人工宝石学
教学目的与要求：
通过学习，理论上，了解人工宝石的概念、意义及发展现状，掌握常见宝石人工合成和优化处理的原理，基础理论及其相应的鉴定内容；
方法上，能够根据不同宝玉石特点，掌握技术要领，熟练掌握比较、鉴定和研究常见宝石的天然品、合成品与优化处理品的方法，为今后从事宝玉石的研究开发、鉴定及贸易工作奠定扎实的基础。
教学内容：
一、绪论
二、合成宝石
三、人造宝石
四、拼合宝石、再造宝石
五、宝玉石的优化处理
六、仿制宝石
第一讲绪论
一、人工宝石的概念、分类及历史
二、人工宝石在市场中的应用
三、人工宝石的意义
四、人工宝石晶体的共性特征
一、人工宝石的概念、分类及历史
1.人工宝石的概念
概念：完全或部分由人工生产或制造、用于作首饰及装饰品的材料。
2.人工宝石的分类
分类：合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石
3、人工宝石的研究历史
二、人工宝石在市场中的应用
1．人工宝石仿中高档天然宝石
例如：合成立方氧化锆（CZ），合成红、蓝宝石等
2．市场上常出现的优化处理宝玉石
例如，翡翠的充填处理，染色处理
三、人工宝石的意义
1、适应市场的需求
2、宝石学意义
3、了解材料科学的技术和发展动态，为今后从事相关工作打下良好的基础。
4、提高对所学理论知识综合运用和科学研究能力。
四、人工宝石晶体的共性特征
当一件人工晶体或其饰品出现在人们面前时，经常出现如下某些方面的特征：
１．颜色均一、内部缺陷少；
２．原料和成品均较大；
３．常见单相气态包体（水热法产品除外），它们多呈圆形或拉长的水滴形；
４．常见未熔融之熔质包体（水热法产品除外），其常呈不透明的白色面包渣状；
５．由Cr致色的任何品种，在紫外线下均呈鲜明的红色荧光；
６．绿色品种在查尔斯镜下常呈红色。
第一节合成宝石概述
一、合成宝石的概念
二、晶体生长基本理论
三、合成方法的分类
四、宝石人工合成的阶段及检验
一、合成宝石的概念
完全或部分由人工生产或制造且自然界有已知对应物的晶质或非晶质体，其物理性质、化学成分和晶体结构与所对应的天然珠宝玉石基本相同。
必须在其所对应的天然珠宝玉石名称前加“合成”±二字，如：“合成红宝石”、“合成祖母绿”等。
1 禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名，如：“查塔姆（Chatham）祖母绿”、“林德(Lide)祖母绿”等。
2 禁止使用易混淆或含混不清的名词定名，如“鲁宾石”、“红刚玉”、“合成品”等
二、晶体生长的基本理论
（一）、什么是晶体？
具有格子构造的固体。
质点在三维空间作有规律的周期性重复排列。
（二）、晶体形成的方式
气—固（凝华作用）
液—固
固—固
（三）、晶体生长的过程
晶体从液相或气相中生长的过程大致分成三个阶段：
1、介质达到过饱和、过冷却阶段
2、成核阶段
3、生长阶段
当温度或浓度局部变化，或受外力撞击，或一些杂质粒子存在，使局部过冷却或过饱和，从而导致成核作用，并进一步析出晶核（四）、晶体生长的方式
晶体生长有两种不同方式：
其一，由生长系统先自发生成骸晶（雏晶），形成晶核，继而在此基础上继续生长；
其二，由人工向生长系统中放进种晶，使生长系统在此基础上继续生长。
三、合成方法的分类
（一）从熔体中生长晶体：
粉末原料→加热→熔化→ 冷却→ 超过临界过冷度→结晶
从熔体中生长晶体的方法主要有焰熔法、提拉法、导模法、冷坩埚法和区域熔炼法、高温超高压法（HPHT）。
（二）从液体中生长晶体：
原料→加热→溶解（迁移、反应）→过饱和→析出结晶
从溶液中生长晶体的方法主要有助熔剂法和水热法。
（三）从气相中生长晶体的方法：
气相生长可分为单组分体系和多组分体系生长两种。
合成金刚石薄膜的化学气相沉淀(CVD)法以及合成碳化硅单晶生产技术，就属于此类。
单组分气相生长要求气相具备足够高的蒸气压，利用在高温区汽化凝华、在低温区凝结生长的原理进行生长。但这种方法应用不广，所生长的晶体大多为针状、片状的单晶体。
多组分气相生长一般多用于外延薄膜生长，外延生长是一种晶体浮生在另一种晶体上。主要用于电子仪器、磁性记忆装置和集成光学等方面的工作元件的生产上。
四、宝石人工合成的阶段及检验
（一）宝石人工合成的四个阶段
1、了解和掌握相应天然宝石的性质以及在自然界成矿的条件，为选择人工合成宝石的方法提供理论依据。
2、通过一些特殊的技术和方法制作出极小的晶体。
3、进行多种方法的尝试，并对工艺方法的现实可行性及其经济效益进行评估，逐步发展成为较为成熟、切实可行的工艺方法。
4、进一步对工艺方法进行细致而科学的研究，保证晶体能够生长到足够大的尺寸，并克服各种晶体生长缺陷。
（二）人工合成宝石产品的检验
1、结构分析
