圆明亮式切工的莫桑石的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种圆明亮式切工的莫桑石，所述莫桑石由上至下依次包括冠部、腰部和亭部。所述莫桑石的冠部角为34°，所述莫桑石的亭部角为41°。本实用新型的圆明亮式切工的莫桑石，通过莫桑石固有的折射率对莫桑石的冠部角和亭部角进行研究和计算，使进入刻面莫桑石内的折射或直射光线在到达亭部各刻面的入射角大于全反射临界角以及最后反射到冠部各刻面时的入射角小于全反射临界角，从而使光线最大限度地从刻面莫桑石冠部射出，大大提高了莫桑石的明亮度。
【专利说明】圆明亮式切工的莫桑石
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及珠宝领域，尤其涉及一种圆明亮式切工的莫桑石。
【【背景技术】】
[0002]莫桑石(又称碳化硅、碳硅石)，成份从陨石提炼出来，为碳硅结合的分子(化学成分SiC)，属于超硬材料，硬度为9.25，是世界上第二硬度的宝石。
[0003]莫桑石也可以人工制造，人工合成的莫桑石折射率大多为2.648，略高于钻石(钻石折射率为2.42)，其色散(0.104)也佳，价格却为钻石的十分之一，因此，被认为是天然钻石的最佳替代品。
[0004]目前，作为圆钻的替代品的莫桑石通常都采用标准的钻石切工比例来进行加工。然而，由于莫桑石与钻石的成分不同，固有的折射率也不一样，因此按照钻石的切工来加工莫桑石并不能很好地展现莫桑石的明亮度。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，实有必要提供一种圆明亮式切工的莫桑石，其能够很好的展现莫桑石的明亮度。
[0006]一种圆明亮式切工的莫桑石，所述莫桑石由上至下依次包括冠部、腰部和亭部。所述莫桑石的冠部角为34°，所述莫桑石的亭部角为41°。
[0007]在其中至少一个实施例中，所述莫桑石的台宽比为53%~60%，腰厚比为2%~3%。
[0008]在其中至少一个实施例中，所述莫桑石的亭深比43.46%。
[0009]在其中至少一个实施例中，所述莫桑石的冠高比为13.49%~15.85%。
[0010]在其中至少一个实施例中，所述莫桑石的全深比为58.95%~62.31%。
[0011]本实用新型的圆明亮式切工的莫桑石，通过对莫桑石的冠部角和亭部角进行研究和计算，使进入刻面莫桑石内的折射或直射光线在到达亭部各刻面的入射角大于全反射临界角以及最后反射到冠部各刻面时的入射角小于全反射临界角，从而使光线最大限度地从刻面莫桑石冠部射出，大大提高了莫桑石的明亮度。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0012]图1为采用本实用新型的较佳实施例圆明亮式切工的莫桑石的结构示意图。
[0013]图2为图1中的圆明亮式切工的莫桑石的尺寸结构示意图。
[0014]图3为图1中的圆明亮式切工的莫桑石的入射光线折射示意图。
[0015]图4为莫桑石的冠部刻面大小对亮度和火彩的影响示意图。
【【具体实施方式】】
[0016]为更好地理解本实用新型，以下将结合附图和具体实例对实用新型进行详细的说明。[0017]在对本实用新型的圆明亮式切工的莫桑石进行说明之前，先对圆形莫桑石的各个尺寸进行定义。
[0018]请结合参阅图1，其中所示为本实用新型的圆明亮式切工的莫桑石的结构示意图。如图1中所示，与钻石类似，莫桑石100由上往下的三个部分依次为冠部10、腰部20、亭部30。
[0019]请结合参阅图2，莫桑石圆明亮式切工的切工比例是指莫桑石各部分相对于平均直径D的百分比。直径是指莫桑石腰部圆形水平面的直径，其中最大值称为最大直径，最小值称为最小直径，(最大直径+最小直径)/2的值称为平均直径D，单位为毫米(mm)，精确至 0.01。
