热敏感宝石材料加工工艺研究

时间:2023-01-08 09:40:02 浏览量:

摘 要:珍贵的宝石被严实包裹在一层层不起眼的原石料当中,需要加工者细致琢磨让其绽放美丽与光彩,伴随科技的进步宝石加工技术也不断提升,这为市场上提供了更多精美的宝石工艺品。热敏感宝石材料是一种特殊的宝石材料,因解理发育程度高、热敏感性特点,与其他宝石材料相比其加工难度更大,这需要宝石加工者在加工工艺过程中不断的调整与总结。在此,本文将重点研究热敏感宝石材料的加工工艺,以促进热敏感宝石加工质量的不断提高。

关键词:热敏感;宝石材料;加工工艺;研究

宝石一直以来都被人们公认为最具美学价值与商品价值的珍品,当然宝石耀眼光芒的绽放还需经历人工的细致琢磨,“三分材料,七分工”是宝石界亘古不变的行业原则。而在宝石加工过程中会存在很多的影响因素,其中原材料的性质是宝石的内在品质,包括原材料的耐热性、透明度、颜色性质等。这些因素都会影响设计师对宝石原料的琢磨加工,进而影响着宝石的加工质量,影响着宝石最终的美学与商品价值。

1.宝石原材料性质对其加工质量的影响因素

1.1原材料的脆性、韧性

首先,宝石原材料的脆性、韧性是其自身存在的难以变更的内在品质之一,也是影响宝石加工质量的一大因素。常规情况下,脆性越大的宝石越容易消磨,而韧性越大的宝石其消磨难度较大,所以在宝石原材料加工消磨的过程中需要着重考虑材料脆性与韧性的特点,而后才能确定加工消磨中的力度、时间、抛光剂种类等。同时,若宝石原材料脆性较大,其极易在加工过程中发生棱角崩口、腰线崩口,这需要设计者在加工过程中重点对待。

1.2原材料的颜色性质

一般宝石具有无色宝石、有色宝石的种类划分,而颜色性质则是决定有色宝石质量的最大因素,不同颜色性质的宝石其加工后的价值也会发生极大地差异。其中,色彩、色度、色调、色形、色耀度五大元素是宝石原材料颜色性质的主要组成,这些元素的不同就会造成宝石原材料颜色性质的差别,有时即使是同一块宝石其不同部分的颜色性质也会有区别。因宝石原材料颜色性质的不同,就会造成宝石加工质量的差异,其中色度影响宝石款式的大小与厚度;色形影响宝石的美观;色带影响宝石的闪光度;色斑影响宝石的色彩效果;色性影响宝石的款式定向。

1.3原材料的耐热性

消磨、抛光是宝石加工过程中的两个流程,而在这两个流程加工过程中宝石会与盘磨、抛光盘产生摩擦热量,又因加工时要对宝石材料进行加热,所以宝石原材料的耐热性会影响宝石的加工质量。若宝石原材料的导热性差的话,在加工过程中因散热慢就极易产生破裂;有些有色宝石原材料往往因加工受热而导致宝石颜色的改变;有些含水的宝石原材料因加热水分的缺失而改变宝石的内部结构及性质,进而造成宝石变彩审美性的缺失。

2.热敏感宝石材料加工工艺研究

2.1热敏感宝石材料及其特征

在人们的日常生活中,方解石是一种非常常见的宝石材料,其属于三方晶系的范畴中,由热液作用形成,CaCO3是方解石的主要成分。由于在晶体形成过程中融入其他微量元素,所以方解石会呈现出不同的颜色,不过纯净的方解石主要以白色、无色为主,而冰洲石则是无色透明方解石的别称。完全的菱面体解理是方解石晶体的形态,它的摩氏硬度、相对密度、折光率与双折率分别为3、2.57~2.76g/cm3、1.47~1.67及0.172,其属于二轴晶负光性。同时,方解石也是一种常见的热敏感宝石材料,具有多样性的集合体形态,其中致密块状与粒状的方解石是用做宝石材料的首选。方解石这一宝石原材料的脆性较强,且在可塑性方面潜力较大,在外力的作用下容易令方解石形成机械双晶,这种可塑性对垂直方解石理块的钝角晶棱上表现的尤为明显。

2.2热敏感宝石材料的加工工艺

方解石这种热敏感的宝石材料又可作为一种特殊的单晶体材料来进行加工,在加工过程中与其他类型的宝石材料无论是在工艺要求还是在工艺过程中都有所差异,需要严谨、精细的对待。

2.2.1选料与设计

选料是宝石材料加工中重要的第一步,加工者应尽量舍弃那些解理发育程度高且出现开裂现象的宝石材料,因为在进行宝石加工切料时容易造成开裂范围的扩大,严重的还会导致整块宝石材料作废。由于方解石属于一种解理发育程度高的宝石材料,因而加工者在选料时需要格外细心。而方解石这种热敏感宝石材料加工设计方案的确立需要做好前提准备工作,了解方解石的解理发育程度与物理性质,研究它的结晶习性并确定晶体定向,之后再提出相应的设计方案,在切料时还需确保加工出的宝石成品每一刻面与任一解理面都没有平行。

2.2.2下料、预形、粘杆、圈形

鉴于方解石属于热敏感性、解理发育成熟的特殊宝石材料,所以在下料时需要严格依照设计方案中的方向来切割。因金刚石粉粒度越细则切割时的机械震动就越小,只是粒度太细的金刚石锯片会减慢切割速度,所以应选择280#~360#的金刚石锯片来切割方解石。在宝石材料预形的过程中,也应尽量确保机械震动较小,开启砂轮机使其保持运转的平稳性,并在手持胚料预形时确保冷却水开关的开启,以免宝石材料因局部过热而损坏。而在粘杆过程中要对宝石进行温度适宜的均匀预热,预热时不能直接将方解石放在酒精灯火焰上加热,而应使用石棉网进行过度,粘结剂主要使用虫胶(流动温度较低)。在圈形过程中,应选用600#磨盘进行圈形,需确保研磨机在运转时磨盘的平稳性。

3.总结

热敏感的方解石这类宝石材料在经过选料、设计、下料、预形、粘杆、圈形的加工工序之后,还需要经历研磨、抛光两个加工过程,而在这些加工过程中最重要的是注意宝石受热的均匀性、适宜性,谨慎使用冷却液以确保加工出较完美的宝石产品。当然,宝石加工本就是一种精细、费时的工作,尤其是对热敏感这类特殊宝石材料的加工更加需要谨慎、细心,以掌握好宝石加工工艺中每一个环节与细节。

参考文献:

[1] 张刚生,严俊.一类新型天然结构色宝石材料的初步研究[J].矿产与地质,2006,20(3):323-324,F0003.

[2] 吕林素,何雪梅,杨大卫.方解石宝石的加工[J].宝石和宝石学杂志,2004,6(4):36-38.

作者简介:刘斯明(1985-),女,河北唐山人,本科,中国地质大学长城学院讲师, 研究方向:宝石及材料工艺。

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