2、成分分析和物理化学性质测定
3、检验是否达到宝石要求
第二节焰熔法
一、焰熔法简史、原理及装置
二、焰熔法工艺过程、优缺点及共同鉴定特征
三、焰熔法合成宝石实例
一、焰熔法简史、原理及装置
早在1902年，法国科学家维尔纳叶（Verneuil）成功地用焰熔技术合成了红宝石，并用此方法在工业上进行规模生产，故也将此法称为维尔纳叶法。
生长宝石的品种
刚玉类宝石（包括无色蓝宝石、各种彩色红蓝宝石及星光刚玉宝石）、尖晶石、金红石、SrTiO3等晶体。
在合成与人造宝石中,这种方法及所生长的产品,占有相当重要的位置。
原理：
利用氢、氧的火焰产生高温，并将合成宝石材料的粉末料加热融化，熔融的熔体落在籽晶上，逐渐形成梨形晶体。
为消除热应力带来的晶体缺陷，对梨晶进行高温退火处理。
二、焰熔法工艺过程、优缺点及共同鉴定特征
焰熔法生长宝石的工艺主要由原料的提纯、粉料的制备、晶体生长和退火处理四个工艺过程组成。
晶体生长
(1) 接籽晶，用晶种法代替晶芽的自发生长。
(2) 扩大放肩，扩大晶种的面积或称扩大晶种的直径。
(3) 等径生长，其生长直径虽不完全相同，但基本上最后成为倒梨形，即梨晶。
退火
把生长出的宝石梨晶重新放到一个温度分布均匀的高温场中，退火温度一般为熔点的60%，通过分子热运动，消除原来的弹性形变，再缓慢地冷却到室温。
生长工艺流程：
定向晶种（60o）-固定于籽晶杆上-点燃H2、02枪-抖落粉末,熔化并固化结晶（在转动的晶种上）-关闭火焰器（梨晶长到要求的尺寸）-退火(保温)-取出晶体
1、优点
①不需要坩埚，既节省耐高温材料，又可避免坩埚污染；
②氢氧气体产生的温度高，可以合成高熔点的晶体；
③生长速度快，短时间内可以得到较大尺寸的晶体；
④生产设备简单，生产量大，适合工厂规模化生产。
2、缺点
①由于火焰温度梯度大，故晶体质量欠佳。
②因为温度不很稳定，使晶体位错密度较高，必须进行高温退火处理。
③对原料的纯度、粒度要求严格，提高了原料成本。
④对易挥发和易氧化的材料，通常不能用此法来合成宝石。
焰熔法鉴别特征：
1、焰熔法生长的宝石晶体个体较大，颜色均匀而鲜艳。
2、气泡。如果下降速度稍慢，火焰过于靠近晶体，会造成晶体顶部沸腾，形成气泡；若H2过量，把熔体吹开，也会产生气体包体，呈球形或拉长的复杂形状，有时密集形成云雾状。
气泡对于维尔纳叶法合成刚玉是特征的。它们通常是小的，在低倍放
大时只显示为微小的点。但由于气体的RI与宿主刚玉的RI差别很大所以它们清晰可见。
气泡通常是球形的，但也有变形的或有个尾巴，即蝌蚪状的。它们可单独出现，也可聚集在一起成云状。
现代的维尔纳叶法合成成品可几乎不含气泡。所以没有气泡不能作为宝石是天然的证据。
3、弧形生长纹。因为晶体是在旋转中一层层向上生长所致。
4.偶尔可见到未熔的白色氧化铝粉末和红色氧化铬粉末呈面包渣状
三、焰熔法合成宝石实例
1、生长工艺
原料：硫酸铝铵（铝铵矾） Al2O3 粉末
总结：合适成分的细粉末下落穿过极热的氢氧焰时被融化，而后固结成单晶。
刚玉类的生长只需按照一般的焰熔法生长工艺流程进行。彩色和星光刚玉的获得，只需在无色刚玉生长工艺的基础上，在原料中加入适量对应的着色剂和星化剂(常用TiO2)即可。
2、合成刚玉的致色元素
Cr3+产生红色，Fe3+ 产生黄色，Fe 2+ 产生蓝色。
对于星光刚玉的生长，在加入星化剂TiO2 （0．1％-0．3％）的同时，还需要通过高温下长时间的退火，使TiO2经过扩散作用而在六方柱上以针状析出，产生星光。
加入致色元素使刚玉呈各种颜色
3、合成刚玉鉴别特征
（1）合成红蓝宝石
1）内含物
①气泡，通常呈圆形，但也有呈蝌蚪形，可单独出现或成群出现。
②未熔的粉末
2）生长线
生长线呈弯曲的弧形，红色呈细的密纹状，而蓝色则较宽，黄色很少显示生长线。
3）垂直宝石台面可见二色性
合成的晶体常从纵轴劈成两半，加工时，台面或多或少平行于光轴方向，故合成红宝石从台面上能看到二色性。
4）吸收光谱
合成蓝宝石无特征吸收
合成红宝石同天然红宝石相同
合成变色刚玉 473nm吸收
5）荧光
发光性较活跃多数在紫外灯下显示不同颜色和不同程度荧光，如浅黄色、蓝白色等。
6）加工不精细，快速抛光易在表面产生“火痕”。
（2）合成星光红蓝宝石
合成星光刚玉的外观通常和天然星光刚玉有所不同
1)通常合成星光刚玉的颜色要比天然星光刚玉明亮
2）合成星光刚玉的星光通常非常清晰，且显得就在表面。在天然星光刚玉中，星光大多是发散的，并显得是在宝石稍深的部位。
3)合成宝石的星光大都有直的星线，而且外观很规则。天然宝石的星光大都不那么规则，即稍有弯曲且强度也不均匀。
4)在一些合成星光刚玉中可见到气泡和(或)弯曲生长线。
5)合成星光刚玉的切磨款式往往具有几何精确性。他们具有对称的中等高度的拱和平的通常是抛光的底.
