弧面型英文

弧面型又称素面型或凸面型，也有人称腰圆。它的特点是宝石至少有一个弯曲面，适于玉石或部分单晶宝石特别是具有特殊光学效应的宝石的加工。

（一）弧面型宝石的琢型

弧面型宝石琢型可按腰形和截面形状进行分类。

1.根据腰形分类

有圆形、椭圆形、橄榄形、心形、矩形、方形、八角形、垫形、垂体形和随意形（见图5-1-25）。

图5-1-25 弧面型宝石的腰形

2.根据截面形状分类

有单凸面琢型、双凸面琢型、扁豆琢型、空心凸面琢型和凹面琢型（见图5-1-26）。

1）单凸面琢型的特点是一端为凸面，一端为平面。适用于各种宝石戒面。

2）双凸面琢型的特点为两端都为凸面，但上凸面比下凸面高，适用于有特殊光学效应的宝石戒面，如猫眼宝石、星光宝石、月光石等。

3）扁豆琢型的特点为两端都为凸面，上下凸面的弧度一样高。欧泊石多采用这种琢型。

4）空心凸面琢型的特点为在单凸面琢型的基础上，从底部向上挖一个凹面。适用于颜色深、透明度差的宝石。这样可改善颜色、增加透明度。翡翠多用这种琢型。

5）凹面琢型的特点为在单凸面琢型的基础上，从顶部向下挖一个凹面。这样可在凹面中再镶一颗较贵重的宝石。如在黑色玉髓上镶一颗钻石等。

图5-1-26 弧面型宝石的截面形状

（二）弧面型宝石的设计和定位

弧面型款式通常适用于下列情况：

1）当透明宝石含有过多的杂质，因而刻面型不能发挥其优势时 如红宝石、蓝宝石、祖母绿等。

2）所有不透明和半透明的宝石 如玉石、玛瑙、绿松石和孔雀石等。

3）具有特殊光学效应的宝石 如猫眼宝石、星光红宝石和蓝宝石、欧泊、拉长石等。

1.弧面型宝石的设计

宝石的设计步骤就是宝石审查和选定设计方案的过程。一块原石拿来后，首先要对它进行审查，尽量从原石外皮分析到里面的颜色、透明度、有无特殊光学效应，过程如下：

（1）原石定名

宝石工匠都清楚的一点是加工已知宝石要比未知宝石心中有数。

（2）了解宝石的外部特征

包括形状、重量、宝石原料的颜色，外表有无大的裂隙和包体。

（3）分析原石

通过了解掌握的已知情况，推断出未知情况。如颜色是否均匀，裂有多深，里面的裂纹有多少，是否存在特殊光学效应等等。

（4）选择设计方案

对于小粒原石，加工设计可直接参照款式设计。对于大块原石，就应选择设计方案，例如对于同一原石有不同设计方案，选用哪种方案，要视其价值的大小而定。

至于原石磨成哪种弧面型，这要视情况而定。一般具猫眼效应的宝石选用高凸面琢型，因为这样更能体现它的猫眼效应，使猫眼变得更细、更亮；欧泊石多采用扁豆型，这与欧泊原石的形状有关；星光红、蓝宝石多采用双凸面琢型，因为这样既可以有效地显示星光效应，又可保重；空心凸面型多用于深红色的铁铝榴石，因为这样可减轻色彩浓度。

2.弧面型宝石的定位

对于具特殊光学效应的原石还需要进行如下定位。

（1）猫眼效应

任何原石若包体为平行排列的纤维状，均可磨制成猫眼效应的宝石，猫眼效应只有用凸面型才能显示。一般用单凸面琢型，腰形为圆形、椭圆形。其定位比较简单，根据猫眼效应产生的原理，使琢型的底面平行于纤维包体，如果宝石轮廓为椭圆形，则纤维方向垂直于宝石的长轴方向。为了使猫眼效应显得更细更活，可以适当地加大凸面型厚度，使凸面曲率增大，以便反射光集中于一个窄带内，形成清晰明亮、活灵活现的猫眼光带（见图5-1-27（a）。

