玻璃、塑料及陶瓷材料的宝石仿制品.docx

一、玻璃从 1500 年埃及人发明玻璃至今，玻璃一直是最常用的仿制宝石材料尤其现在，玻璃的品 种千变万化，几乎可用来仿任何天然宝石，特别是在模仿大多数无机宝石时，具有相当的迷惑性 玻璃的制作工艺已经十分成熟一般透明宝石的玻璃仿制品是将传统的玻璃熔融并加入适当的材料而制得的 它具有与被仿 制宝石相似的颜色、透明度、折射率、密度和某些特殊的光学效应等玻璃的熔化通常是在燃气 炉窑的陶瓷坩埚中进行的当加入适当材料的玻璃熔化后， 可将其熔融液倒入模子，通过对模子 施压以获得所需的形状在铸模过程中，由于不均匀收缩会在表面留下收缩凹坑 膜子的结合部 位也会留下铸模痕玻璃品种的类型的性质与加入的特殊材料有关加入不同的着色剂，玻璃仿制品可呈现不同 的颜色，甚至显示变色效应如加入氧化铜，玻璃呈红色；加入氧化钴，玻璃呈蓝色如果在玻 璃中添加稀土成分，则可提高其折射率，甚至可制得折射率大于 1.80 的稀土玻璃，从而增强了 玻璃仿制品的光泽若同时加入铅或铊，可提高仿制品的色散及相对密度1．玻璃的宝石学性质化学组成：按其成分可划分两大类型无铅玻璃（冕牌玻璃）：由二氧化硅及少量钠、钙的氧化物组成主要用作窗、瓶及光学透 镜等。

铅玻璃（燧石玻璃）：由二氧化硅及少量钾、铅的氧化物组成由于铅的加入，玻璃的折射 率、色散增高了，但硬度也因此降低主要用于仿宝石为了产生特征的颜色，还可加入一些致色元素如为了获得红、绿、蓝色等，常加入 Se、 Cr、稀土或钻等元素物理性质光泽：玻璃光泽；透明度：透明至不透明；导热性：较差，触感较晶体温，但比塑料凉；断口：贝壳状断口；硬度：5±；相对密度：2.0-4.2 ；颜色：无色及任何色；折射率：大多在1.44-1.70 范围内也有超出此范围的品种，最高者可达 1.95 但大于1.70 的玻璃较软，很少用于仿宝石光性：单折射，偏光镜下常显异常消光，如“扭动的黑十字”光谱：彩色玻璃由于所采用的致色元素不同， 其吸收光谱也很不一样例如由钴致色的蓝色玻璃 显钴谱，540 、580 、635nm 三个吸收带，其中中间的吸收带较窄以稀土元素致色的彩色玻璃显 稀土谱，由一系列清晰的吸收线组成 2 个吸收带分别于黄、绿区红色硒玻璃则显示红区以下全 吸收的特征荧光：大多数玻璃在短波紫外光下呈浅绿色，而在长波下惰性图 10-1 玻璃中的气泡、旋涡纹内部特征表面特征光学效应：常含气泡、旋涡纹（图10-1 ）及某些人工添加物，如星彩玻璃中的规则铜片（图 10-2 ）。

常有模制痕铸模的小面型玻璃宝石，刻面棱十分圆滑，小面有收缩凹坑 特殊 ：有些玻璃品种可显猫眼效应、砂金效应、变彩效应等图 10-2 星彩玻璃中的规则铜片玻璃内部原子结构是无序的，属非晶质因而不具晶体的方向性特性，如解理、双折射、多 色性等由于化学组成的变化，其物理性质也随之变化2．常见的玻璃仿制品及其鉴别A.. 仿透明宝石的玻璃品种玻璃常用作红宝石、蓝宝石、祖母绿、海蓝宝石、橄榄石等透明宝石的仿制品它可以具有 与所仿宝石十分相似的颜色，但其特征的内含物与所仿宝石不同的折射率、 光性、相对密度及光 谱是鉴别它的关键1）表面及内部特征：模制的玻璃表面模制痕、圆滑的刻面棱、收缩的凹坑玻璃内部常可见气泡、旋涡纹天然 透明宝石除天然玻璃外，很少能见到单气相包体天然宝石常显示矿物晶体包体、气液相包体等， 这些在玻璃中见不到某些天然透明宝石因有较大的双折射率，在放大下可见刻面棱重影，而玻 璃中见不到2）折射仪：通常与所仿宝石的折射率或光性不同，且为单折射玻璃折射率一般为 1.45-1.70 ，而在此 范围内常见的透明天然无机宝石都是双折射的3）异常双折射：玻璃在偏光镜下显全消光或扭动的无干涉圈的黑十字的异常消光；双折射的天然透明宝石可 显示一轴晶或二轴晶干涉图。