6)天然星光刚玉的切磨款式一般不那么完美。拱不规则且高度也有变化。
附表：合成星光刚玉与天然星光刚玉的区别
合成尖晶石
1、生长工艺
维尔纳叶法合成尖晶石的成分通常与天然尖晶石的不同，尽管如此，它仍被称为“合成的”而不是“人造的”。
（1）天然尖晶石，其化学式 MgAl2O4 ，也可表示为 MgO-Al2O3
天然尖晶石中MgO和Al2O3的分子比例：
Al2O3:MgO=1:1
合成尖晶石中MgO和Al2O3的分子比例通常为1：1.5到1：3.5
（2）焰熔法尖晶石生长选择的退火温度是950－1050℃，目的是提高硬度，消除在熔体冷却过程中所产生的应力，其它操作与刚玉类生长相同。
2、彩色尖晶石通过加入着色剂获得。
3.合成尖晶石的鉴定特征
(1)如果有气泡，其形状会比刚玉中所见到的复杂。譬如，它们可能是拉长并缩颈的，有时被称为“异形”气泡。
（2）大多数维尔纳叶法合成尖晶石的折射率相当稳定，是1.728。天然尖晶石的RI是1.718.（重要手段）
(3)异常消光-有模糊的条带像在宝石内移动，像夏日高空穿行的云，有时被称为“斑纹状消光”
（4）蓝色维尔纳叶法合成尖晶石是由钴致色的，产生特征的吸收光谱和滤色镜反应
附表：焰熔法合成尖晶石与天然尖晶石的区别
第三节水热法
一、水热法简史、原理及装置
二、水热法生长技术、工艺要素、优缺点及共同鉴定特征
三、水热法合成宝石实例
一、水热法简史、原理及装置
简史
早在1882年人们就开始了水热法合成晶体的研究, 最早获得成功的是合成水晶。
随后，水热法合成红宝石于1943年由劳本盖耶（Laubengayer）和韦茨（Weitz）首先获得成功，之后，艾文（Ervin）和奥斯本（Osborn）进一步完善了这一技术。
祖母绿的水热法合成是由澳大利亚的约翰.莱切雷特纳(Johann .Lechleitner)在1960年研究成功的。
生长宝石的品种
合成水晶
合成红（蓝）宝石
合成祖母绿
合成海蓝宝石
合成方钠石等宝石和许多工业用晶体
原理
是利用高温高压的水溶液来溶解那些在大气条件下不溶或难溶于水的物质，并达到一定的过饱和度，进一步再进行结晶和生长晶体。装置
水热法合成宝石采用的主要装置为高压釜，在高压釜内悬挂种晶，并充填矿化剂。
高压釜
1、材料
高压釜的材料要能承受相对的工作温度及压力。一般为高强度的钢材制成，如不锈钢或镍、铬、钛等的合金作外壳，用耐热耐酸的贵金属如铂等作衬里，防止与溶液反应。
2、密封件
用八个大螺栓固定盖子。
3、加热系统
用电炉丝热电控制温度。
矿化剂
矿化剂指的是水热法生长晶体时采用的溶剂，通常可分为五类：A．碱金属(Li、Na、K)及铵(NH4)的卤化物水溶液；
B．碱金属的氢氧化物水溶液；
C．弱酸(H2CO3、H3BO3、H3PO4、H2S等)强碱盐的水溶液；
D．强酸盐类的水溶液；
E．酸类的水溶液。
二、水热法生长技术、工艺要素、优缺点及共同鉴定特征
生长技术
温差水热结晶法
是依靠容器内的溶液维持温差对流而形成过饱和状态。
时间—可以根据需要维持数周或数百天稳定的连续生长。
工艺要素
1、矿化剂的性质及浓度
纯水的溶解度低，需要加适当的矿化剂得到较大的溶解度
2、生长区的温度与温差
1）、温度
2）、温差
3、籽晶的取向
各向异性在各个方向都能生长，但生长速率差异很大。因此，籽晶要选择一定的方向。
4、培养料
只能一次加入，加入的量足以供应生长需要。
培养料要求质地均匀，无杂质。
优缺点
1、优点
①合成的晶体具有晶面，热应力较小，内部缺陷少。
②其包裹体与天然宝石的十分相近。仿真性强；
③能生长高质量的大晶体，特别是水晶；
2、缺点
