非铁金属有色金属的硬度测试方法（表面接触角的测量及表面张力在宝玉石鉴定中的应用岩矿测试）

表面张力是固体表面重要的物理化学参数之一，其大小与温度和界面两相物质的性质有关。使用接触角测量法计算固体表面张力已被广泛应用于表面科学和工程领域。宝玉石材料多具有光洁的表面，在接触角测量的准确性方面较其他表面不均一的固体材料具有明显的技术优势，但宝玉石的接触角测量和表面张力的研究工作前人尚未开展深入研究与应用，仅在１９７７年Ｎａｓｓａｕ等为了区分钻石与其他仿制品，运用简单仪器测量了２７个不同品种宝石材料的接触角，实验结果表明接触角的差异能够清晰地区分钻石及其他仿制品，如立方氧化锆（ＣＺ）、钆镓榴石（ＧＧＧ）、钇铝榴石（ＹＡＧ）等。

当前珠宝玉石表面处理技术日渐成熟，市场上大量经表面处理的珠宝玉石材料的出现给实验室鉴定带来了前所未有的挑战，如覆膜琥珀需要利用红外光谱仪进行破坏性测试，钻石、合成碳硅石、立方氧化锆等高折射率宝石的折射率等常规检测方法应用困难，因此急需寻找新方法解决疑难问题。

本文测量并分析了１５个天然和合成宝玉石品种，及经覆膜处理和充填处理２种方法的宝玉石样品共２１个宝玉石样品的接触角数值，并与红外光谱和折射率传统常规检测方法进行了比较，研究表明，钻石（５６．６８°）、合成碳硅石（５２．６３°）、合成立方氧化锆（３７．７９°）、红宝石（７３．９９°）、黄水晶（３７．３３°）、琥珀（９２．４９°）等不同品种宝玉石的接触角具有明显差异，覆膜钻石（３３．３３°）、覆膜琥珀（６３．３５°）等覆膜样品的接触角与天然品种具有明显差异。接触角的差异可以明确区分宝玉石品种和经覆膜处理的宝玉石，且该测试方法测量准确、操作简便、不破坏样品，可为解决宝玉石表面覆膜等与表面物性相关的检测疑难问题提供辅助鉴定依据。