Be、Fe离子注入天然蓝宝石致色机理研究

• 作者: 卢雯婷 和盛梅 曹建武 张秋生 马坡
• 来源期刊: 昆明理工大学学报（自然科学版）
• 关键词: 离子注入 蓝宝石 热处理 颜色成因
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程|Materials Science and Engineering
• 页码范围: 21-25
• 页数: 5页
• 分类号: TS933.23
• 语种: 中文
• DOI: 10.16112/j.cnki.53-1223/n.2020.05.004

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Be2 Fe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.