① 安全性能差，需要较好的安全防护措施；
②需要大小合适的优质籽晶；
③ 密闭的容器中进行，无法观察生长过程，不直观；
④设备要求高（耐高温高压的钢材，耐腐蚀的内衬）、技术难度大（温压控制严格）、成本高；
共同鉴定特征
水热法合成的晶体与天然晶体的区别相当困难。主要通过籽晶片、生长条纹色带和包裹体特征来区分。
最可靠的手段是在显微镜下，研究其包裹体的类型和外观特征。1、籽晶片。
由于籽晶片与培养出来的晶体毕竟不是同一过程形成的，因此只要它存在，总能看出其中的差别（当籽晶已被切掉后就没有了）。
2、生长条纹色带。
由于晶体具有各向异性的特点，因此在不同方向上的生长速率是不同的，由于晶格平面的位移而产生的线缺陷，会导致产生生长条纹。
3、包裹体特征
（1）气液包体
（2）固态包体
三、水热法合成宝石实例
合成绿柱石
合成祖母绿
1、合成条件及工艺要求
1）高压釜
钢质，内壁采用贵金属如金、铂等。
2）温度及压力
合成温度：600-620℃；
温度梯度：15-85℃；
压力： 8.3X107Pa大气压；
平衡压差：250-650大气压；
3）矿化剂
碱金属或铵的卤化物，常用4-12N 的盐酸。
4）籽晶
采用海蓝宝石或绿柱石，一般12mm?7mm?2mm，选用一定的方向，用金丝串起来，挂1~4片。
5）组分材料
顶部：二氧化硅
底部：氧化铍+三氧化二铝+三氧化二铬
6）生长
通过矿化剂对流及扩散，反应形成祖母绿溶液并在中部结晶。每个籽晶片每月长 1cm。
2、合成祖母绿鉴别特征
1）液相包体并聚集成云雾状；
2）单独或成群出现的钉状硅铍石晶体包体、金属铂片等；
3）角状、波状或锯齿状生长纹，这些都由生长条件所决定。
4）籽晶片
5）红外光谱
6）合成祖母绿颜色浓艳，有较强的红色荧光，在查尔斯镜下呈现鲜明的红色。
合成海蓝宝石
1、合成条件及工艺要求
原料： BeO Al2O3 SiO2 （晶块）
配比（%）：13.24 17-18 64-67；
高压釜：其内不加任何贵金属内衬
合成温度：590-610℃；
温度梯度：70-130℃；
压力： 1.0X108-1.5X108Pa ；
矿化剂：Li2O、Na2O；
使用晶种：无色合成绿柱石切片
2、合成海蓝宝石鉴别特征
1）包裹体特征、籽晶界面等与合成祖母绿相同。
2）合成海蓝宝石不含Mg2+，而天然品中Mg2+含量较高，因此测得含Fe2+高而无Mg2+者为水热法合成海蓝宝石。
3)用紫外光谱和可见光谱可以测到有Ni和Cr的存在时，也可确认为合成品。
其它颜色的合成绿柱石
水热法红色绿柱石早在二十世纪九十年代中期就由俄罗斯合成出。由于有限的市场需求，使得产量不大。合成红色绿柱石由钴致色。
合成红色绿柱石晶体为平行种晶板延长方向的板状
种晶板厚度为0.7-1mm，通常为无色的，也有绿色或紫红色的。
合成红色绿柱石鉴定特征
折射率：非常光 1.569-1.573，常光 1.576-1.580；
DR：0.006-0.008；
SG：2.67-2.70
多色性：中到很强，紫红到橘红或褐红色；
内部特征：垂直种晶面方向可见V形臂章状生长条带；在某些方向上显示近于平行的波状生长纹理；针状包体；单相流体或气液两相包体；黑色不透明的六方板状赤铁矿包体；
合成水晶
1、合成条件及生长过程
1）高压釜
选用锰钢，内无衬套，内壁可生成钠铁硅盐化合物，不溶于石英生长溶液。
外径46厘米，长3.7米；内径41厘米，长3米。容积147L，每炉可生长
150kg水晶。
2）生长的温度及压力
溶解温度360~400度，结晶温度330~350度，温差小于等于50度。压力（1.1-1.6）X108Pa .
