来源:仪器信息网
在璀璨夺目的珠宝世界里,每一颗宝石都蕴含着独特的故事与价值。古往今来,人们对于珠宝玉石的追求从未停止,或奢华、或温婉、或绚烂、或内敛……然而,由于珠宝的种类繁多、品质参差不齐,如何准确、高效地鉴别珠宝的真伪和品质,一直是大家关注的焦点。随着科技的发展,珠宝检测行业也在不断革新,不仅越来越多的新仪器、新技术被引入,珠宝检测也逐步向智能化、精密化、数字化转型,不断给行业注入新鲜的活力。
“世界珠宝,番禺制造”,说到中国的珠宝产业,不得不提到广州番禺。而坐落于此的广州番禺职业技术学院珠宝学院,正在为珠宝行业源源不断的输出人才,助力着产业高质量发展。为探寻珠宝检测行业的发展现状,日前仪器信息网编辑特别走进了广州番禺职业技术学院珠宝学院。采访过程中,广州番禺职业技术学院珠宝学院院长李坤就珠宝检测行业的发展、对仪器技术的需求等问题给大家做了深入地分享,其中特别介绍了拉曼光谱在珠宝行业的优势,及未来的应用前景。
广州番禺职业技术学院珠宝学院 李坤院长
李坤,广州番禺职业技术学院珠宝学院院长、教授级高级工程师,桂林理工大学地球科学学院硕士生导师,全国首饰标准化技术委员会(SAC/TC256)委员,广东省贵金属标准化技术委员会(GD/TC51)副主任委员。主要从事矿物学,岩石学,珠宝玉石及贵金属饰品检测、鉴定、评估及标准研制。曾在新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院(国家和田玉产品质量监督检验中心)担任主任工程师,期间获得自治区科学技术进步二等奖。先后主持国家质检总局项目、教育部科技发展中心产学研创新项目等,研制国家标准4项、团体标准7项,发明专利5项。2020年,他主持组建了广州番禺职业技术学院珠宝玉石及首饰检测中心,致力于不断提升检测技术的精准度与效率,为珠宝玉石及贵金属市场的健康有序发展提供强有力的技术支撑。近年来,在他的带领下,中心人才和技术力量日益雄厚,并迅速成为行业内公认的权威检测机构,为众多企业和消费者提供了高质量的检测与鉴定服务。
珠宝检测技术创新不断,数字化、智能化转型加速
1997年,中国首次出现了由国家认证的珠宝玉石质量检验师“CMA”资质,从那时起,珠宝检测行业开始在市场上崭露头角,并延续至二零一几年,其间经历了迅速发展的黄金时期。在疫情的阴影逐渐散去之际,珠宝行业迎来了一轮新的生机。据2022年的数据显示,中国珠宝玉石市场的规模已经达到了令人瞩目的7190亿元。伴随着这一市场的复苏,珠宝检测行业也迎来了其发展的又一个黄金时期,2018年我国珠宝首饰检测市场规模为7.91亿元,预计2023年将达到14.68亿元。
采访过程中,李坤介绍到,随着国内珠宝市场的发展,消费者对珠宝首饰品质和真伪的关注度不断提高,流通环节的管控更加严格;品牌和零售商也在不断加强自身检测能力的建设,以提升产品质量和信誉。基于此,珠宝首饰检测需求逐步上升。而从当前的珠宝检测市场分布来看,专业检测机构占主导地位,市场份额超50%;品牌和零售商自建检测部门的比例逐年增加,但当前占比仍然较小;随着市场竞争的加剧,第三方检测机构越来越注重提高检测技术和服务水平以争夺市场份额。
“从零几年的萌芽,到一零年之后蓬勃发展的成长期,珠宝检测市场的蛋糕越来越大,当然,这其中也呈现出了一些问题。” 李坤分析到,“一方面,伴随着市场的快速增长,检测机构的数量也在不断增加,这其中出现了一定程度的良莠不齐;另一方面,消费群体对检测的要求也越来越高,其关注度已经不仅仅限于真伪的鉴别,大家对品质好坏、产地溯源等问题的关注也越来越高,而这些对大型仪器设备以及高端技能人才都提出了新的要求。”
