ОСОБЕННОСТИ ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ

Методы используемые для улучшения цвета:
Метод нанесения покрытий

   Метод предназначен для улучшения характеристики цвета алмазов (бриллиантов) и заключается в нанесении тонкого слоя покрытия по всей поверхности камня или на отдельных его частях (например, на рундисте). Состав наносимого покрытия может варьировать. Встречаются покрытия, основанные на соединениях фтора, кремния, также применяются специальные краски. Используемые покрытия в большинстве случаев окрашены и предназначены для придания алмазу (бриллианту) фантазийных окрасок: наиболее часто - голубой и розовой. Иногда применяются покрытия, устраняющие желтый нацвет алмаза (бриллианта) - материал таких покрытий поглощает свет в длинноволновой области видимого спектра.

   Обработка алмаза (бриллианта) с нанесенным покрытием кипящей кислотой или использование абразива средней твердости (например, кварца) полностью или частично (остаются царапины на материале покрытия) удаляют покрытие. Нагревание облагороженного алмаза (бриллианта) может привести к изменению оптических свойств покрытия. Этот метод облагораживания обратим.


Метод облучения 

   Метод предназначен для улучшения цвета алмазов. Обычно алмазам (бриллиантам) с небольшим желтым оттенком придают фантазийные голубые, зеленые, коричневые, черные (темно-зеленые до черноты), оранжевые и ярко-желтые цвета.

   Основные виды обработки заключаются в облучении алмаза:

  • солями радия или других трансурановых элементов;
  • протонами, альфа-частицами или другими тяжелыми частицами, разгоняемыми в циклотронах или линейных ускорителях;
  • нейтронами в ядерных реакторах;
  • электронами высоких энергий.

   Облучение любым из способов вызывает в алмазе (бриллианте) образование центра GR1 (нейтральная вакансия), ответственного за возникновение сине-зеленых окрасок.

   Облучение солями радия или других трансурановых элементов впервые было применено к алмазу в 1904 году. В результате такого облучения алмазы (бриллианты) приобретают зеленую окраску только в приповерхностном слое, которая часто бывает неравномерной: на поверхности наблюдаются зеленые пятна. При просмотре через площадку нередко можно увидеть "эффект зонтика", обусловленные неравномерным окрашиванием граней павильона. В облученных таким образом алмазах (бриллиантах) индуцируется радиация, которая в некоторых случаях имеет чрезвычайно высокий уровень, опасный для здоровья.

   Облучение тяжелыми частицами, разгоняемыми в циклотронах или линейных ускорителях дает такой же результат, как и облучение солями радия. Отличием является отсутствие зеленых пятен.

   Облучение электронами высоких энергий и нейтронами - наиболее предпочтительные и чаще всего применяемые в настоящее время способы облучения. Эти частицы имеют пробег более 10 мм в алмазе, что вызывает равномерное окрашивание во всем объеме камня. В большинстве случаев облученные этими способами алмазы (бриллианты) не приобретают наведенной радиации.

   Данный тип облагораживания алмазов можно определить по особенностям абсорбционных оптических и люминесцентных спектров и требует применения специального оборудования.


Метод отжига после облучения 

   Метод отжига широко используется для изменения окрасок, полученных после облучения. При отжиге происходит разрушение в алмазе (бриллианте) центра GR1, образованного при облучении, и образование новых центров. Тип и количество новых центров зависит от физического типа алмаза и от температуры отжига. Обычно при возрастающей температуре отжига цвета алмаза (бриллианта) меняются в следующей последовательности: синий (голубой), зеленый, коричневый, желтый и, наконец, - первоначальный цвет камня до облучения. Отжиг можно остановить на любом этапе. В целом, этим методом можно получить только более темный цвет, чем до облучения, но более светлый, чем после облучения.

   Облагораживание методом отжига можно определить по особенностям абсорбционных оптических и люминесцентных спектров и требует применения специального оборудования.


Метод высоких давлений и температур (HPHT-метод)

   Метод высоких давлений и температур (HPHT - High Pressure High Temperature) предназначен для улучшения цветовых характеристик алмазов (бриллиантов); также могут неконтролируемо изменяться характеристики чистоты.

   Данный метод применяется для облагораживания алмазов различных физических типов (Таблица 1) с нежелательным для ювелирных целей желтым, желто-коричневым и коричневым цветом. Облагораживание алмазов физического типа IIa в большинстве случаев дает наилучшие результаты - цветовые характеристики алмазов значительно улучшаются. При облагораживании алмазов физического типа Ia и Ib нередко остается желтый нацвет (в большинстве случаев менее значительный, чем до облагораживания).

Таблица 1. Облагораживание алмазов методом высоких давлений и температур

Физический тип алмаза

Исходный цвет

Цвет после облагораживания 

IIa

коричневый

бесцветный, цвет серии "cape"

IIa

коричневый

розовый

IIb

коричневый

голубой

Ia

желтый, коричневый

желто-зеленый, коричнево-желтый

Ia

бесцветный

канареечно-желтый

   Метод заключается в выдерживании алмазов (бриллиантов) при высоких температурах и давлениях с использованием того же оборудования, что и при синтезе алмазов. При этом в облагораживаемых алмазах физического типа IIa, Ia исчезают пластические деформации, ответственные за нежелательный нацвет, а в алмазах физического типа Ib происходит агрегация одиночных атомов азота, вызывающих желтый нацвет.

   На сегодняшний день облагораживание путем воздействия на алмаз (бриллиант) высоких температур и давлений наиболее трудно поддается диагностике и распознается по спектроскопическим особенностям исследуемого образца. После облагораживания этим методом на рундисте бриллиантов наносится лазером гравировка "GE - POL".


Методы используемые для улучшения чистоты:
Метод сверления лазером для удаления включений

   Метод предназначен для улучшения характеристики чистоты бриллиантов и начал применяться в 1970-х годах. Метод чаще всего применяется для бриллиантов, содержащих относительно крупные темные включения.

   Метод заключается в высверливании лазером тонкого канала (диаметром до 25 микрон) от поверхности алмаза до включения, которое затем растворяется кислотой.

   Чаще всего с помощью данного метода удаляются следующие темноцветные включения:

  • сульфиды (пирит, пентландит и пирротин);
  • зерна хромита;
  • кристаллы и бесформенные образования эпигенетического графита;
  • магнетит, рутил и др.

Метод заполнения трещин

   Метод предназначен для улучшения характеристики чистоты бриллиантов и начал применяться с 1987 года. Процессы заполнения трещин, используемые различными фирмами, имеют свои особенности, но общими элементом процессов является выдержка бриллианта в веществе-заполнителе при температурах от 500° до 600°С при высоком давлении или в вакууме.

   Материал заполнителя обычно представляет специально изготовленное стекло, обладающее:

  • высоким содержанием тяжелых элементов (Pb, Bi, Br), а также B, Cl и O;
  • высоким показателем преломления в видимой области, приблизительно таким же, как у алмаза (2,4);
  • относительной бесцветностью;
  • относительно низкими температурами размягчения (от 340° до 390°С).