[0020]莫桑石切工比例中主要比例参数有:台宽比(Table proportion)、亭部角(Pavolion angle)、冠部角(crown angle)、亭深 I:匕(Pavilion proportion)、冠高I:匕(crownproportion)、腰厚比(Girdle proportion)、全深比(Total Depth proportion)。其定义如下:
[0021]台宽比，指台面宽度TW相对于平均直径D的百分比，计算公式如下:台宽比=台面宽度TW/平均直径DX 100%。
[0022]亭部角PA，指亭部主刻面与腰部水平面的夹角。
[0023]冠部角CA，指冠部主刻面与腰部水平面的夹角。
[0024]亭深比，指亭部深度PH相对于平均直径D的百分比，计算公式如下:亭深比=亭部深度PH/平均直径DX 100%。
[0025]冠高比，指冠部高度CH相对于平均直径D的百分比，计算公式如下:冠高比=冠部高度CH/平均直径DX 100%。
[0026]腰厚比，指腰部厚度GH相对于平均直径D的百分比，计算公式如下:腰厚比=腰部厚度GH/平均直径DX 100%。
[0027]全深比，指全深TH相对平均直径D的百分比，计算公式如下:全深比=全深Th/平均直径DX 100%。
[0028]莫桑石圆明亮式切工的特殊光学效果是体现其美感的重要特征，主要表现在三个方面:亮度(Intensity)、火彩(Fire)、闪烁(Sparkle),亮度、火彩、闪烁的综合效果称为明亮度(Brilliance)。
[0029]明亮度，指刻面莫桑石在白光照射下的反射光强度，它包括莫桑石表面反射光和内部反射光两个部分，也称表面亮光和内部亮光，二者的总和即为莫桑石的整体明亮度。
[0030]莫桑石的表面反射光也称为光泽。莫桑石光泽的强弱主要取决于莫桑石的折射率
N和反射率R，二者之间有下列简化关系式:R = 。莫桑石的折射率为2.648，由此公式
算出反射率为20.41%。由公式可见，折射率和反射率成正比关系。
[0031]莫桑石的表面反射光(光泽)对其亮度的贡献固然重要，但与其内反射光作用相t匕，刻面莫桑石的内反射作用对亮度的影响则远胜于表面反射作用。莫桑石的反射率为20.41%，也就是说仅有20.41%的入射光在表面发生反射，如果让其余79.59%的入射光在进入刻面莫桑石内部后，再通过内反射作用从正面射出，则刻面莫桑石的亮度必将大幅度提高。由此可见，内反射作用才是提高刻面刻面莫桑石亮度的真正潜力。[0032]请参阅图3，当光线以入射角i从台面照射到莫桑石内部时，只有设法使进入刻面莫桑石体内的折射或直射光线在到达亭部30各刻面的入射角大于全反射临界角Θ，以及最后反射到冠部10各刻面时的入射角小于临界角Θ，这样才能使光线最大限度地从刻面莫桑石正面(冠部10)射出。
[0033]莫桑石的临界角Θ与其折射率N有关，可用下式表示:SiM = |。由以上公式得出:
Sin 0=1/2.648=0.378，经查询正弦函数表得出莫桑石的临界角Θ =22° 21'。
[0034]由于折射率和临界角都是莫桑石的固有光学常数，无法改变，而唯一能改变的是使光线在进入莫桑石体内经过各个刻面时的入射角度。因此，根据莫桑石的折射率N和临界角Θ大小来合理设计刻面莫桑石的琢型比例和角度，才是增强莫桑石亮度的有效途径。
[0035]刻面角度对亮度的影响是非常明显的，尤其是亭部角PA和冠部角CA。如果这些角度设计不当，过大或过小都会导致刻面莫桑石的厚度过大或过小，使光线不能从正面出射而是在亭部漏失，造成莫桑石外观亮度的减弱。只有当琢型的各部分比例和角度合适时，才能使光线在亭部产生全内反射作用，而从冠部射出，呈现较好的内反射亮光。
[0036]如果亭部角PA过大，会造成亭部的比例过深，使光线在亭部刻面上发生折射作用，从亭部侧面漏出体外(称第二次漏光现象)，导致光线损失，亮度较弱；如果亭部角角度过小，会造成亭部的比例过浅，也使光线在亭部刻面上发生折射作用，从亭部背面穿透漏失(称第一次漏光现象)，导致亮度不佳。