图5-1-27 具特殊光学效应的宝石的定位

（2）星光效应

这是由显微针状、管状包体沿2个或3个方向分布而产生的反射。一般包体沿2个方向排列的可形成4道星光，如星光辉石；包体沿3个方向排列可形成6道星光，如星光蓝宝石。它的定位方法是让底面平行于各方向包体的排列面，即垂直于Z轴（见图5-1-27（b）。

（3）月光石月光效应、拉长石晕彩效应、砂金效应

月光石月光效应是由于聚片双晶或不同折光率长石的层状结构而产生光的反射及漫反射的现象；拉长石晕彩效应是由聚片双晶面反射光线而产生的干涉；砂金效应是由微细的片状包体成层分布而产生的反射光。这三种具特殊光学效应的宝石虽然在形成原理上稍有不同，但它们属于层状结构，因此定位时，应将琢型的底面平行于层状结构。

（三）弧面型宝石的加工工艺过程

弧面型宝石材料广泛，一般没有什么特定要求。弧面型宝石的优势在于能充分显示宝石的特殊光学效应（猫眼效应，星光效应），能充分弥补宝石在火彩、透明度和瑕疵等方面的不足。

弧面型宝石材料的种类很多，常用的种类有：翡翠、红宝石、蓝宝石、欧泊、金绿猫眼、石榴石、玛瑙等。

弧面型宝石的加工工艺较简单，分为八道工序：画线、下料、圈形、上杆、预形、细磨、抛光和后期处理。

1.画线

为了下料准确方便和料尽其用，要对片料进行画线。画线是用画笔在片料上画出弧面型宝石的腰形。画线所用的画笔为带有尖端的黄铜棒或铝棒，长度为10～15cm。

为了准确地按一定规格画出腰形，通常要使用模板。模板通常用硬塑料或金属板制成。模板上有许多不同尺寸的圆、椭圆、方形的孔（见图5-1-28）。这些孔是按照生产要求设计的，以便于装镶。

图51-28 模板

在画线的工序里包含着设计的过程。例如在一块有美丽花纹的玛瑙原料上，画线前，如果发现上面有很多细小的微裂纹，则原料就无法利用。如发现有包体、瑕疵或质软的小点，应及时圈出，以免画在弧面型宝石的轮廓内。另外可根据花纹的形状设计出不同腰形的弧面型宝石。

在画线时要注意原料两面的花纹是否一样，即要考虑弧面宝石经磨削成形后，原有花纹的增减或隐没情况。

以上是对低档宝石的大块料进行的工序，如遇到高档宝石的原料或块体较小时，可直接从下道工序着手。

2.下料

下料的方法就是用锯割。即用修边锯沿所画轮廓线锯割，要留出若干毫米的余量，一般为2～4mm。因为有些玉石性脆，切割时易产生裂纹，若距线太近，裂纹有可能伸入轮廓线内。

切割时所用设备为修边锯，具体操作步骤如下：

1）把载石台清理干净，上面不能有碎石屑，否则进料时易发生倾料，损坏锯片和石料。打开冷却水，冷却锯片，以免原料与锯片在摩擦中温度过高。

2）手持原料，用力均衡地把原料推入锯片，开始进料时速度要慢，以锯片不产生火花为宜。

3）原料进入一段后，要沿直线加快速度，但不要突然用力。如发现进料阻力很大，并有火花迸出时，应按原路返回，分析出原因后再进料。

4）原料快锯完时要放慢速度，以免崩口。

5）反复上述过程，切除多余的棱角，达到如图5-1-29的标准。

图5-1-29 下料时毛坯的形状

3.圈形

下料过程完毕后，得到的是一个大致形似设计要求的毛坯，要得到腰形较好的毛坯需经过圈形工序。圈形就是用砂轮圈出毛坯的腰形。

砂轮的直径一般在250mm以上，所用的磨料为80＃～100＃的碳化硅。具体操作步骤如下：

1）打开轮磨机和冷却水。

2）毛坯底面朝上，用手捏稳，用力均匀地把毛坯边缘和棱角磨去，所圈形状要平滑、自然呈弧线，与所画轮廓线要等距，留出大约0.5～1mm的余量，所圈腰面要与底面垂直。

3）为了防止底面边缘因尖利而崩口，在圈形完成后，可在底面边缘磨出一小斜面，小斜面与底面的夹角以45。为宜。此时小斜面一边可与所画轮廓线重合，但不要磨去轮廓线（见图5-1-30）。

