山东蓝宝石的杂质元素对颜色的影响

摘要

蓝宝石(英文：Sapphire)是世界上公认的四大名贵宝石(钻石、红宝石、蓝宝石和祖母绿)之一，具有很高的美学价值和经济价值。按照目前国家标准，蓝宝石是指除红色以外的其它各种颜色的刚玉(矿物名)，如蓝色、黄色、绿色、紫色、橙色及其过渡色等，甚至包括无色的刚玉。通常蓝宝石泛指蓝色的刚玉，其它颜色的刚玉则通常用其颜色来描述，如黄色蓝宝石、绿色蓝宝石等。山东自1984年在昌乐发现蓝宝石以来，先后在潍城区、临朐、坊子等地亦发现蓝宝石砂矿。自发现并开采以来，山东蓝宝石在我国的珠宝玉石市场中占据着举足轻重的地位，为促进我国珠宝玉石行业的发展起到了重要的作用。
　　山东蓝宝石的产量全国第一，且以其颗粒大、晶体形态完整、内部包体少而著称。但由于其颜色过深，价格远比同等结晶质量的斯里兰卡蓝宝石低，因此，山东蓝宝石的退色研究具有重要的意义。如改色成功，将使山东蓝宝石的价格提高几至十几倍。人们一直想方设法改善山东蓝宝石的颜色，以获得更大的经济利益。目前人们在山东蓝宝石的颜色改善方面已经做了许多工作，但其改善效果却一直不尽人意。如果能够真正确定山东蓝宝石的颜色影响因素，对今后的颜色改善工艺真正起到理论指导作用，将会产生巨大的经济效益和社会效益。
　　微量元素对蓝宝石的颜色有非常重要的影响。研究证明，当刚玉不含任何微量元素时，呈现为无色；当含有微量的铬元素时，呈现为红色，即红宝石；当含有微量的铁、钛元素时，呈现为蓝色；当含有铁、镍等元素时呈现为黄色。蓝宝石中含有什么元素直接决定宝石的颜色色调，含量多少则决定色调的饱和度。在目前宝石的优化处理过程中，许多工作就是围绕微量元素开展的。
　　本论文通过对各种颜色蓝宝石(含处理过的蓝宝石)的试验和测试，进一步确定影响山东蓝宝石颜色的因素，为下一步的颜色改善提供有力的理论依据。本论文首先收集各种颜色的山东蓝宝石标本，制成薄片后，通过有效的测试手段，对其化学成份中的微量元素分析、紫外-可见吸收光谱分析、红外吸收光谱分析，探讨不同颜色蓝宝石中的微量化学成份与其颜色的关系。然后通过一系列的实验对山东蓝宝石的改色处理工艺进一步探索。主要工作如下：

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 概述

1.1 蓝宝石的产地

1.2 蓝宝石的质量评价

1.3 山东蓝宝石的现状

1.4 宝石颜色的成因

1.5 杂质元素对蓝宝石的影响

参考文献

第二章 山东蓝宝石的矿物学特征

2.1 晶体形态与物理性质

2.2 山东蓝宝石的晶体化学特征

2.3 山东蓝宝石的穆斯堡尔谱分析

2.4 山东蓝宝石的包裹体研究

参考文献

第三章 山东蓝宝石中的杂质元素研究

3.1 杂质元素的分析方法

3.2 山东蓝宝石中的杂质元素

3.3 杂质元素对宝石颜色的影响

参考文献

第四章 山东蓝宝石的呈色机理研究

4.1 宝石颜色的实验方法

4.2 山东蓝宝石的紫外-可见吸收光谱分析

4.3 山东蓝宝石的红外光谱分析

4.4 山东蓝宝石的呈色机理分析

参考文献

第五章 离子注入技术在山东蓝宝石中的应用

5.1 离子注入技术概述

5.2 离子注入技术在山东蓝宝石中的应用

参考文献

第六章 结论及有待进一步开展的工作

6.1 结论

6.2 有待进一步开展的工作

发表文章及获得的奖励

致谢

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