3）矿化剂
Na2CO3及NaOH作矿化剂。
4）籽晶
两种取向：Z棒（平行于Z轴）厚度1.5~2.2毫米
Y棒（平行于Y轴）同上
5）培养料
采用熔炼石英，粒度2厘米左右，表面要干净，不能含暗色包体和固化包体。
6）生长速率
沿籽晶面增大厚度 0.6~1.2毫米/24小时，十几天可达一炉，数十公斤~150kg。
7）合成品种
彩色品种可以包括黄、绿、紫、青、褐、茶、红、蓝等色。
2、合成水晶鉴别特征
1）具有较均一的颜色，彩色者颜色较浓。
2）籽晶。籽晶的存在是鉴别合成水晶的“铁证”。
3）色带。合成水晶的颜色虽然比较均匀，但在放大检查时，有时仍可看到有色带和生长纹。
4）包裹体。
合成品常常内部较洁净、无瑕。而天然品则会有各种不同的包裹体。合成品中也可有由“面包渣”状包裹体组成的“桌面灰尘状”包体。5）干涉图：
合成水晶中一般没有复杂的双晶结构，所以通常在正交偏光下显示
“牛眼干涉图”（即中空黑十字），看不到“螺旋桨状干涉图”。而天然的水晶常常出现巴西双晶，所以常常见到“螺旋桨状干涉图”。6）红外光谱
天然无色水晶以3595 cm-1和3484 cm-1为特征吸收，而合成水晶则缺失这两个吸收带，而以3585 cm-1或5200 cm-1为特征吸收。
合成紫晶具有明显的3545谱带，而天然紫晶中这一谱带明显较弱。与天然烟晶相比，合成烟晶缺失3595 cm-1和3484 cm-1的吸收。
合成红宝石
1、生长条件及原料
1）高压釜
材料为合金钢加铂金或银做内壁
2）温度、压力
结晶区温度≥470度，温度梯度为30~40度压力为7.5X107Pa
3）矿化剂
NaHCO3 或 KHCO3
4）籽晶
天然红宝石晶体，用黄金丝或铂金丝挂在高压釜上部，与原料用板隔开。
5）组合材料
三氧化二铝+致色剂
2、合成红宝石鉴定特征
1）晶体特征。水热法合成红宝石多为板状晶体。
2）可见籽晶片。
3）可见波纹状生长纹。
4)在短波紫外线下，合成红宝石会呈现出比天然红宝石更强、更亮的红色荧光。
第四节助溶剂法
一、助熔剂法简史、原理及装置
二、助熔剂法的优缺点及共同鉴定特征
三、助熔剂法合成宝石实例
一、助熔剂法简史、原理及装置
简史
助熔剂法又称熔剂法或熔盐法，它是在高温下从熔融盐熔剂中生长晶体的一种方法。利用助熔剂生长晶体的历史已近百年。
德国的埃斯皮克(H. Espig)等人于1924-1942年，生长出了长达$2的祖母绿晶体。
1940年美国人查塔姆（Carroll Chatham）用助熔剂法实现了合成祖母绿的商业生产。
目前世界上祖母绿生产的大公司有美国的查塔姆（Chatham）、林德（Linde），澳大利亚的毕荣（Biron）、法国的吉尔森（Gilson）、日本的拉姆拉（Ramaura）、俄罗斯的Tairus。
生长宝石的品种
合成祖母绿
合成红（蓝）宝石
合成人造晶体YAG
合成尖晶石
原理
是将组成宝石的原料在高温下，熔融于低熔点的助熔剂中，使之形成饱和熔融液，然后通过缓慢降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方法，使熔融液处于过饱和状态，从而使宝石晶体析出生长的方法。
3、助熔剂
1）、对晶体的材料有足够的溶解力；
2）、要低的熔点和高的沸点，有生长温度；
3）、尽可能小的粘滞性，以便使溶质较快的扩散，有较高的生长速度；4）在使用温度下挥发性要低(蒸发法除外)；
5）毒性和腐蚀性要小，不易与坩埚材料发生反应；
6）不易污染晶体，不与原料反应形成中间化合物；
7）易把晶体与助熔剂分离。
常采用的助熔剂：硼、钡、铋、铅、钼、钨、锂、钾、钠的氧化物或氟化物，如B2O3，BaO，Bi2O3，PbO，PbF2，MoO3，WO3，Li2O，K2O，KF，Na2O，NaF，Na3AlF6等。
4、籽晶
1）、自发成核的籽晶
从饱和溶液中成核并逐渐生长，但易形成多晶质。
2）、加入的籽晶
在熔体中加籽晶并饶其生长，克服晶粒多的特点。
二、助熔剂法的优缺点及共同鉴定特征
1、优点
1）、适用性强，几乎都能找到适当的助熔剂
2）、晶体质量好
