Vidrio imitación gema
(1) Descripción general
El vidrio es una piedra preciosa artificial relativamente barata, que se utiliza para imitar calcedonia, cristal, berilo (esmeralda, aguamarina), jade y nefrita. El efecto es mejor cuando se usa. con jade de joyería natural, como turquesa y topacio, pero el efecto es pobre cuando se usa para imitar piedras preciosas como corindón y diamantes.
El vidrio puede considerarse como un líquido, pero al ser un líquido en estado rígido o un líquido sobreenfriado con alta viscosidad, tiene las propiedades de un sólido en circunstancias normales. Desde otra perspectiva, el vidrio; También puede verse como una sustancia sólida no cristalina. No existe un límite claro entre los estados sólido y líquido del vidrio. La Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) define el vidrio de la siguiente manera: El vidrio es una sustancia inorgánica que se ha enfriado desde un estado fundido sin cristalizar.
Los sólidos cristalinos tienen puntos de fusión fijos, mientras que los vidrios amorfos no. Cuando se calienta, el vidrio primero se ablanda, gradualmente se convierte en una masa fundida viscosa y finalmente se convierte en un verdadero líquido.
De hecho, el vidrio utilizado para imitar piedras preciosas en términos gemológicos está compuesto por óxido de silicio (componente del cuarzo) y una pequeña cantidad de elementos de metales alcalinos (como Ca, Na, K o Pb, B). , óxidos de Ti, Al, Ba). Dependiendo de la naturaleza de la piedra a imitar, se pueden cambiar las proporciones de los ingredientes. La composición del vidrio varía ampliamente, desde Silicaglass, que está compuesto de sílice casi pura, hasta vidrio Strass, que contiene menos del 40% de sílice y más del 50% de óxido de plomo. El índice de refracción, la densidad y la dispersión del vidrio aumentan al aumentar el contenido de óxido de plomo.
(ii) Tipos de vidrio
Existen dos tipos principales de vidrio que se utilizan para imitar piedras preciosas: el vidrio corona y el vidrio sílex.
Los ingredientes más comunes del vidrio corona son sílice, sosa y cal, y se utilizan principalmente para fabricar botellas, vidrio para ventanas y vidrio óptico. El cristal de corona también se utiliza para fabricar joyas de piedras preciosas de imitación para joyería de moda.
Además de sílice y óxido de sodio (Na2O), el vidrio de pedernal también contiene óxido de plomo (PbO) en lugar de óxido de calcio (CaO) en el vidrio corona, también llamado vidrio de plomo (Leadglass). Las piedras preciosas de imitación hechas de vidrio de sílex tienden a ser muy realistas porque la presencia de plomo aumenta el índice de refracción y la dispersión.
Otros tipos de vidrio incluyen el vidrio de sílice y el vidrio de borosilicato. El vidrio de sílice se funde a partir de cuarzo casi puro y también se ha utilizado ampliamente en joyería en los últimos años; el vidrio de borosilicato se utiliza principalmente en utensilios de laboratorio y de cocina y rara vez se utiliza para imitar piedras preciosas.
(C) Producción de vidrio de imitación de piedras preciosas
La gran mayoría del vidrio de imitación de piedras preciosas se produce mediante técnicas de fusión tradicionales, y sus cantidades no son tan grandes como las del vidrio comercial producido en masa. Vidrio corona de grado. El vidrio se funde en un crisol de cerámica. A menudo se utilizan técnicas de estampado para obtener la forma deseada de la piedra, lo que a menudo da como resultado bordes redondeados y facetas rebajadas, por lo que a veces es necesario pulir para la restauración, pero en ocasiones el pulido puede limitarse a la tabla de la piedra y a veces a las facetas de la corona. y a veces sólo todas las facetas. Dado que el óxido de estaño se utiliza a menudo como agente de pulido, para las imitaciones de vidrio se utilizan muchos términos, como corte de estaño y pulido de estaño.
