Заполнение трещин в корундах

Виды термообработки с заполнением трещин следующие:
1. Со свинцовым стеклом:
- низкие температуры (< 10000 С);
- заполнение трещин;
- состав заполнителя Pb - Si – Al – O (свинцовое стекло).
2. С флюсом:
- высокие температуры;
- заполнение и залечивание трещин:
- обычный состав заполнителя Al – Si – O и Na, Mg, Ti, Cr (бура с кремнеземом)

Флюс это природное или искусственное вещество, которое используется при заполнении рубинов и сапфиров для понижения температуры их перекристаллизации. Использование флюсов приводит к тому, что при отжиге трещины в камнях не только заполняются стеклом, но и залечиваются. Флюс чаще всего является многокомпонентной смесью с преобладанием «буры» (тетрабората декагидрата натрия Na2 B4O7).

Для чего используется термообработка с заполнением?
- Свинцовое стекло:
улучшение цвета;
повышение прозрачности камня;
улучшение блеска:
повышение прочности и долговечности:
улучшение внешнего вида камня;
создание рубин – стеклянных композитов.
- Флюс (бура):
заполнение трещин флюсом и частичное их залечивание приводит к улучшению цвета;
повышению прозрачности;
улучшению блеска;
повышению прочности и долговечности;
улучшению внешнего вида камня.

Основные процессы при термообработке с заполнением трещин:
1) При использовании свинцового стекла происходит заполнение выходящих на поверхность трещин и каверн стеклом.
2) При использовании флюса (буры) происходит заполнение и выходящих на поверхность трещин и каверн стеклом и частичное залечивание трещин из – за перекристаллизации рубина при термообработке.

Рубины заполненные свинцовым стеклом.
1) Заполнение свинцовым стеклом происходит при относительно низких температурах отжига
(< 10000 С), поэтому изменение иголок рутила может и не происходить.
2) Стекло, которым заполняется рубин имеет высокую плотность (5-7 г/см2), что объясняет увеличение плотности рубина при существенной степени заполнения свинцовым стеклом.
3) Показатель преломления свинцового стекла (около 2) существенно выше, чем у рубина, что обусловливает широкое проявление флеш – эффекта на заполненных трещинах.

Рубины заполненные флюсом (бурой).
1) Заполнение флюсом происходит при высоких температурах отжига (> 10000 С), поэтому в заполненных камнях присутствуют признаки высокотемпературной обработки.
2) Стекло, которым заполняется рубин имеет плотность близкую к плотности рубина.
3) Показатель преломления стекла ниже чем у рубина, что обуславливает более темный блеск заполненных трещин по сравнению с рубином в отраженном свете.
4) При облагораживании происходит не только заполнение стеклом, но и частичное или полное залечивание трещин в камне.
5) Частичная перекристаллизация стенок трещин, приводящая к полному или частичному залечиванию трещин синтетическим рубином.

Если бура используется при нагревании рубинов или сапфиров, то борнокислый натрий преобразуется в расплав, характер которого очень агрессивен. Расплав растворяет поверхность корунда и многое, что на ней случайно оказалось, а также вещество, оказавшееся в трещинах корундов. Первоначально чистый расплав буры "обогащается" этими веществами.
Когда из-за коррозии поверхности корунда формируется большая доля окиси алюминия, это количество окиси алюминия оказывается "излишним" после охлаждения. Именно эта окись алюминия заживляет трещины в корунде. Много термообработанных рубинов имели трещины, которые были излечены описанным процессом.

Не все корунды, представленные на рынке, "просто нагреты", потому что совместно с процессом нагревания могут использоваться и другие технологии облагораживания. Так, использование буры позволяет осуществлять заживление трещин, увеличивая стойкость камня к механическим воздействиям за счет рекристаллизации трещин. Нагрев может сделать цвет камня более привлекательным, а также улучшить чистоту - растворить мутные области в нем. Это означает, что когда эксперт в геммологической лаборатории осматривает камень со следами нагревания, он также должен проверять его на возможность диффузионного способа его обработки и на наличие стекловидные остатков в трещинах.