3）、生长温度低，避免高温材料
4）、设备简单，可添加料
2、缺点
1）、生长速度慢，周期长
2）、晶体尺寸较小
3）、坩埚和助熔剂对合成晶体有污染。
4）、许多助熔剂具有不同程度的毒性，其挥发物常腐蚀或污染炉体和环境。
助熔剂法生长宝石晶体中或多或少存在着包裹体、生长条纹、位错和替代性杂质等缺陷，晶体的包裹体对晶体的质量也有很大的影响。
晶体的主要特征如下：
1、固相包体
（1）助熔剂残余包体：助熔剂包体的形成与晶体的非稳定生长有关。最严重的包体发生在自发成核过程中枝蔓状生长阶段，快速生长使枝蔓间的助熔剂在随后的稳定生长中被包裹起来。
（2）结晶物质包体：如祖母绿晶体内的硅铍石包体。
（3）坩埚金属材料包体：助熔剂生长的晶体或多或少要受到坩埚材料的污染。
（4）未熔化熔质包体：原料熔化不完全，有时会存在未熔化的熔质原料包体。
（5）种晶包体：助熔剂法加种晶生长时，晶体有时还可见种晶包体。
2、气相包体
助熔剂具挥发性，熔体粘滞性较大，由于熔体搅拌不均匀，有时助熔剂未蒸发完全以气相包裹在晶体中。
由于助熔剂冷凝收缩也会产生收缩泡。
3、气固两相包体
当气相收缩泡和固相助熔剂残余包体同时存在时，还可构成气-固两相包体。
4、生长条纹
助熔剂法生长的晶体有时可观察到平直的生长条纹
5、替代性杂质的检测
助熔剂法生长的晶体会由于坩埚材料和助熔剂的污染而受到影响。经
天然宝石与人造宝石的区别 天然宝石是在大自然界中，分子与分子之间在某种环境下相结合，相互碰撞而生成的，它是有机物与无机物结合的一种能够常生长的诞生物。它吸收了大自然中的精华，古人所说的圣水，现在叫结晶水。天然宝石的精华就是结晶水，就如人体内的血液一样。如果天然宝石失去了结晶水也主等下失去了灵魂，失去了生命，颜色将会暗淡，没有光泽，表面也会变的干枯干燥。就像人失去了血液一样将会死去。 因为天然宝石含天地精华，精华藏出宝石分子之间的间隙中，不易散去，同样天然宝石本就是一件活宝，它除了体内的结晶水外(精华)同样还可以吸收空气中的水，所以你没有在破 坏它内部组织的情况下，它不会死去。 同样有生命的东西离不开阳光，天然宝石也不例外，通过吸收阳光后的它，光彩照人，犹如美丽的仙子，独具一格，从而产生的各样各样的光晕效果， 在天然宝石之中，天然宝石因为透明，所以硬度比较大，可以划玻璃是很正常，为什么不能划破皮肤，正因为它的分子结构一致，分之间隙被结晶水填充，所以不能产生锯齿，因此不能划破皮肤，而且在皮肤上划很舒服，因为结晶水把天然宝石分子的表面变得光滑细腻，所以有柔软的感觉。 天然宝石与人造宝石相同点：
人造宝石硬度可以在6.0以上。透明度可以与天然宝石相同。颜色甚至比天然宝石要好看得多。如玻璃，乳化玻璃，陶瓷，各式釉粉融化晶体。 天然宝石与人造宝石的区别： 1.天然宝石有韧性，人造宝石没有韧性，(比如人造宝石和天然宝石都都可以划破铁和钢，但是，人造在手上轻轻一划就会流血，而且天然宝就不同，不但不流血而且还有很柔和的感觉。) 2.体色，高档人造宝石和天宝宝石体色都很均匀，明艳，但是高档人造宝石色要么全部都是一样的，要么是块色，一块一块大不，型状不一，的拼色出来，颜色好看，艳丽，如人造欧泊，人造水晶，而天然宝石就不一样。他的颜色是由浅入深，慢慢延伸性的。而且是根据一定的轨迹慢慢延伸，是有方向性的。还有就是天然宝石的色随着环境的变化，颜色的深浅也会改变。 3.天然宝石含有结晶水，人造宝石不含结晶水。所人造宝石对光没有衍射性，对光只有反射和折射效果。而天然宝石就不同。一束白光通入天然宝石体内，出来的也许就是绿光，黄光，或者是红光(出来的光与宝石的体色是不同的)。 4.人造宝石没有纹理，没有皮，所以不能吸收水份。而天然宝石原石有纹理，有皮，可以吸收水份。因为天然宝石是活宝石，人造宝石是死物，没有任何价值，既使再好看，再美丽也只