图5-1-30 毛坯侧视图

4.上杆

圈形后的毛坯在预形成弧面型前要上杆。上杆是指用胶把毛坯和粘杆粘结在一起。对于经验丰富的宝石工匠可直接手持毛坯进行预形，但对于初学者来说，需要上杆。因为这样既可以避免伤手，又可以固定宝石。

粘结毛坯用的粘杆是用黄铜或铁杆制成的，也可以用硬木料。长度一般为100～150mm左右。粘杆一端为圆形，作粘结端，其直径大小依毛坯大小而定，一般为6.3～12.7mm。胶一般用黑火漆胶或红火漆胶。

具体操作步骤如下：

1）将宝石毛坯和粘杆洗干净。

2）将胶弄成碎片，放入烧杯中，用酒精灯加热至熔融。

3）将粘杆的粘结端浸入熔融的胶中，浸入深度约10mm，稍停取出备用。

4）用镊子夹住毛坯在酒精灯上加热，注意此时毛坯要受热均匀，以免炸裂。对于怕热的宝石可隔石棉网加热。

5）将毛坯底面与带胶的粘杆粘结在一起。在胶未完全硬结时，用手扶正坯料，使毛坯底面垂直粘杆。然后自然冷却。

5.预形

预形就是用砂轮磨削出造型。通过预形，毛坯基本获得设计中的弧面形状。预形时所用的工具为轮磨机，它有两个碳化硅砂轮：一个为粗砂轮，直径在300～400mm左右，磨料粒度为80＃或100＃；另一个为细砂轮，直径为200～300mm左右，粒度为180＃或220＃。不管是哪种砂轮，其目的都在于磨削毛坯的余量，细砂轮还可进一步磨去部分的划痕和微裂纹，从而提高毛坯表面的光滑度。

具体操作步骤如下：

1）打开带有粗砂轮的轮磨机和冷却水。

2）手持粘杆将毛坯顶部磨出一个斜面，斜面的边不要超过底面、小斜面的边（圈形时所磨出的小斜面），最好留有余量。磨斜面时，用力均匀，且不断转动粘杆，使斜面尽量成圆环带，圆环带与垂直面的夹角约为10°～15°。

3）在第一个圆环带磨好后，向顶部方向磨出第二个圆环带，并依次向顶部磨出第三个、第四个圆环带，依此类推，使毛坯的顶面由阶梯状的弧面越来越趋近于较光滑的弧面。

4）换用细砂轮，清洗毛坯，防止较粗的颗粒带到细砂轮上。再次打开冷却水。

5）粗砂轮磨削初步预形后，仍有较明显的小面和划痕，换上细砂轮可进一步提高表面的光滑度。操作步骤同前（见图5-1-31）。

图5-1-31 预形的过程

6.细磨

细磨的作用是再次提高毛坯弧面的光滑度。就其本质而言与预形中的细砂轮作用是相同的，只是所用设备不同，因此其磨光精度不同。

细磨所用的工具有多种，有轮磨机、带磨机和盘磨机。它们的共同特点是，当受到宝石毛坯压迫时，会自动产生一个屈服面，将毛坯包住。正是这个屈服面增大了磨机与宝石的接触面积，而且这个屈服面的磨削力远比砂轮的磨削力柔和得多，使宝石毛坯的圆滑度大大提高。