4）多色性：玻璃不显色性，但某些有色的双折射透明宝石可显多色性5）吸收光谱：玻璃不显示所仿宝石的典型光谱6）荧光：通常显示与所仿宝石不同的荧光特征B ．玻璃拼合石有时玻璃与其他材料组合在一起构成拼合石拼合石经底部封闭式镶嵌后很有迷惑性， 尤其 当它的冠部与所仿材料相同时拼合石的主要识别特征为：图 10-3 以石榴石为顶的拼合石的光泽差异（1）从侧面经放大观察可见拼合缝、分层现象冠部与亭部的颜色（浸在水中更加明显）、 光泽不同2）从台面观察易见台面在拼合面的反射像，压扁的气泡和变质的胶改变焦距可发现从 上向下内部特征的突然变化或完全不同类型的内含物，如在冠部见到大量金红石针而在亭部出现 大量气泡3）冠部与亭部的折射率不同4）分光镜下显示与所仿宝石不同的光谱5）在紫外光下，冠部与亭部的荧光反应不同6）静水称重获得的相对密度与所仿宝石不同7）台面朝下放在白纸上，亭部不为红色的以石榴石为顶的二层石，可见有红圈效应图 10-4 以石榴石为顶的拼合石8）在折射仪上见有红旗效应者为拼合石C. 仿玛瑙和玉髓的玻璃品种除了上述一般的特性外，主要依据条带结构及偏光镜下的反应来识别 玻璃常显示强烈弯曲 的色带和不规则的颜色斑块。

玛瑙的平行条带波动舒缓，或呈角度相接 半透明的玻璃在偏光镜 下会全消光，而玛瑙为全亮用强光照射可见玻璃中的气泡D. 仿翡翠的脱玻化玻璃图 10-6 欧泊的玻璃仿制品脱玻化玻璃是一种部分结晶的玻璃约于二十世纪七十年代由东京 Iimori 实验室生产出作 为高档翡翠的仿制品，并以 Meta-Jade （脱水玉，变玉） , Victoria stone （维多利亚石）或 Kinga-stone 的名称投放市场有不同颜色和脱玻化程度的品种尽管这种材料具有高档翡翠的 外观，但不显示翡翠的折射率、相对密度、光谱及解理特征，而且内部含有树枝状、羊齿脉状雏 晶集合体，在放大镜下即可见（图 10-5 ）E、仿欧泊的斯洛卡姆石（Slocum st one ）斯洛卡姆石是七十年代由美国 JohnSlocum 研制并投放市场的一种欧泊的玻璃仿制品这种 仿制品是利用一种可控沉积过程生产的含钙、钠和镁的硅酸盐玻璃其内部具有箔片状薄层结构， 薄层厚度为0.3 m光在通过这些薄层时发生干涉和衍射形成类似欧泊的变彩是欧泊最好的仿 制品之一但在一个方向见到的变彩比其它任何方向看到的都好， 且在与此垂直的方向用透射光 可见很小的绿色斑块，而这些特征在天然欧泊中见不到。

通过放大可见其中的气泡、旋涡纹和一 些破裂或褶皱的箔片折射率为 1.49 至1.50，比重较大，2.4至2.5F ．星彩玻璃一般为褐红色，用来仿日光石偶见深蓝色品种用于仿青金岩 在放大镜下可见大量不透明 的三角形、六边形等规则形态的金属铜片这些铜片在反射光下显强的金属光泽， 透射光下不透 明而日光石中的橙色内含物赤铁矿是半透明的 这些铜片是加在玻璃中的加入的氧化铜在随后 的退火过程中被还原形成的图 10-7 玻璃猫眼的蜂窝状结构G、 玻璃猫眼最初由美国 Cathay 公司生产，故得名卡谢猫眼（ Cathay stone ）它是由几种不同玻璃的 光纤以立方或六方的形式排列并熔结在一起称“光纤面板”，每平方厘米内有 150000 根光纤， 能产生极好的猫眼效应折射率 1.8，比重4.58，摩氏硬度6现在，这种材料大量地用于装饰 品中，几乎各种颜色都有大多为鲜艳的红、绿、蓝、黄、橙、紫或白色因与自然界猫眼宝石 完全不同的颜色让人一看就会怀疑 但黄褐色玻璃猫眼的颜色与金绿宝石猫眼、 石英猫眼的颜色 十分相似不过，用放大镜观察其亮带两侧面便可发现典型的 蜂窝状结构 ，这是玻璃猫眼的诊断 性特征目前市场上出现了不少仿白玉的半透明玻璃。