宝石及鉴赏复习提纲 1.什么是宝石？宝石(狭义概念)与玉石有何区别？ 宝石的概念：宝石是可用作装饰的矿物或物质经人们加工（切割、成形、打磨、抛光）后的产品。 广义的宝石概念包含了宝石和玉石，指的是可以琢磨、雕刻成首饰或工艺品的矿物或岩石，包括天然的和人工合成的，也包括部分有机材料。 玉石是许多细小的矿物晶体组合成的集合体（岩石），它也具备美丽漂亮、坚固耐久、产量稀少等特性。 2.试叙述矿物、岩石成为天然宝石的三个基本条件。 合适的温度、压力和充分的物质补给，以及足够的生长空间。 3.如何理解宝石的美观和稀有性？ 美丽漂亮：颜色鲜艳，光彩夺目，晶莹润泽。美是宝玉石必须具备的首要条件。具体要求宝玉石颜色艳丽、纯正、匀净、透明无暇、光泽夺目，或呈现猫眼、星光、变彩、变色等特殊的光学效应。如透明无瑕的钻石堪称宝石之王，而不透明的黑色钻石主要具工业用途。这是美与不美的重大差别。 产量稀少：“物以稀为贵”这一法则在宝石上得到了最大体现。越是稀罕的宝石越名贵。 例如，几世纪前欧洲首次发现紫晶，个头虽小，但色彩艳丽新颖，颇受人们喜爱，因其数量稀少，当时被视为珍贵之物，但当南美发现优质大型紫晶矿后，紫晶价格猛跌，从此不再享有珍贵之名 4.宝石是如何进行分类的？ 非金属宝石(如金刚石) 宝石金属宝石(如赤铁矿) 天然宝石非晶质类(如欧泊) 玉石多晶质类（如翡翠） 晶质类（如芙蓉石） 隐晶质类（如玉髓） 有机宝石—（如珍珠、珊瑚、琥珀和煤玉等） 合成宝石 人工宝石人造宝石 仿制宝石 拼合石 5.简述宝石的定名原则。 1.地质名称：用矿物名称来命名，例如水晶、黄玉、橄榄石等 2.行业名称：宝石行业一直使用的名称，例如翡翠、碧玺、紫牙乌等 3.历史沿用：例如白玉、玛瑙等 4.产地名：用产地的名称，例如澳玉、独山玉、坦桑石等 5.外来语音译：托帕石、亚力山大石等
宝石的合成、仿制品及优化处理 要求： 1.合成品、仿制品的有关概念 2.★合成宝石的方法：合成方法和原理，合成材料名称、性质及特征 3.★优化处理：各种优化处理方法、原理和名称 一、基本概念 ?人工宝石artificial products ?定义：完全或部分由人工生产或制造用作首饰及装饰品的材料统称为人工宝石。包括合成宝石、 人造宝石、拼合宝石和再造宝石。 ?合成宝石synthetic stones ?定义：完全或部分由人工制造且自然界有已知对应物的晶质或非晶质体，其物理性质，化学成分 和晶体结构与所对应的天然珠宝玉石基本相同。 ?例如，合成红宝石具有与天然红宝石基本相似的物理性质（颜色、RI、DR等）、化学成分（Al2O3） 及晶体结构。 二、发展简史 ?1902 维尔纳叶法合成红宝石的商业生产 ?1920 维尔纳叶法合成尖晶石 ?1928 助熔剂法合成祖母绿 ?1943 水热法合成水晶 ?1955 合成工业级钻石出现 ?1960 水热法合成祖母绿 ?1970 合成宝石级钻石 ?1976 合成立方氧化锆 ?1995 合成SiC（莫伊桑石） （一）、焰熔法合成宝石及鉴定 ?焰熔法（flame fusion technique）——19世纪（1877）由E.弗雷米发明，19世纪末（1890）由 其助手维尔纳叶推向市场，故又称维尔纳叶法（V erneuil furnace）。 ?该方法可以生产各种品种的刚玉、尖晶石、金红石、钛酸锶、白钨矿等宝石晶体。 ?基本原理： 从熔体中生长单晶体的方法。原料的粉末在通过高温的氢氧火焰后熔化，熔滴在下落的过程中冷却并在籽晶上固结逐渐生长形成晶体。 合成装置由供料系统、燃烧系统和生长系统组成，合成过程是在维尔纳叶炉 中进行的
人工宝石及其识别 Revised by Jack on December 14,2020
人工宝石及其识别 胡经国 一、人工宝石及其开发利用价值 我们知道，自然资源是有限的，天然宝石越来越少，无法满足人们对珠宝首饰的需求。同时随着科学技术的发展和进步，人们能够在实验室或工厂中用人工方法制造宝石。于是就产生了人工宝石。 人工宝石是指完全或部分由人工生产或制造、用作首饰及工艺品的材料。简而言之，人工宝石是人工制造的宝石，俗称“假宝石”。它包括人造宝石和合成宝石两大类。 人工宝石虽然没有天然宝石那样高贵豪华、光彩夺目和价值连城，但是人工宝石也有它自身的特色和开发利用价值。人工宝石有的品质（如纯净度、色泽、透明度等）并不亚于天然宝石。它的价格一般相对较低。