仪器设备是珠宝检测的重要技术手段,比如,作为双高建设的重点项目之一,广州番禺职业技术学院珠宝玉石及首饰检测中心在仪器设备方面投资了接近4000余万元,配置了激光拉曼光谱仪、X 射线光电子能谱仪(XPS)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)、X射线粉末衍射仪(XRD)等大型仪器设备,并于 2021年6月、2023 年 10 月先后获得检验检测机构资质认定证书(CMA)和中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认证,为老师和学生提供科研平台的同时,也对社会提供相关的技术服务。
当然,大家也看到,为了顺应时代的需求,珠宝检测行业也在不断的进行技术创新。李坤特别提到,应用需求的提升对珠宝检测仪器也提出了新的要求,比如数字化转型加速,人工智能技术应用逐渐普及等。“除了无损检测外,检测仪器也正朝着更加精确、更加高效、更加便捷、数字化和智能化的方向发展,比如使用人工智能自动检测、3D打印等技术提高检测准确度和效率;检测数据的自动获取、解析、存储等。”
珠宝学院大楼
拉曼光谱助力珠宝玉石检测,定量研究是下一步攻克方向
谈到具体的珠宝检测仪器,李坤介绍说,目前珠宝行业运用最多的大型仪器设备包括傅里叶变换红外光谱仪、激光共聚焦拉曼、紫外可见分光光度计等。而相对于其他仪器而言,拉曼光谱仪具有独特的优势,是珠宝行业的检测“利器”:它能够精确地鉴定宝石的真伪,确定宝石是天然的、合成的还是经过优化处理的;此外,它还能够识别固态、液态和气态的包裹体,识别矿物晶体种类,并利用拉曼或光致发光成像技术研究晶体缺陷、空缺和替代物,甚至能够分析宝石内部深处的包裹体。最重要的,拉曼光谱是一种无损检测技术,它不会对宝石和矿物造成任何损伤,也正因为如此让它在珠宝检测领域具有极高的应用价值和重要性。
检测现场
也正是基于对珠宝玉石包裹体研究的需求,2021 年,广州番禺职业技术学院珠宝学院从英国雷尼绍公司购置了一台inVia™共焦显微拉曼光谱仪。谈到当时为什么会引进雷尼绍的产品,李坤说,“雷尼绍的拉曼光谱仪品牌优势明显,在矿石检测,特别是珠宝玉石圈的行业覆盖率高,培训、维护以及售后做的也比较好,这些都是当时采购所考虑的因素。"其实,就李坤而言,对雷尼绍的拉曼产品不是“慕名而来”,而是“深有体会”。据悉,2013年,他进入新疆珠宝检测中心工作的时候,使用的就是雷尼绍的产品,而且使用体验非常好。本次选择虽然是珠宝学院的第一台,但已经算是老用户的再次携手,也可谓是水到渠成。
说到仪器的使用体验,李坤如数家珍,他说,可能以前用过雷尼绍的设备,所以对于仪器的界面及操作都比较熟悉了,使用起来比较方便。介绍过程中,李坤还特别提到,“雷尼绍inVia™共焦显微拉曼光谱仪是对传统珠宝观察及分析技术的补充,既可以测试样品的拉曼光谱,直接定性分析珠宝组分及结构,还可以测试光致发光光谱,获取材料缺陷结构信息。它使用宝石学家熟悉的光学显微镜,并支持所有标准的观察方法,只需在样品上聚焦即可获得光谱。此外,通过LiveTrack™实时追焦技术,可以轻松分析各种不同形状的珠宝表面的组分信息,获得形貌与组分的关系。StreamHR™快速共焦立体成像,还可以轻松确定包裹体的组成并直观展示其 3D 形状。而这些,也正契合了珠宝玉石检测的需求。”