这种材料经做假用来仿古白玉， 如子岗牌，这 种材料常为半透明至微透明，用强光照射不难揭示其内的气泡其相对密度亦较软玉低二、塑料塑料与大多数无机宝石的物理性质相去甚远，所以很少用来仿除欧泊以外的其他无机宝石 但塑料的光泽、比重、硬度、导热性等许多物理性质与有机宝石相近，因而常用于仿有机宝石， 且具有较强的迷惑性塑料实际上与合成树脂没有明显区别树脂是由一种非晶质或粘滞液体物质组成的天然或合 成的有机化合物 天然树脂呈黄到褐色、透明至半透明，是易熔、易燃的有机物，形成于植物 分泌物中，包括松香、硬树脂、琥珀等琥珀是一种石化了的天然树脂，也是最硬的天然树脂 合成树脂由一大类合成产品构成， 它们具有天然树脂的某些物理性质，但在化学组成上不同 合 成树脂可划分为两大类，即热塑性树脂和热固性树脂前者在热处理后仍为塑性， 而后者经加 热后变得难溶塑料主要用于仿制珍珠、欧泊和琥珀，很少用于仿制透明宝石多数塑料仿制品采用铸模成 型，有时也用于宝石的优化处理，如贴膜、背衬和表面涂层1、塑料的宝石学性质化学成分：塑料主要由碳氢化合物组成为了获得不同的物理性质和外观特征，可以添加一 些其他成分导热性：差，有温感；光泽：透明－不透明；颜色：可呈各种颜色；硬度：1.5-3，钢针可刺入；可切性：可切，易削成片；折射率：1.55-1.66 ；光性：单折射，正交偏光镜下可显异常双折射；相对密度：1.05-1.55 ，有的高于此范围；内部特征：常含气泡、旋涡纹，或显示弯曲的颜色条带；热针测试：塑料在热针测试中，因品种不同可发出辛辣味、醋味、水果香味、烧牛奶味等；表面特征：可显示模制痕、圆滑的刻面棱及收缩凹坑；因成分上的差异，不同塑料品种的物理性质也有些不同（表 10-1 ）。

塑料内部原子结构是 无序的，所以不具有晶体所特有的方向性物理性质2、塑料品种类型表 10-1 各种塑料的主要鉴定特征RISG可切性其它性质聚苯乙烯1.591.05易切易溶于许多有机溶液如二碘甲烷酚醛塑料/电木（以粉末为填料的酚醛塑料）1.61-1.661.25-1.30用于模仿琥珀、龟甲、玉石、煤精及其他宝石材料酪脘树脂1.551.32-1.39滴一滴浓硝酸于其上，会留下黄斑热 针试验有烧牛奶的气味有机玻璃1.501.18易切溶于丙酮，热针探触或燃烧有水果香味赛璐珞1.495-1.5201.35,加填料1.80；易切易燃安全赛璐珞1.29-1.40,易切热针触及时发出醋味氨基塑料1.55-1.621.50用作琥珀等宝石的仿制品A、 有机玻璃有机玻璃又称聚甲基丙烯酸甲酯是透明如玻璃的无色塑料折射率 1.50，比重 1.18 ，质 轻，摩氏硬度 2，易切不易破裂，耐稀酸、稀碱，难溶于乙醇和汽油，溶于丙酮等热针探触 或燃烧有水果香味因高度透明常用于制造光学仪器、 照明工具，及日常用品在珠宝业常用于 生产廉价的珠子和仿制珍珠的核，加入色料可制成各种颜色以模仿彩色宝石B、 聚苯乙烯聚苯乙烯由苯乙烯聚合而成。

一种无色、无味，透明的塑料耐水、耐油，并具良好的绝缘性， 易溶于许多有机溶液如二碘甲烷耐热性差，易老化折射率1 • 5 9,比重1. 0 5,易切主 要用作塑料制品（绝缘材料、日用品）加入色料可浇铸制成刻面宝石C、 氨基树脂氨基树脂是含有氨基的化合物与甲醛缩合而成的树脂状物质的总称 工业规模生产的主要品种 有脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂和苯胺甲醛树脂等 性硬而脆，为了改善制品的性能和外观。