熱敏感寶石材料加工工藝研究

摘 要：珍貴的寶石被嚴實包裹在一層層不起眼的原石料當中，需要加工者細致琢磨讓其綻放美麗與光彩，伴隨科技的進步寶石加工技術也不斷提升，這為市場上提供了更多精美的寶石工藝品。熱敏感寶石材料是一種特殊的寶石材料，因解理發育程度高、熱敏感性特點，與其他寶石材料相比其加工難度更大，這需要寶石加工者在加工工藝過程中不斷的調整與總結。在此，本文將重點研究熱敏感寶石材料的加工工藝，以促進熱敏感寶石加工質量的不斷提高。

關鍵詞：熱敏感；寶石材料；加工工藝；研究

寶石一直以來都被人們公認為最具美學價值與商品價值的珍品，當然寶石耀眼光芒的綻放還需經歷人工的細致琢磨，“三分材料，七分工”是寶石界亙古不變的行業原則。而在寶石加工過程中會存在很多的影響因素，其中原材料的性質是寶石的內在品質，包括原材料的耐熱性、透明度、顏色性質等。這些因素都會影響設計師對寶石原料的琢磨加工，進而影響著寶石的加工質量，影響著寶石最終的美學與商品價值。

1.寶石原材料性質對其加工質量的影響因素

1.1原材料的脆性、韌性

首先，寶石原材料的脆性、韌性是其自身存在的難以變更的內在品質之一，也是影響寶石加工質量的一大因素。常規情況下，脆性越大的寶石越容易消磨，而韌性越大的寶石其消磨難度較大，所以在寶石原材料加工消磨的過程中需要著重考慮材料脆性與韌性的特點，而后才能確定加工消磨中的力度、時間、拋光劑種類等。同時，若寶石原材料脆性較大，其極易在加工過程中發生棱角崩口、腰線崩口，這需要設計者在加工過程中重點對待。

1.2原材料的顏色性質

一般寶石具有無色寶石、有色寶石的種類劃分，而顏色性質則是決定有色寶石質量的最大因素，不同顏色性質的寶石其加工后的價值也會發生極大地差異。其中，色彩、色度、色調、色形、色耀度五大元素是寶石原材料顏色性質的主要組成，這些元素的不同就會造成寶石原材料顏色性質的差別，有時即使是同一塊寶石其不同部分的顏色性質也會有區別。因寶石原材料顏色性質的不同，就會造成寶石加工質量的差異，其中色度影響寶石款式的大小與厚度；色形影響寶石的美觀；色帶影響寶石的閃光度；色斑影響寶石的色彩效果；色性影響寶石的款式定向。

1.3原材料的耐熱性

消磨、拋光是寶石加工過程中的兩個流程，而在這兩個流程加工過程中寶石會與盤磨、拋光盤產生摩擦熱量，又因加工時要對寶石材料進行加熱，所以寶石原材料的耐熱性會影響寶石的加工質量。若寶石原材料的導熱性差的話，在加工過程中因散熱慢就極易產生破裂；有些有色寶石原材料往往因加工受熱而導致寶石顏色的改變；有些含水的寶石原材料因加熱水分的缺失而改變寶石的內部結構及性質，進而造成寶石變彩審美性的缺失。

2.熱敏感寶石材料加工工藝研究

2.1熱敏感寶石材料及其特征

在人們的日常生活中，方解石是一種非常常見的寶石材料，其屬于三方晶系的范疇中，由熱液作用形成，CaCO3是方解石的主要成分。由于在晶體形成過程中融入其他微量元素，所以方解石會呈現出不同的顏色，不過純凈的方解石主要以白色、無色為主，而冰洲石則是無色透明方解石的別稱。完全的菱面體解理是方解石晶體的形態，它的摩氏硬度、相對密度、折光率與雙折率分別為3、2.57～2.76g/cm3、1.47～1.67及0.172，其屬于二軸晶負光性。同時，方解石也是一種常見的熱敏感寶石材料，具有多樣性的集合體形態，其中致密塊狀與粒狀的方解石是用做寶石材料的首選。方解石這一寶石原材料的脆性較強，且在可塑性方面潛力較大，在外力的作用下容易令方解石形成機械雙晶，這種可塑性對垂直方解石理塊的鈍角晶棱上表現的尤為明顯。

2.2熱敏感寶石材料的加工工藝

方解石這種熱敏感的寶石材料又可作為一種特殊的單晶體材料來進行加工，在加工過程中與其他類型的寶石材料無論是在工藝要求還是在工藝過程中都有所差異，需要嚴謹、精細的對待。

2.2.1選料與設計

選料是寶石材料加工中重要的第一步，加工者應盡量舍棄那些解理發育程度高且出現開裂現象的寶石材料，因為在進行寶石加工切料時容易造成開裂范圍的擴大，嚴重的還會導致整塊寶石材料作廢。由于方解石屬于一種解理發育程度高的寶石材料，因而加工者在選料時需要格外細心。而方解石這種熱敏感寶石材料加工設計方案的確立需要做好前提準備工作，了解方解石的解理發育程度與物理性質，研究它的結晶習性并確定晶體定向，之后再提出相應的設計方案，在切料時還需確保加工出的寶石成品每一刻面與任一解理面都沒有平行。

2.2.2下料、預形、粘桿、圈形

鑒于方解石屬于熱敏感性、解理發育成熟的特殊寶石材料，所以在下料時需要嚴格依照設計方案中的方向來切割。因金剛石粉粒度越細則切割時的機械震動就越小，只是粒度太細的金剛石鋸片會減慢切割速度，所以應選擇280#～360#的金剛石鋸片來切割方解石。在寶石材料預形的過程中，也應盡量確保機械震動較小，開啟砂輪機使其保持運轉的平穩性，并在手持胚料預形時確保冷卻水開關的開啟，以免寶石材料因局部過熱而損壞。而在粘桿過程中要對寶石進行溫度適宜的均勻預熱，預熱時不能直接將方解石放在酒精燈火焰上加熱，而應使用石棉網進行過度，粘結劑主要使用蟲膠（流動溫度較低）。在圈形過程中，應選用600#磨盤進行圈形，需確保研磨機在運轉時磨盤的平穩性。

3.總結

熱敏感的方解石這類寶石材料在經過選料、設計、下料、預形、粘桿、圈形的加工工序之后，還需要經歷研磨、拋光兩個加工過程，而在這些加工過程中最重要的是注意寶石受熱的均勻性、適宜性，謹慎使用冷卻液以確保加工出較完美的寶石產品。當然，寶石加工本就是一種精細、費時的工作，尤其是對熱敏感這類特殊寶石材料的加工更加需要謹慎、細心，以掌握好寶石加工工藝中每一個環節與細節。

參考文獻：

[1] 張剛生，嚴俊.一類新型天然結構色寶石材料的初步研究[J].礦產與地質，2006，20（3）：323-324，F0003.

[2] 呂林素，何雪梅，楊大衛.方解石寶石的加工[J].寶石和寶石學雜志，2004，6（4）：36-38.

作者簡介：劉斯明（1985-），女，河北唐山人，本科，中國地質大學長城學院講師， 研究方向：寶石及材料工藝。