Para obtener vidrio de varios colores se suele añadir al vidrio óxidos metálicos como agentes reveladores del color. Los elementos que causan color y los colores de vidrio de uso común incluyen Mn (púrpura), Co (azul), Se (rojo), Fe (amarillo y verde), Cu (rojo, verde y azul), Au (rojo), Cr (verde). y U (amarillo-verde). El color final del vidrio también depende de factores como el tipo de vidrio, las condiciones redox durante la fabricación y el enfriamiento después de la fabricación. Al vidrio incoloro se le agrega un agente decolorante llamado "jabón de vidrio" durante el proceso de fabricación para eliminar o reducir el tinte verde de las impurezas de hierro en el vidrio.
Algunas imitaciones de vidrio incoloro mostrarán color en la encimera pintando el quiosco con el color adecuado. El color del halo producido por algunas imitaciones de vidrio (incluidas las imitaciones de ópalo muy baratas) se produce mediante una técnica de laminación al vacío similar a la que se utiliza en las lentes de las cámaras. Muchas otras imitaciones de vidrio tienen "láminas" espejadas agregadas al pabellón para realzar el efecto brillante.
La transparencia del vidrio se puede controlar durante el proceso de fabricación. La alta transparencia requiere ingredientes aditivos de alta pureza y se agrega óxido de estaño a los productos de vidrio translúcidos y opacos.
(4) Características del vidrio de imitación de gema
1. Características de apariencia
Si se moldea el vidrio de imitación de gema, generalmente mostrará prismas con facetas redondas (algunos menos). Los materiales duros de piedras preciosas naturales también pueden tener prismas redondos facetados) y concavidades. La concavidad es causada por la contracción del vidrio al enfriarse. Otra característica del vidrio moldeado es que la superficie suele desarrollar hoyos y depresiones, el llamado efecto de "piel de naranja". Sin embargo, algunas imitaciones de vidrio son más difíciles de identificar porque tienen un acabado tan fino que a veces sólo se pule y pule la corona, mientras se moldea el pabellón.
2. Brillo y fractura
Después del vidrio roto, la mayoría de ellos tendrán fracturas en forma de concha y la superficie de la fractura mostrará brillo de vidrio. A veces, algunos vidrios con mayor contenido de plomo. El contenido tiene brillo de diamante. Las imitaciones de vidrio de Venus que contienen inclusiones de cristales de cobre pueden desarrollar fracturas irregulares debido a las inclusiones. A excepción de la calcedonia y la turquesa fina, la mayoría de las piedras preciosas colectivas no tienen fracturas en forma de concha y, por lo tanto, se pueden distinguir de las imitaciones de vidrio.
3. Características microscópicas
Las típicas imitaciones de vidrio tipo gema contienen burbujas, que en su mayoría son esféricas, pero también pueden ser ovaladas, alargadas o incluso tubulares. Las hendiduras hemisféricas dejadas por burbujas de aire pueden ser visibles en la superficie de una piedra preciosa tallada. El vidrio de imitación puede convertirse en líneas fluidas o bandas de color irregulares y entrelazadas. Esta es una de las propiedades que conservan los líquidos viscosos después de enfriarse.
4. Dureza
La dureza (HM) del vidrio es de 5 a 6, que es inferior a la de la mayoría de imitaciones de piedras preciosas naturales.
5. Índice de refracción
El índice de refracción del vidrio generalmente está entre 1,47 y 1,70, pudiendo llegar hasta 1,95. La diferencia en el índice de refracción se debe principalmente a la diferencia en la composición química, como se muestra en la Tabla 4-1-10, que enumera los componentes principales de los tipos comunes de vidrio y algunas de sus propiedades físicas. Los anteojos con un índice de refracción superior a 1,70 son generalmente menos duros.
6. Propiedades ópticas
El vidrio es una sustancia amorfa con uniformidad (refracción única). Sin embargo, debido al efecto del estrés, algunas gafas tienden a tener bandas de extinción cruzadas o no cruzadas en forma de piel de serpiente cuando se giran los polarizadores cruzados, mostrando una birrefringencia anormal. Algunos vidrios desvitrificados (como Isonite o Metajade, similares a las esmeraldas) sufrirán una recristalización parcial y mostrarán un brillo total bajo polarizadores cruzados.
7. Densidad
La densidad varía mucho según la composición química, oscilando entre 2,20 g/cm3 y 6,30 g/cm3, como se muestra en la Tabla 4-1-10.
