寶石不僅絢麗多姿,而且需要經久不變,即具有一定的硬度、韌性和化學穩定性等。寶石的耐久性是由其穩定的物理化學性質所決定的,但這一條件對某些寶石可適當放寬,如有機寶石、大理巖等。寶石的加工過程是由於寶石本身的性質所決定的,本文就寶石的耐久性對寶石加工過程的影響進行論述。
寶石耐久性
寶石學家將耐久性定義為寶石承受磨損、耐熱、耐光、家用化學品和低溫度或高溫度的能力。由於不同的寶石具有不同的特性,因此它們對這些壓力作用有不同的耐受性。在評估寶石的耐久性時,寶石學者考慮了幾個因素:1) 硬度、2) 韌性、 3) 解理、4)穩定性。寶玉石的這些性質不僅可以用來鑑定寶石,在寶石的琢磨、加工中,也必須考慮寶玉石的這些特性對加工工藝過程的影響。
1.1 寶石硬度對加工的影響
寶石的硬度是衡量其抗劃痕和擦傷能力的良好指標。某些寶石材料來說硬度會隨著不同方向的改變而改變。這種硬度稱為差異硬度,是由晶體結構的原子鍵平面及方向的規則排列所導致的。列如鑽石,鑽石是最硬的寶石,只有鑽石才能劃傷鑽石,那麼怎麼樣才能對鑽石進行切磨與分割呢?鑽石中最軟的方向是貫徹十二面體平面的方向,其次是八面體平面方向,最硬是立方體平面方向,可以利用一顆鑽石堅硬的方向去攻擊另一顆鑽石較軟的方向並進行拋光與研磨。在這種加工過程中所耗費的時間和精力遠遠大於其它寶石,這需要好的切磨工師傅的技術和經驗。
1.2 寶石韌性對加工的影響
寶石的原子結合在一起的方式以及這些鍵的強度決定了寶石的韌性,或者寶石抵抗破碎和碎裂的抵抗力。科學文獻中使用的韌性尺度稱為斷裂韌性刻度。韌性刻度測量沿特定晶體平面分離晶體兩個表面所需的工作。瑪瑙和軟玉是堅韌的多晶質集合體的材料,在加工過程中可塑性非常強,雕刻線條流暢,沿刻線絕不會起渣起崩口,故它的質地細膩,溫潤而澤。又列如鋯石,鋯石的韌性差易磨損易碎,因此在切磨工藝中不能切磨成帶尖角的琢型,要切磨成圓形明亮式切工,這種切工也能更好的展現出高色散,像火焰一樣。
1.3 寶石解理對加工的影響
晶體在外力的作用下沿特定的晶體結構方向破裂成光滑的平面稱為解理,解理總是產生於原子或原子鍵最薄弱的面網,在加工中質量不好的部分可以利用解理去除,列如,平行解理面方向對寶石進行拋光實際上是不可能的,再加上容易解理的寶石在研磨拋光時有可能會碎裂成兩片或更多碎片,對這種寶石加工比較困難,託帕石具有完全的底部解理,寶石工匠在加工託帕石時,必須保證沒有晶面平行於解理面,而是使晶面與解理面之間成一個小角度。否則,研磨和拋光均可導致晶面粗糙不平。
1.4 寶石穩定性對加工的影響
穩定性是指寶石承受化學品、光線和溫度或溼度變化的能力。對於穩定性較差的寶石會在清洗、日常佩戴及加工過程中會遇到各種問題。但是,穩定性因素也可以在熱處理及化學處理中被利用,可以達到改變或者改善寶石顏色,光學效應,耐久度。列如,翡翠硬玉,在寶石匠加工之前先把質量差的雜質多的翡翠進行強酸浸泡處理,與雜質礦物發生化學反應,去除暗色的部分從而改善顏色,也可使玉質結構鬆散,可進行下一步的樹脂充填。又如歐泊,在加工過程中遇到熱會發生脫水現象,出現裂紋,遇到酸會對寶石產生腐蝕損壞。所以寶石工匠在加工過程中非常注意。
近年來寶石材料加工的發展
對於寶石的加工過程經歷了由古代的依靠硬度石料之間的相互摩擦進行加工的,但最後寶石的成品的質量是相對來說是比較差的。並且對於加工的工作人員要求的勞動強度也比較高。之後演變到了目前的現代加工方法,其中主要的加工方法有斜木樁加工、八角手加工、以及機械手加工和滾筒加工及振動加工。但對於現在來說,科技比較發達,所以寶石的加工方法也出現了由計算機進行輔助的加工方法,以及超聲波加工和雷射加工。目前現代化的加工方法製造出來的產品,相對來說外觀是比較漂亮的,並且加工的質量也好,速度快,成本還比較低。
2.1 開料
一顆寶石的加工,最先涉及到的肯定是開料這個環節,但並不是所有的寶石都需要經過這個步驟。開料的目的是儘量減少內部的瑕疵以及在不浪費原料的基礎之上儘可能多切出一些可以做成裸石的坯料。若是寶石原料本身晶型淨度都很好,從價值最大化角度考慮,一般都是儘量按照最保重的標準來加工。
2.2 衝坯
衝坯是指把原石磨整出設計外形的大概形狀,這個環節一般都是在砂輪上進行。
2.3 粘膠
利用粘膠把石坯粘接到粘杆上,以便後續的加工操作。酒精燈點著,寶石杆加熱蘸上膠在酒精燈上烤至膠融化,鑷子夾著寶石輕微加熱,然後把寶石和寶石杆粘在一起,這個時候一定要調好位置,然後等膠自然凝固牢實才能打磨,石頭和粘膠若溫度還較高時,直接打磨很容易導致開裂或者脫落。檢查一下粘的是否正,如果不正還需要酒精燈輕微加熱扶位,有專門的扶位垂直小工具輔助的。
2.4 圍形
粘杆上的寶石若沒有使用整形機進行整形,那麼對稱性一般都不會太好,所以還要進行手工圍型,使外形和所設計的款式儘量對稱、一致。
圍好形後,就到了寶石加工中耗時最長的研磨拋光環節。粗糙的臺面已經有了很平整的一個平面,之後再用顆粒很細的磨盤再磨一下臺面,讓其表面更加細膩均勻從而有利於之後的臺面拋光。
總結
在寶石的加工過程中,技術雖然有了改進。但一直秉承的加工原則是沒有發生任何改變的。所以在寶石的加工過程中其寶石本身的特性對於加工方法的選擇是有較大的影響的,在加工寶石時對於環境各方面的要求也十分的嚴格。因此對於加工者的技能要求也是比較高的。寶石的耐久性對於加工過程的影響是十分重大的。