[0037]如果冠部角角度不当，除可能会造成亭部漏光外，还会使经过亭部的内反射光线在到达冠部刻面时再次发生内反射，最终也要导致亮光的重大损失。
[0038]以下将就如何确定莫桑石的琢型角度和比例进行详细说明。
[0039](I)冠部角、亭部角
[0040]根据查表可以得知，当临界角Θ =22° 21'时，圆明亮式切工的冠部角CA为34°，亭部角PA为41°。
[0041](2)台宽比、腰厚比
[0042]根据估算法，一般对于圆明亮式切工，台宽比应控制在53%?60%为宜；腰厚比一般控制在2%?3%左右。
[0043]冠部的台面与倾斜小刻面的相对大小也是影响亮度和火彩的重要因素。如图4中所示，在光线垂直照射宝石的情况下，由只有冠部倾斜小刻面才能产生明显的火彩，因此，台面比例越大，倾斜小刻面所占的面积就越小，火彩会越弱；反之，台面比例越小，倾斜小刻面所占的面积就越大，火彩会越强。
[0044]但是另一方面，随着台面比例减小和火彩增强，亮度会相应减弱。并且，当台面小到一定程度后，不仅亮度受损，火彩也同样受损。所以，台面并非越小越也。合适的台面比例应当是使亮度与火彩达到较好的平衡效果。一般认为，台宽比在53%?60%范围内为宜。
[0045](3)亭深比
[0046]根据正弦定理，设亭部角CA=A,亭深PH=a，莫桑石平均直径D=b，则a/sinA=0.5b/sin (90° -A), a=0.5bsinA/sin (90° _A)。现已知莫桑石的亭部角为41 ° ,根据上式可计算出亭深比=a/b=0.5bsinA/sin(90。-A)b=0.5sin41 ° /sin49° =43.46%。
[0047](4)冠高比[0048]根据正弦定理，设冠部角CA=C,冠高CH=c，莫桑石平均直径D=b，台宽比=X，则c/sinC=0.5 (l_x)b/sin (90。-C), c=0.5 (l_x)bsinC/sin (90。-C)。现已知莫桑石的冠部角 CA 为 34。，台宽比为 53% ~60%，则冠高比=c/b=0.5 (l-χ) bsinC/sin (90° -C)b=0.5(1-x) sin34。/sin56。，经计算冠高比为 13.49% ~15.85%。
[0049](5)全深比
[0050]设亭部角PA=A,亭深=a,莫桑石平均直径D=b,冠部角=C,冠高=c,台宽比=x,腰厚比=y,全深=d,则全深比=d/b= (a+c+yb) /b= ((0.5bsinA/sin (90。-A) +0.5 (l-χ) bsinC/sin (90° -C) +yb))/b=0.5sinA/sin (90° -A) +0.5 (l_x)sinC/sin (90。_C) +y。现已知莫桑石的亭部角PA为41°，冠部角CA为34°，台宽比为53%~60%，腰厚比为2%~3%，经计算全深比为58.95%~62.31%。
[0051]将上述数据进行整理后，得到的圆明亮式切工的莫桑石的最佳加工比例如下表:
[0052]表一圆明亮式切工的莫桑石的最佳加工比例
[0053]
【权利要求】
1.一种圆明亮式切工的莫桑石，所述莫桑石由上至下依次包括冠部、腰部和亭部，其特征在于:所述莫桑石的冠部角为34°，所述莫桑石的亭部角为41°。
2.根据权利要求1所述的圆明亮式切工的莫桑石，其特征在于:所述莫桑石的台宽比为53%?60%，腰厚比为2%?3%。
3.根据权利要求1所述的圆明亮式切工的莫桑石，其特征在于:所述莫桑石的亭深比43.46%ο
4.根据权利要求1所述的圆明亮式切工的莫桑石，其特征在于:所述莫桑石的冠高比为 13.49% ?15.85%。
5.根据权利要求1所述的圆明亮式切工的莫桑石，其特征在于:所述莫桑石的全深比为 58.95% ?62.31%。
【文档编号】A44C17/00GK203789301SQ201420195748
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】王林 申请人:王林