”等。例如:合成红宝石和合成蓝宝石的化学成分为Al2O3,矿物名称为刚玉,六方晶系,硬度9,密度3.90~4.00g/cm3,折射率1.762~1.778。由此可见,其物理性质、化学性质及光学特征均与天然红宝石和蓝宝石基本相同,因此可被称为合成宝石。

需要说明的是,在珠宝玉石表面再生长与原材料成分、结构基本相同的薄层,此类宝石也属于合成宝石,又称再生宝石(synthetic gemstone overgrowth)。

据不完全统计,现今世界上已研究成功并投入批量生产的合成宝石多达30多种,其中特别重要的有10余种。

(二)人造宝石(artificial stones)

由人工制造且自然界无已知对应物的晶质体、非晶质体或集合体。定名时必须在材料名称前加“人造”二字,如“人造钆镓榴石(GGG)”“人造钇铝榴石(YAG)”,但玻璃、塑料除外。人造宝石具有宝石的属性,可以用作宝石饰物,主要用于代替或仿造某种类型的天然宝石,如人造钛酸锶、人造钇铝榴石、人造钆镓榴石以其高色散的特性,常用于仿钻石。另外,近年来我国生产的加稀土元素改性的高折射率玻璃基质宝石以及玻璃基质的仿猫眼宝石、仿绿松石和仿珊瑚等材料,也属于人造宝石范畴。

值得指出的是:以前人们认为自然界中不存在立方相构型的氧化锆,合成立方氧化锆曾一度被列入人造宝石范畴,但根据珠宝玉石国家标准释义“立方氧化锆这类物质曾发现于天然锆石的包裹体中”,并且美国宝石学院(GIA)的《宝石参考书指南(Gem Reference Guide)》一书也将传统的所谓“人造立方氧化锆”划归为合成宝石。因此,人工生产的立方氧化锆应称之为“合成立方氧化锆”,属合成宝石范畴。

(三)拼合宝石(composite stones)

由两块或两块以上材料经人工拼合而成,且给人以整体印象的珠宝玉石,简称“拼合石”。有两种定名方式:一是逐层写出组成材料名称,并在组成材料名称之后加“拼合石”三字,如“蓝宝石、合成蓝宝石拼合石”;二是以顶层材料名称加“拼合石”三字,如“蓝宝石拼合石”。

此外,由同种材料组成的拼合石,在组成材料名称之后加“拼合石”三字,如“锆石拼合石”。而对于分别用天然珍珠、珍珠、欧泊或合成欧泊为主要材料组成的拼合石,分别用拼合天然珍珠、拼合珍珠、拼合欧泊或拼合合成欧泊的名称即可,不必逐层写出材料名称。

(四)再造宝石(reconstructed stones)

通过人工手段将天然珠宝玉石的碎块或碎屑熔接或压结成具有整体外观的珠宝玉石,可辅加胶结物质。定名时在所组成天然珠宝玉石名称前加“再造”二字,如“再造琥珀”“再造绿松石”等。

本书重点介绍人工宝石中占绝大多数的合成宝石和人造宝石两大类。对于拼合宝石及再造宝石,由于其所占比例较少,本书仅作简单介绍。

三、人工宝石的定名原则

有关人工宝石的名称,在行业内外一直比较混乱。为了规范市场,我国的国家标准中制定了相关的定名原则,并特别提出了一些“不参与定名因素”,归纳起来主要有4条:

①禁止使用生产厂或制造商的名称直接定名,如“查塔姆(Chatham)祖母绿”“林德(Linde)祖母绿”等;

②禁止使用生产国名或地名参与定名,如“苏联钻”“奥地利钻”等;

③禁止使用易混淆或含混不清的名词定名,如“鲁宾石”“红刚玉”“合成品”等;

④不允许用生产方法参与定名,如“焰熔法红宝石”“水热法祖母绿”等。

关于仿宝石(imitation stones),国家标准的定义是:用于模仿某一种天然珠宝玉石的颜色、特殊光学效应等外观特征的珠宝玉石或其他材料称为仿宝石。“仿宝石”一词不能单独作为珠宝玉石的名称使用。定名时应在所模仿天然珠宝玉石名称前,冠以“仿”字,如“仿祖母绿”“仿珍珠”等;或者应尽量确定给出具体珠宝玉石名称,且采用下列表示方式,如“人造钇铝榴石”或“仿祖母绿(人造钇铝榴石)”“玻璃”或“仿水晶(玻璃)”。

“仿宝石”一词使用时应注意以下几点:

①仿宝石不代表珠宝玉石的具体类别;

②当使用“仿某种珠宝玉石”(例如“仿钻石”)这种表示方式作为珠宝玉石名称时,意味着该珠宝玉石:a.不是所仿的珠宝玉石(如上例,“仿钻石”不是“钻石”);b.具体模仿材料有多种可能性(如“仿钻石”可能是玻璃、合成立方氧化锆、合成碳硅石或水晶等)。