СТЕКЛОКЕРАМИКА КАК ИМИТАЦИИ ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ.  I. ГЕММОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, СОСТАВ, ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

УДК 549 : 679.8
https://doi.org/10/15407/mineraljournal.39.03.032
А.А. Вишневский, В.М. Хоменко, А.А. Косоруков, В.В. Рипенко, Т.Г. Калиниченко 
Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П. Семененко НАН Украины
03142, г. Киев, Украина, пр-т Акад. Палладина, 34 
E-mail: vyshnevskyy@i.ua
СТЕКЛОКЕРАМИКА КАК ИМИТАЦИИ ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ. 
I. ГЕММОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, СОСТАВ, ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 
Язык: русский
Минералогический журнал 2017, 39 (3): 32-42
Аннотация: В последние годы одной из областей применения высокотехнологичной стеклокерамики стала ювелирная промышленность. В статье изложены результаты комплексного минералогического исследования шести разноокрашенных образцов искусственных материалов производства FORMICA GROUP и RUSGEMS (Россия), используемых в качестве имитаций драгоценных камней. Установлено, что основой их вещественного состава служит SiO2-Al2O3 базис, играющий роль аморфной матрицы, в которой присутствуют наночастицы синтетических и/или искусственных (не имеющих природных аналогов) кристаллических фаз. Такое строение позволяет отнести их к стеклокристаллическим материалам. По своим базовым геммологическим характеристикам (N = 1,61—1,72, ρ = 2,91—3,98, дисперсия света ~0,015) исследованные образцы близки ко многим природным драгоценным минералам (изумруду, турмалину, аметисту, хризолиту и др.), однако имеют совершенно иной химический состав. Он представлен тремя типами многокомпонентных систем: SiO2 + Al2O3 + ZrO2 + MgO ± REE2O3, SiO2 + Al2O3 + Y2O3 ± ZrO2 ± REE2O3 и SiO2 + Al2O3 + La2O3 ± ZrO2 ± REE2O3, где REE — Ce3+ и редкоземельные ионы-хромофоры Nd3+, Pr3+ и Er3+. Методом оптической спектроскопии установлено, что разнообразие цветовой гаммы стеклокерамики достигается вводом в ее состав различных комбинаций ионов REE, а также примеси Cu2+. В отличие от традиционных самоцветов, характерной чертой оптических спектров ювелирной стеклокерамики являются узкие структурированные полосы поглощения ff-переходов в ионах лантаноидов. Для имитации красных и фиолетовых камней используются добавки Nd3+ и Er3+ в разных пропорциях, а для воспроизведения окраски желто-зеленых, зеленых и синих самоцветов — Pr3+ и Cu2+. За счет вариации соотношений ионов-хромофоров изученные стеклокристаллические материалы хорошо воспроизводят цвет природных минералов, при этом кардинально отличаясь от последних по природе своей окраски. Таким образом, спектроскопические параметры, наряду с оптически изотропным характером, при N = 1,61—1,72, — это основные отличительные признаки данного класса имитаций драгоценных камней.
Ключевые слова: стеклокерамика, имитации драгоценных камней, геммологическая характеристика, химический и фазовый состав, физические свойства.
Литература::
1.    Андерсон Б. Определение драгоценных камней. — М. : Мир камня, 1996. — 456 с. 
2.    Возняк Д.К. Мікровключення та реконструкція умов ендогенного мінералоутворення. — К. : Наук. думка, 2007. — 280 с.
3.    Марфунин А.С. Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах. — М. : Недра, 1975. — 327 с.
4.    Наноситал — спасательный круг в эпоху кризиса // Русский ювелир. — 2016. — № 2. — С. 46—49. [Электрон. ресурс]. — Режим доступа : http://www.artclayrussia.ru/nanosital (Accessed 9 June 2017).
5.    Платонов А.Н. Природа окраски минералов. — Киев : Наук. думка, 1976. — 264 с. 
6.    Свиридов Д.Е., Свиридова Р.К., Смирнoв Ю.Ф. Оптические спектры ионов переходных металлов в кристаллах. — М. : Наука, 1976. — 267 с.
7.    Avakyan K. Formica-made nanogems: The major alternative to the coloured synthetic crystals and glasses in jewellery // Jewellery news Asia. — 2012, December. — P. 37—39. 
8.    International Centre for Diffraction Data (ICDD). [Электрон. ресурс]. — Режим доступа: http://www.icdd.com/index.htm (Accessed 2 March 2017).
9.    Shen A. "Nanogems" — a new glass-ceramic material // Gems & Gemology. — 2010. — 46, № 2. — P. 156—157.
10.    Taran M.N., Langer K., Abs-Wurmbach I., Frost D., Platonov A.N. Local relaxation around [6]Cr3+ in synthetic pyrope-knorringite garnets, [8a]Mg3[6](Al1—xCr3+x)2[4]Si3O12, from electronic absorption spectra // Phys. Chem. Minerals. — 2004. — 31. — P. 650—657.
11.    Wang Su-Mei, Du Shi-Feng, Lu Jian, Zhang Dong-Xiang, Feng Bao-Hua Spectroscopic investigation of a new crystal: Nd3+,Yb3+ : YVO4 // Chinese Physics. — 2007. — 16, № 6. — Р. 1786—1789. 
12.    Yang J., Chen B.J., Pun E.Y.B., Zhai B., Lin H. Pr3+ — doped heavy metal germanium tellurite glasses for irradiative light source in minimally invasive photodynamic therapy surgery // Optics Express. — 2013. — 21, № 1. — Р. 1040.