缅甸抹谷Baw-mar矿区蓝宝石的热处理及谱学研究

摘要：

目前缅甸抹谷矿区开采的蓝宝石原石约80％都要经过优化处理才能投入市场,其中主要为热处理.本文对缅甸抹谷Baw-mar矿区蓝宝石进行不同温度制度的热处理,并利用电子探针、X射线粉晶衍射仪(XRD)、紫外-可见-近红外光谱仪、傅里叶红外光谱仪和激光拉曼光谱仪对其热处理前后的谱学特征进行了对比研究.结果表明,1 300℃热处理后所有样品2θ＜60.的XRD衍射峰开始向低角度方向偏移,晶胞参数c/a值随热处理温度升高而降低,推测与其晶体结构在高温下发生畸变有关;Baw-mar矿区蓝宝石的主要致色元素是Fe、Ti和V,其中Fe和Ti共同导致其呈蓝色,V使其略带绿色调,部分样品的灰色调主要由Ni所致;热处理后样品中Fe2+-Ti4+荷移增强,Fe2+-Fe3+荷移减弱,导致585 nm紫外吸收带增强,746和764 nm吸收峰减弱,同时样品颜色变蓝且灰色调减弱;红外光谱中,样品出现1 988、2 123 cm-1硬水铝石羟基倍频振动吸收峰和3 619、3 696 cm-1高岭石外羟内羟振动吸收峰,热处理后由于硬水铝石和高岭石完全脱水,晶体结构被破坏导致羟基吸收峰全部消失;1 100℃热处理后出现1 324 cm-1拉曼谱峰并随温度升高逐渐增强,推测其为高温下熔融硼砂和Al2O3反应形成玻璃态物质沿裂隙进入蓝宝石内部所致.本文的研究也为进一步探讨其改色工艺提供了思路和依据.

关键词：蓝宝石、Baw-mar矿区、热处理、红外光谱、拉曼光谱

所属期刊栏目：41

分类号：P619.28(矿床学)

资助基金：国家自然科学基金51662023

在线出版日期：2022-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：857-864