Tabla 4-1-10 Composición y propiedades físicas de los tipos de vidrio comunes
8. Conductividad térmica
La conductividad térmica del vidrio generalmente se siente caliente. ; mientras que los materiales cristalinos naturales o sintéticos tienen mejor conductividad térmica y suelen sentirse frescos.
9. Efectos ópticos especiales
Como efecto ojo de gato, efecto de luz de estrella, efecto de luz de arena, efecto de decoloración, efecto de color, efecto halo y efecto de color, etc.
(5) Productos de imitación de vidrio de gemas comunes y su identificación
1. Imitaciones de vidrio de gemas transparentes
Aunque el vidrio se puede utilizar para imitar cualquier tipo de piedras preciosas transparentes. De hecho, se utilizan más comúnmente para imitar el berilo (esmeralda y aguamarina), el cuarzo (cristal, topacio, amatista) y el topacio. Se debe tener mucho cuidado al identificar imitaciones de berilo y topacio porque las imitaciones de vidrio tienen valores de índice de refracción y densidad dentro del rango de estas dos piedras preciosas. También debe tenerse en cuenta que algunas imitaciones de vidrio de esmeralda pueden contener burbujas de aire en su interior, formando inclusiones de "huellas dactilares" que parecen ser bifásicas gas-líquido (curiosamente, esto es algo similar a las inclusiones transparentes secundarias en las esmeraldas sintéticas). . Sin embargo, el vidrio es homogéneo, mientras que el berilo y el topacio son heterogéneos, por lo que pueden identificarse en consecuencia.
2. Imitaciones en vidrio de piedras preciosas no transparentes
El vidrio se utiliza a menudo para imitar muchas piedras preciosas translúcidas a opacas, especialmente las diversas calcedonias (o ágatas) que se encuentran comúnmente en el mercado. . Las imitaciones de vidrio en relieve también se usan a menudo para imitar relieves de ágata, es decir, se usa un color de vidrio como base y otro color de vidrio (generalmente blanco) para crear el patrón en relieve.
Las imitaciones de vidrio translúcido como ópalo, perla, piedra lunar, etc. se obtienen añadiendo óxidos, fosfatos y otros ingredientes al vidrio que contiene cal para formar compuestos de calcio insolubles en agua en el vidrio. u opaco (según el contenido).
Otras imitaciones de vidrio no transparente incluyen imitaciones de turquesa y lapislázuli, así como imitaciones de marfil, coral, concha y otras piedras preciosas orgánicas, también imitaciones de vidrio de nefrita y jade, como la réplica del vidrio; desgasificado. El vidrio desgasificado fue producido por primera vez por el Laboratorio Imori en Tokio, Japón. Puede fabricarse en varios colores y tener diferentes grados de desgasificación. Al examinar estas réplicas de vidrio bajo un microscopio se revelan estructuras que se asemejan a hojas de helecho.
3. Imitaciones de vidrio de piedras preciosas con efectos ópticos especiales
(1) Vidrio "que cambia de color"
Para imitar el ópalo, la gente ha fabricado muchos vidrios. En imitaciones, el método más económico es agregar papel de aluminio al vidrio fundido o mezclar mariscos triturados en el vidrio.
John Slocum inventó una imitación de vidrio opalino llamada "Slocum Stone". Esta imitación de vidrio viene en una variedad de colores de carrocería, que incluyen blanco, verde, negro, casi incoloro y naranja. El color naranja se utiliza para imitar el ópalo de "fuego" mexicano. Vistos con luz reflejada, estos parches de color se parecen a una lámina metálica, mientras que con luz transmitida se parecen al celuloide coloreado (celofán). Este material tiene un índice de refracción de 1,50 a 1,52 y una densidad típica de 2,41 a 2,50 g/cm3. Al igual que otros tipos de vidrio, esta imitación de vidrio contiene burbujas y estructuras fluidas.
(2) Imitación de vidrio con efecto aventurina
El nombre comercial “Aventurina” o “Piedra Aventurina” es un vidrio incoloro que contiene una gran cantidad de cristales de cobre metálicos escamosos. Los cristales de cobre metálico marrón le dan al material un color marrón anaranjado general y crean un efecto de aventurina brillante. Esta imitación de vidrio se asemeja a la piedra del sol natural con efecto de aventurina.
