一年前曾经在知乎上看到过关于合成翡翠的帖子,做过简要的回答。前几日,再次翻到类似的问答,才发现很多资深的珠宝商家对于合成翡翠这一领域也存在着众多误解,更不必说普通的消费者了。作为曾经参与合成翡翠科研项目的学术党,我将从专业科学的角度解释一下合成翡翠的原理及现状,以及如何与天然翡翠进行甄别。
首先,必须明确两个概念:
1.翡翠是由许多硬玉晶体组成的多晶质体,也就是许多小晶体纤维交织在一起。
2.合成翡翠是通过人工手段合成的主要成为为硬玉的多晶质体,与翡翠B货、C货有根本的区别,B+C指的是天然翡翠经过酸洗、注胶、染色等处理使其外观得以改善,其处理基础还是翡翠,而合成翡翠的原料则是多样的,下面会进行详细讲解。
合成翡翠的方法
目前,合成翡翠采用的主要是高温高压合成法。先制备具有硬玉组成的玻璃料,然后将具有硬玉组成的玻璃料在高温高压条件下转化为晶质硬玉,即完成非晶质态向晶质的转化,最后得到合成翡翠。
一般制备原料常用的方法有两种,一种是高温固相法:将Na2CO3、A12O3和SiO2按翡翠分子式NaA1Si2O6称量混匀,加少量的致色剂,在高温下焙烧,淬火后即得到具有钠铝辉石组成的非晶玻璃;另一种是溶胶-凝胶法:将正硅酸乙酯的乙醇溶液及硝酸钠、硝酸铝的水溶液按硬玉NaAlSi2O6物质的量化学计量比称量,搅拌混合均匀后形成凝胶再干燥,然后进行热处理,最后淬火得到成分均匀的非晶玻璃体。
上图展示的是合成绿色翡翠和紫色翡翠的玻璃料。
接下来是合成的过程,高温高压合成翡翠的升压程序、合成压力、温度及时间是合成翡翠品相的关键因素,因为当年论文都是加密处理的,这里就不做过多的探讨了。
合成翡翠现状
天然宝石的人工合成一直是材料学和宝石学的研究热点。近年来,随着合成技术的发展,单晶体宝石的合成技术有了很大的突破,如合成钻石、红蓝宝石、水晶、立方氧化锆和碳化硅等。并且这些合成宝石已经广泛的应用到我们的生活中,如人工合成的蓝宝石,常用来做手表的表盘;人工合成的水晶,常用来做眼镜;人工合成的立方氧化锆更为常见,常出现在年轻姑娘的饰品中。
而在合成宝石级多晶集合体领域,仍处在初始的探索研究阶段。1984年,美国通用电气公司(GE)首次合成了硬玉集合体,但在光泽、透明度和外观上与天然翡翠存在着一定的差别。2002年,美国宝石学院