下面分别介绍一下细磨时所用的三种设备。

（1）轮磨机

细磨所用的轮磨机在外形上与砂轮相似。其基体用金属或木轮制作，外圈用橡胶皮套粘结在基体上。橡皮厚约10～15mm，内含金刚石粉。这种橡皮轮适于磨削像红、蓝宝石这样硬度高的宝石。外圈还可用皮革代替，所用磨料为240＃或280＃碳化硅。

（2）带磨机

使用带磨机进行细磨，效率很高。将宝石凸面顶在砂带上，砂带产生屈服面，包住宝石，可增大宝石的磨削面积。

（3）盘磨机

盘磨是较常用的细磨方法。其基体多为金属或硬木料制成，盘面微凸，上面粘结一块5～10mm的毛毡或软泡沫塑料，最外层用呢绒布或细帆布，也可用皮带。磨料为220＃～280＃的碳化硅。

7.抛光

抛光工序是最见成效的一道工序，抛光以后宝石便可尽展它的光彩。俗话说“十宝九抛”，可见抛光的作用之大。

抛光通常用的工具由木料、塑料、沥青和锡铅合金制成。木盘要在其表面蒙上毛毡、皮革、呢绒、帆布等材料。抛光盘的结构与细盘相似，有凸盘、凹盘，也有平盘。抛光剂一般用钻石粉、红宝石粉、绿粉、玛瑙粉、氧化锡粉等。具体操作步骤如下：

1）清洗宝石坯料和抛光盘。

2）打开抛光机，用刷子在抛光盘上涂一点抛光剂，量一定要少。

3）宝石在抛光过程中，要用力均匀，从坯料的边缘开始，再渐及其顶，使其弧面光滑。任何抛光工具以接近干燥时效果最佳。对翡翠、蔷薇辉石的抛光一定要用力。

4）在抛光过程中，要随时检查进展情况，是否有漏抛现象，是否把划痕抛去，等等。当发现宝石表面有很多小凹坑时，可能原石具有剥蚀性，应立即改用皮革或木质抛光盘，按以上步骤重新抛光。

宝石坯料是否已经抛光到很亮的光泽度，可拿到强光下缓慢转动来观察。如果还看出有擦痕，或者灯泡上的字反映在抛光面上时线条不分明，则说明抛光度不够。对不同性质的宝石抛光，还应选用不同的抛光盘和抛光剂组合。一般对硬度小的宝石，可用毡、皮革等软盘，抛光剂可用氧化铬、氧化铁、玛瑙粉等；对硬度大的宝石，应使用沥青盘或锡铅盘，抛光剂以红宝石粉和钻石粉最佳，其次用氧化铈和氧化铬等。对几种特殊宝石应采取特定的组合。如水晶用有机玻璃盘和氧化铈抛光效果最佳，冰洲石用呢子和氧化铬抛光效果最佳，等等。其他宝石的抛光组合详见表5-1-3。