英国雷尼绍—inVia™共焦显微拉曼光谱仪
给笔者介绍完这套大型仪器后,李坤也分享了使用这台仪器所开展的代表性工作,特别是珠宝检测中心目前进行的粉色培育钻石的分级研究,很大程度上借助了雷尼绍的inVia™ 共焦显微拉曼光谱仪的帮助。除此以外,2021年5月,中心还接受雷尼绍公司的委托,进行珠宝玉石激光拉曼光谱数据库的采集工作。项目基于丰富拉曼光谱数据库,扩展拉曼光谱数据库的珠宝玉石部分,可以更加精确、快速地对珠宝玉石进行无损鉴定。据悉,为了提高教师的技能,他们将学校接近一万颗的标本,全部进行了拉曼光谱测试,进一步丰富了拉曼数据库。据悉,未来他们还将利用该设备进一步测试并分析不同标本里包裹体的拉曼数据,并结合面扫描等技术进一步进行拉曼光谱仪器功能的开发和应用。
当然为了更好的满足科研和教学的双重要求,李坤也谈了他们对仪器的进一步需求,比如希望在原位测试方面能够提供更多的场景去测试样品。“在我们的测试过程中,发现某些拉曼光谱测试和光致发光光谱测试需要在低温液氮条件下进行,才能得到较好的测试结果,我们希望仪器能够尽快配备冷热台等温压控制系统,以满足更为丰富的测试条件。”不仅如此,李坤还谈到,拉曼光谱在宝石学中的定量测试研究将是珠宝检测行业的下一步攻克方向。其透露,珠宝中心目前也在利用拉曼光谱开展粉色培育钻石的颜色定量分析工作。
珠宝检测的“新兵”,拉曼光谱仪蓄势待发
采访中,李坤介绍到,目前拉曼光谱仪更多倾向科研级别的应用,如在检测晶格缺陷、整体结构分析等应用场景下提供科研级的深入分析能力,因此,高校、科研院所和国检等大型的珠宝检测实验室配备的较多。“虽然,在珠宝玉石检测领域,拉曼光谱还处于‘新兵’阶段,但同时这也意味着珠宝检测行业对激光拉曼光谱仪的需求空间还是很大的,其强大的检测分析能力和广阔的应用前景有望成为珠宝检测领域的有力工具。”
不过,李坤也分析了当前的市场难点,其特别提到,拉曼光谱在珠宝玉石领域的应用标准还比较匮乏,目前仅有《珠宝玉石鉴定 显微激光拉曼光谱法》(T/CAQI 133-2020)团体标准,暂时没有相关的国标。李坤表示:“若拉曼相关行业标准立项发布,可能会推动整个市场的广泛应用和普及,从而提高珠宝检测行业对拉曼光谱仪的认知和接受度。”
此外,人才也是非常重要的一方面。随着社会的发展,高等职业技术院校越来越注重培养具有实际操作能力的高素质技能型人才,以满足社会对高技能人才的需求。作为职业院校的代表,广州番禺职业技术学院珠宝学院投入了大量的资金来配置高端的测试分析设备。就拉曼光谱而言,珠宝学院编制了大型仪器设备课程所需要用的教材、视频化资源等,让同学们在学校期间就能够熟悉并应用这些大型设备,以更胜任其之后的工作,同时也在仪器技术的应用层面起到一定的推广作用。“要培养高素质的技术技能型人才,就要学生们能够掌握大型仪器设备的运用以及简单的图谱分析,当前仅仅有大型仪器设备测试和分析的课程是不够的,如果能够把这些设备的使用都以虚拟仿真的形式去呈现,就可以让同学们实现时时、处处、人人对设备熟悉和使用。”
对于学院未来的发展,李坤表示:“为了更好地服务番禺作为珠宝首饰生产加工中心的区域经济,提供相应的智力支持和技术支撑,我们职业院校的发展战略将继续聚焦于首饰制作,特别是数字化加工技术的应用等,以提高自身的竞争力,在行业发展中占据更有利的位置。”