蓝宝石的加压加热处理

蓝宝石热处理的历史背景

       红蓝宝石热处理初探可以追溯到公元1045年，使用吹管使处理温度高达1100°C，以去除红宝石的蓝色调。据报道，1916年，昆士兰州（澳大利亚）的深蓝（玄武岩）蓝宝石被热处理以减轻他们的颜色。这个过程适应加热所有深蓝色玄武岩蓝宝石直到今天。随着近几十年来发现了更多的红宝石和蓝宝石矿藏，进一步发展了处理方法。到了20世纪末进入21世纪，出现两种不同处理方式：

A：加热时不添加外部来源的着色元素，不填充助溶剂使裂缝“愈合”。加热方法的所有变化都是常见的，并且几十年来仅被测定为热处理。例如：Geuda蓝宝石的热处理、粉色蓝宝石的低温热处理。

B：通过外部来源的着色元素扩散加热以产生颜色或借助助熔剂填充甚至让大多数裂缝重新“愈合”。在这种情况下，每种不同的方法都被具体地表示。例如：铍扩散处理刚玉，铅玻璃填充红宝石。

加压加热的蓝色蓝宝石

       用高温和中等压力（~1kbar）加热的蓝宝石于2009年首次进入市场，自2016年以来变得更加常见（图1）。2018年末，（GRS）发布了一项研究，并最终确定这种处理方式是否被具体表示。

图1：加压热处理的蓝宝石

       与传统的方法相比，这种加热过程的新变化主要在于大约1千帕（中等）压力的应用。施加压力的优点是反应动力学急剧加速，因此与传统加热时间相比仅为20-30分钟。另一个方面是，如果原料对其他热处理没有反应或反应不够的情况下，它可以提供一个更好的颜色改善方法（即一个更具吸引力和更饱和的蓝色）。但值得注意的是，并不是所有的原料在加压处理后都能得到更好的颜色。图2显示了颜色的变化，一些原料在处理后没有颜色变化，甚至颜色变浅。很明显，每个宝石中微量元素浓度在很大程度上影响最终的颜色。 对蓝宝石样品加压处理前后的包裹体特征研究表明，与传统的热处理所产生的特征非常相似，甚至无法区分。与传统的热处理方法一样，在宝石中发现的包裹体可以表现出高温热处理的典型转变（图3）。

图2：顶部处理前，底部处理后产生的颜色变化，一些原料在处理后没有颜色变化，甚至颜色变浅。

图3：加压加热之前（上）和之后（下）的样品，显示了一种具有相当典型的转变的包裹体，它也可以从任何高温热处理中观察到。

       对蓝宝石加压处理的耐久性研究，无法证实加压加热蓝宝石的特定脆性。然而很明显，无论采用哪种加热方法，含大量包裹体的低质量原料都可能会产生裂缝引起耐久性问题。

参考文献：InColor Spring2019 作者BMichael S. Krzemnicki, L. Cartier, R.W. Hughes, T. Leelawatanasuk, L. Kiefert, G. Choudhary, S. McClure, C. Milisenda, E. Gambini, S. Kim, D. Schwarz, C. Dunaigre, Y. Horikawa