8.后期处理

宝石坯料在抛光后，通常要进行后期处理。具体操作步骤如下：

1）拆胶处理把宝石和粘杆用酒精灯加热，使胶融化，拧下宝石。

2）清洗处理把还带有少量胶的宝石和粘杆分别放入酒精中，待胶溶解后，把宝石和粘杆取出，用清水洗净。

表5-1-3 常见宝石所使用的抛光盘和抛光剂

3）底面处理 用220＃的细砂纸或平砂盘，把底面磨平，磨削量要少，以不磨掉底面的小斜面为宜。若宝石的透明度很好，还需把底面抛光。若不透明，则不必抛光。

4）清洗、上蜡处理 底面处理后的宝石清洗、晾干后，要上蜡，从而填补微裂纹，增加宝石的光洁度。

至此，弧面型宝石的加工完毕。

猫眼石是金绿宝石矿物族的重要变种之一。硬度为度，仅次于钻石和红、蓝宝石，其颜色多为蜜黄、黄棕、黄绿、绿白、咖啡等色，都明显地带有金黄色调，其中文名称也因此而得。好的猫眼石，其猫眼的亮线位于宝石弧面的中央，细窄而界线清晰，并显活光。猫眼石由于其特殊的光效因而非常珍贵，10克拉以上的高品质猫眼石可价值百万美元。鉴别猫眼石真假的方法如下： 1.猫眼石的主要识别特征是可看到清晰的褐黄色猫眼。猫眼石的绢丝状包体有的是金红石，有的是空管。由于这些管状包体细长而且密集，所以猫眼效应特别明显，就是在较弱的光源下也十分清晰。这是其它宝石所不能比拟的。 2.用单光源从猫眼石侧面照射，猫眼石两侧的颜色不同。从左侧照蜜黄色的猫眼石时，左侧呈蜜黄色，有侧呈乳白色，从右侧照射时，其颜色正好相反。 3.人工猫眼石是用玻璃纤维制成的，有红色、蓝色和褐黄色，其中褐黄色品种有些像天然猫眼石。二者的区别是：人工猫眼石在弧形顶端同时出现2-3条亮带，而天然猫眼石仅一条；用放大镜观察人工猫眼石的两侧，可见六边形蜂窝状结构；同时人工猫眼石比天然猫眼石的硬度低。 猫眼石的矿物名称叫金绿宝石，在这种宝石可以看见一条像猫眼一样闪光的亮带，亮带可随光线强弱而变化。金绿宝石为斜方晶体，硬度，比重至，折光率至。透明、半透明或不透明。颜色有各种黄色，其中以葵黄色最好。这种猫眼状闪光效应是由微细平行的裂隙引起的。能产生类似猫眼宝石那种光线的宝石还有很多，如石英猫眼石，它的闪光是因为含有定向排列的石棉纤维等物质，这类猫眼石的比重不如金绿宝石大、闪光也远不如金绿猫眼石清晰、明亮。金绿猫眼石十分稀少，因此最为珍贵。斯里兰卡是猫眼石的著名产地，因此金绿猫眼石也叫东方猫眼。 人们最先在砂矿中发现金绿宝石的，目前开采猫眼地方多是在坡积地河床中。原生金绿宝石的形成与上侵花岗岩熔融体的含铍挥发组分同富含铬组分的超基性岩相互作用有关。为此，原生金绿宝石多产在穿插于超基性岩的含祖母绿云英岩中，地质学者称之为气成热液矿床，同许多祖母绿形成一样，所有金绿宝石和祖母绿往往生长在一起。原生金绿宝石形成后，遭受风化剥蚀便成为砂矿，在一定有利位置富集成矿。著名的斯里兰卡猫眼和变石就是产自砂矿之中。原生金绿宝石还产自伟晶岩脉中，金绿宝石是熔融挥发组分作用的结果。由于一些可熔矿物的结晶，导致伟晶岩脉的形成。沿着围岩的裂缝和断层形成岩脉，金绿宝石在其中形成孤立的晶体，在伟晶岩脉中与金绿宝石共生的矿物还有绿柱石（包括祖母绿）、碧玺和磷灰石。伟晶岩脉围岩多是古老变质岩（片麻岩），有可能是金绿宝石的源岩。 金绿宝石主要产地有斯里兰卡和前苏联的乌拉尔，其次还有巴西、缅甸、马达加斯加和美国等地。 斯里兰卡是著名的金绿宝石产地，也是唯一生产变石和金绿猫眼的国家。该国金绿宝石矿床位于康提城东南60公里，已有2000多年的开采历史，是个大型的综合砂矿。含宝石的高原群由麻粒岩相变质岩组成，矿化面积约2000平方公里。与金绿宝石共生的宝石有蓝宝石、红宝石、锆石、尖晶石等。这些宝石均产于河谷冲积物之中，含矿冲积层一般厚米，有时厚达30米。斯里兰卡产的猫眼质量最佳，以蜜黄色，光带呈三条线者为特优珍品。该国的猫眼为世人珍爱，且非常出名，斯里兰卡猫眼有专门的英文名：Cymophane。这种猫眼有一种奇异的现象，当把猫眼放在两个聚光灯束下。随着宝石转动，猫眼会出现张开闭合的情况。

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