锆石热处理工艺与原理①
2013-09-09邢莹莹
超硬材料工程 2013年3期
高 孔,黄 斌,邢莹莹
(华南理工大学广州学院,广东 广州510800)
0 引言
天然锆石根据其受辐射蜕晶质化程度差异分为高型锆石、中型锆石和低型锆石,宝石级锆石多为高型锆石。锆石颜色多样,以褐-红色为主,其他颜色有绿色、黄绿、褐绿、蓝色,无色者很少。热处理有利于消除锆石内部的褐色调,也可形成蓝、金黄、褐红、紫红、无色等颜色;同时也能够改善净度、光泽、透明度,并使其密度、双折射率值增大。
1 锆石热处理工艺
依据温度差异,将锆石热处理分为中低温热处理、高温热处理和超高温处理。锆石中低温热处理一般在150℃~350℃条件下进行,可以降低某些深褐红、红褐及褐色颜色浓度(见图1),并提高其透明度;但也有部分深色锆石在此条件下不变色甚至颜色变得更深。中温热处理锆石的颜色往往不太稳定,强光照射或长时间放置将完全或在一定程度上恢复原色。事实上,仅光照或长时间放置即可让褐色锆石颜色发生微弱的变化(见图1)。

图1 中低温条件下锆石颜色变化(据彭明生等,1995)Fig.1 The change of zircon's color under medium and low temperature(by Peng Mingsheng etc.,1995)
高温热处理是锆石热处理的主要方式,包括还原热处理、氧化热处理及氧化-还原复合条件热处理(见图2)。还原条件下900℃~1000℃热处理产生蓝色或无色锆石,经验显示,还原处理锆石所产生的新颜色随着还原气氛增强而加深。氧化条件900℃左右热处理产生金黄色、橘黄色、无色、红褐色、红色等。锆石热处理除了单独的还原热处理或氧化热处理外,也可将氧化还原处理工艺联合起来(见图2)。……
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