La aventurina se elabora añadiendo óxido cuproso al vidrio, que se reduce a cobre metálico durante el proceso de enfriamiento. Al microscopio se pueden identificar pequeños cristales triangulares y hexagonales de polvo de cobre. Este método también produce vidrio azul que contiene escamas de cobre metálico, que se utiliza para imitar el lapislázuli que contiene pirita.
(3) Imitaciones de vidrio con efecto ojo de gato
Existen muchas formas de hacer imitaciones de vidrio con efecto ojo de gato.
Existe un tipo de ojo de gato de vidrio llamado "Ojo de Fuego", que contiene burbujas largas y paralelas creadas mediante un proceso de aireación similar a las bebidas carbonatadas.
Un mejor enfoque es utilizar calor para fusionar haces de material de fibra fina para formar una estructura de "mosaico". Estos "mosaicos" están compuestos principalmente de fibras de vidrio incoloras utilizadas en aplicaciones ópticas. Las imitaciones de vidrieras hechas de esta manera pueden imitar una variedad de piedras preciosas naturales con un efecto de ojo de gato, incluido el ojo de gato.
(4) Imitaciones de vidrio con efecto starburst
Se pueden hacer imitaciones de rubíes starburst y zafiros starburst a partir de vidrio, pero el efecto no es ideal. Cree un efecto de explosión de estrella trazando algunos conjuntos de líneas finas en la base de un vidrio translúcido cortado en huevo o pegando una lámina de metal grabada a la base de la piedra. Hay una réplica muy hermosa de una piedra preciosa en forma de estrella, que utiliza tecnología de moldeo por compresión para darle al vidrio una forma de huevo y, al mismo tiempo, hacer seis líneas en relieve en forma de estrella en la superficie y luego aplicar un esmalte azul oscuro en la superficie. superficie de la piedra preciosa. Las líneas en forma de estrella que salen parecen estar en la superficie de la piedra y justo debajo de la superficie, como una piedra preciosa en forma de estrella natural.
Por supuesto, las líneas de estrella no se mueven cuando se gira la piedra, pero este efecto de estrella se nota incluso con poca luz, lo que no suele ser el caso con las piedras preciosas naturales o sintéticas.
(5) Imitaciones de vidrio con efectos de cambio de color
Hay dos tipos de imitaciones de vidrio que mostrarán colores principales significativamente diferentes cuando se iluminen con diferentes fuentes de luz. Un tipo es el vidrio al que se le han añadido elementos de tierras raras, conocido en el mercado como vidrio Alexander (vidrio que cambia de color), que aparece de color rosa bajo luz incandescente y violeta bajo luz fluorescente (luz fluorescente). Otra imitación de vidrio, conocida comercialmente como Tourma, aparece de color rosa claro bajo iluminación incandescente y de un amarillo verdoso insaturado bajo iluminación fluorescente. Otras propiedades gemológicas de estos dos vasos son esencialmente las mismas que las de otras imitaciones de vidrio.
(6) Imitaciones de cristal perlado
Existen algunas imitaciones de cristal perlado muy bonitas. Hace 300 años se hacían imitaciones más sofisticadas de perlas, utilizando cuentas de vidrio huecas recubiertas en la superficie interior con una sustancia multicolor hecha de escamas de pescado y luego rellenadas con cera en el interior.
Las mejores imitaciones de perlas actuales se obtienen recubriendo una superficie de vidrio blanco translúcido con varias capas de guanina.
Generalmente, las perlas de imitación de vidrio tienen un tacto suave al morderlas con los dientes, mientras que las perlas naturales y cultivadas tienen un tacto arenoso. La superficie lisa de la perla de imitación de vidrio se puede ver con una lupa y los arañazos en el revestimiento son claramente visibles, especialmente cerca de los agujeros perforados. En el revestimiento se pueden ver burbujas y la fractura de la perla de imitación muestra un brillo de vidrio.
4. Otras imitaciones de vidrio especiales
Utilizando la fórmula de composición química de la esmeralda, Be3Al2Si6O18 Cr, se pueden obtener imitaciones de vidrio esmeralda de estos materiales después de fundir y enfriar. Recibe varios nombres, como vidrio de berilo y "esmeralda científica". Esta imitación de vidrio es menos dura y brillante que la esmeralda cristalizada.