Несколько раз мы в своей практике столкнулись с термообработанными синтетическими камнями, которые содержали залеченные трещины со стекловидным остатком. Синтетические камни, выращенные методом Вернейля, имели залеченные либо рекресталлизованные посредством буры трещины с целью имитации природных термообработанных камней.

Заполнение трещин и полостей свинцовым стеклом
Рис. № 48. Ограненные вставки и бусы из рубина, облагороженного свинцовым стеклом.

Рис. № 49. Обработанные свинцовым стеклом звездчатые корунды, источником сырья которых является Мадагаскар. Масса камней от 1 до 20 карат.

Рис. № 50. Сырой рубиновый материал из Андиламены (Мадагаскар).

Рис. № 51. Материал после чистки кислотой и предварительной термической обработки, проводящейся без применения добавок, для того, чтобы трещины очистились и можно было проводить обработку свинцовым стеклом.

Рис. № 52. Материал после окончательной термической обработки со свинцовым стеклом.

Рис. № 53. «Флэш- эффект» оранжевого или синего цвета.

Рис.№ 54. Флэш-эффект синего и оранжевого цвета на заполненных свинцовым стеклом трещинах.
Рис № 55. Заполненная стеклом полость с газовым пузырьком. Заметен
флэш-эффект синего цвета.

Рис. № 56. Заполненная стеклом трещина с многочисленными газовыми пузырями.

Рис. № 57. Газовые пузыри и сгустки красителя в заполнителе.

Рис. № 58. Слева видна крупная заполненная стеклом полость, содержащая газовые пузыри. Отличие в блеске заполненной полости и корунда не очевидно.

Рис. № 59. Крупные уплощенные газовые пузыри, видимые при использовании освещения яркого поля, можно обнаружить практически в любом камне.

Вид сверху Вид сбоку
Рис. № 60. Вид корундов, заполненных свинцовым стеклом на рентгенограммах.

Рис. № 61. Внешний вид полости, заполненной стеклом, в отраженном свете.

Рис. № 62. Изменение заполнителя под воздействием химически активных веществ (кислот, каустической соды и даже некоторых препаратов бытовой химии).

Рис. № 63. Изменение внешнего вида рубина с заполненными трещинами под воздействием сильного раствора каустической соды (едкого натра). На фото справа показан внешний вид рубина после выдерживания в растворе в течение 1 часа.

Рис.№ 64. Граненый корундово-стеклянный материал.
Рис. № 65. Распавшийся на куски корундово-стеклянный материал после воздействия плавиковой кислоты.
Корунд со стеклом

Рис. № 66. Рубин с залеченными флюсом (слева) и заполненными стеклом (справа) трещинами. Обработанный рубин из Мозамбика.

Рис.№ 67. Сеть включений в трещине облагороженного
во флюсе рубина Монг Су.
Рис. № 68. Включения флюса в облагороженном рубине Монг Су.

Рис. № 69. Рубины, трещины в которых заполнены стеклоподобным веществом можно отличить по более низкому блеску стекловидного материала в трещине (слева). В середине 90-х годов прошлого столетия обработчики и дилеры стали выдерживать эти камни в соляной кислоте для того, чтобы устранить это доказательство с поверхности (справа). Ув. 40x.

Диагностические признаки корундов с трещинами, заполненными свинцовым стеклом
- флеш – эффект: разноцветный (голубой, оранжевый, и др.) – в трещинах. Легкость обнаружения зависит от количества стекла;
- «плейтелетс» - плоские образования неправильной формы с зеркальной поверхностью, наблюдаемые в трещине, на свету могут блестеть;
- разный блеск на поверхности корунда и заполнителя;
- каналы (окрашенные или нет) в плоскости трещины;
- газовые пузыри (округлые или уплощенные);
- отсутствие «залечивания» в (отличие от буры);
- в УФ – свете может проявиться люминисценция стекла, отличная от люминисценции корунда;
- другие признаки облагораживания аналогичны тем, что встречаются в корундах, термобработанных без дополнительных компонентов: растворенные иглы рутила, «размытая» цветовая зональность, дискообразные трещины и др.