表面接觸角的測量及表面張力在寶玉石鑒定中的應用

鮑 雪， 陸太進， 魏 然， 張 勇， 李海波， 陳 華， 柯 捷

(1.國土資源部珠寶玉石首飾管理中心北京珠寶研究所， 北京 100013； 2.國家珠寶玉石質量監督檢驗中心， 北京 100013； 3.國土資源部珠寶玉石首飾管理中心， 北京 100013)

表面接觸角的測量及表面張力在寶玉石鑒定中的應用

鮑 雪1， 陸太進1， 魏 然1， 張 勇1， 李海波2， 陳 華1， 柯 捷3

(1.國土資源部珠寶玉石首飾管理中心北京珠寶研究所， 北京 100013； 2.國家珠寶玉石質量監督檢驗中心， 北京 100013； 3.國土資源部珠寶玉石首飾管理中心， 北京 100013)

表面張力是固體表面重要的物理化學參數之一，其大小與溫度和界面兩相物質的性質有關。基于Young方程的推導，使用接觸角測量法計算固體表面張力已被廣泛應用于表面科學和工程領域。寶玉石材料大多具有光潔的表面，在接觸角測量的準確性方面較其他表面不均一的固體材料具有明顯的技術優勢。本文運用現代儀器(FTA200動態接觸角測量儀)測量了15個天然和合成寶玉石品種(鉆石、合成碳硅石、合成立方氧化鋯、碧璽、托帕石、翡翠、琥珀等)，以及經覆膜和充填2種處理方法的寶玉石樣品(鍍膜鉆石、覆膜托帕石、覆膜翡翠、覆膜琥珀、充填碧璽)的表面接觸角，并運用公式計算其表面張力。測試數據表明，不同品種寶玉石的接觸角數值存在差異，如鉆石的接觸角值為56.68°，其仿制品立方氧化鋯的接觸角值為37.79°；覆膜處理與未經覆膜處理的天然寶玉石的接觸角數值差異明顯，如琥珀的接觸角值為92.49°，覆膜琥珀的接觸角值為66.49°；充填處理寶玉石接觸角的測試由于控制液滴的大小受條件限制操作難度較大，測試結果不能準確表達為裂隙中充填物的接觸角數值，故充填處理的寶石不宜采用此方法進行區分。……