Be、Fe离子注入天然蓝宝石致色机理研究
来源期刊：昆明理工大学学报(自然科学版)2020年第5期
论文作者：卢雯婷 和盛梅 曹建武 张秋生 马坡
文章页码：21 - 25
关键词：离子注入;蓝宝石;热处理;颜色成因;
摘 要：采用MEVVA源高能离子注入设备对无色-浅色天然蓝宝石进行Be、Fe离子注入,对注入后的样品进行热处理实验并对其颜色成因进行初步研究.通过X射线光电子能谱、傅立叶变换红外光谱、紫外-可见吸收光谱分析,以谱峰位置及强度变化探讨Be、Fe元素在蓝宝石致色机理中发挥的作用.实验结果表明:天然蓝宝石经Be离子注入后,在氧化气氛下,热处理温度为1 100℃时,天然蓝宝石呈现出明显的橙红色色调;蓝宝石热处理前后比较发现,Fe结合能位置向高处偏移,这与Be与Fe生成Be2Fe有关;在氧化气氛中进行热处理后,铁转变为3价态,导致Fe2+相对减少,因此热处理前后蓝宝石的紫外-可见吸收光谱变化差异与Fe3+的浓度变化有关.
卢雯婷1，和盛梅1，曹建武1，张秋生1，马坡2
1. 国家珠宝玉石质量监督检验中心云南实验室2. 西安市产品质量监督检验院
摘 要：采用MEVVA源高能离子注入设备对无色-浅色天然蓝宝石进行Be、Fe离子注入,对注入后的样品进行热处理实验并对其颜色成因进行初步研究.通过X射线光电子能谱、傅立叶变换红外光谱、紫外-可见吸收光谱分析,以谱峰位置及强度变化探讨Be、Fe元素在蓝宝石致色机理中发挥的作用.实验结果表明:天然蓝宝石经Be离子注入后,在氧化气氛下,热处理温度为1 100℃时,天然蓝宝石呈现出明显的橙红色色调;蓝宝石热处理前后比较发现,Fe结合能位置向高处偏移,这与Be与Fe生成Be2Fe有关;在氧化气氛中进行热处理后,铁转变为3价态,导致Fe2+相对减少,因此热处理前后蓝宝石的紫外-可见吸收光谱变化差异与Fe3+的浓度变化有关.
关键词：离子注入;蓝宝石;热处理;颜色成因;