可以在更大程度上满足人们对宝石的需求，特别是中低收入家庭对宝石的需求，美化人们的生活。因此，它同样受到人们的喜爱。人工宝石的开发利用，可以弥补天然宝石资源之不足。人工宝石还是科学技术不断进步的一种反映。宝石的人工制造，可以在一定程度上促进相关科学技术的进步。因此，人工宝石产业方兴未艾。 问题的关键在于：一方面要了解人工宝石，学会欣赏人工宝石，合理地开发利用人工宝石。另一方面要了解天然宝石与人工宝石的区别，了解通过什么途径去鉴别天然宝石与人工宝石，能够学会鉴别天然宝石与人工宝石当然更好，以便防备“以假乱真”，避免不必要的损失。 二、人工宝石的类型 人工宝石可分为人造宝石和合成宝石两大类型。 ㈠、合成宝石 合成宝石是指模仿天然宝石或玉石生成的物理化学条件，在实验室或工厂人工合成的宝石。它完全或部分由人工制造，自然界有与之对应的天然宝石或玉石，其化学成分、物理性质和晶体结构与所对应的天然宝石或玉石基本相同。例如，自然界存在红宝石，人们模仿天然红宝石的化学成分和晶体结构，用人工的方法制造出红宝石。这样的红宝石称为合成红宝石。 人工合成宝石的方法，主要分为以下两类： 1、熔融物质快速结晶 这类方法的原理，是使化学成分与某种天然宝石相同的熔融物质，在一定的物理化学条
助熔剂法又称高温熔体法，将原料成分在高温下熔解于低熔点助熔剂熔体中，形成饱和溶液，然后通过缓慢地降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方法，形成过饱和溶液而析出晶体。 似自然界矿物晶体从岩浆中结晶的过程。 一、助熔剂法的原理： 顾名思义，一定有助熔剂。 助熔剂条件：熔化后能溶解待生长的晶体材料且不易挥发。 常用助熔剂：PbF2、Pb02、Bi203、B203、BaO-Bi203等极性化合物。另外还有一些复杂的化合物，如钨酸盐、钼酸盐等。 助熔剂法生长晶体的原理： 1)A熔点为TA，B熔点为TB，E为共结点。2)将A、B组分混合，混合比例 X。当温度为TX时，混合组分X融成溶液。随着温度的下降，X组分至Q 点，相当于TQ时，结晶析出A。3)温度进一步降低，熔融的成份沿共结线TA-Q-E下滑。A在X混合溶液中的成分不断增加，溶液处于过饱和状态，不断析出A组分，并长大成晶体。 从图可知：由于A组分中加入低熔点的B组分后，A组分的熔点和结晶点由TA 下降到TQ，这样就可以在较低的温度下生长出高熔点的宝石晶体。因为B组分起到了降低熔点的作用，故称为助熔剂。 二、助熔剂法的分类 1.自发成核法
（1）缓冷法：在高温使材料熔融于助溶剂中，缓慢降温冷却，使晶体从饱和熔体中自发成核并逐渐成长的方法。 （2）反应法：助熔剂和原料熔融后，助溶剂与原料反应，反应后的晶体成分在熔融体中维持一定的过饱和度，生长晶体的方法。 （3）蒸发法：是在恒温下，蒸发熔剂，使熔体过饱和，从而使晶体析出并长大的方法。 ①籽晶旋转法：由于助熔剂熔融后粘度较大，采用籽晶旋转，搅拌熔体，使晶体长大，且少含包裹体。（合成红宝石） ②顶部籽晶旋转提拉法：这是①法和晶体提拉法的结合。边旋转边提拉，晶体绕籽晶逐渐长大。 ③底部籽晶水冷法：水冷部位形成过饱和熔体抑制了熔体其它部位成核，保证籽晶的生长。 1.对待生长晶体有极好的溶解性，随温度的变化，溶解度变化也较大。 2.在宽的温度范围内，所生长的晶体是唯一的稳定相，助熔剂与晶体成分不能形成中间产物。 3.助熔剂具有较低的粘度和较高沸点。 4.挥发性小，毒性小，容易清除。 1.适用性强，几乎所有材料都有合适的助熔剂。 2、温度要求低，许多难熔化合物或熔点处易挥发和变价的化合物等均能生长。
班级姓名成绩 一、名词解释。（3×5=15分） 人造宝石助熔剂法临界晶核装满度籽晶 二、填空题。（0.5×30=15分） 1、合成宝石指其加工的全部或部分工艺过程是由人工控制进行的它们的、和 与它们所对应的天然宝石基本相同。 2、紫晶用法合成后，还需要经处理。 3、合成蓝宝石的主要方法有、、。 4、CZ的中文名称应当是。 5、助熔剂法合成祖母绿的特征包裹体常为、、。 6、冷坩埚法合成立方氧化锆所需的热来自。 7、焰熔法合成尖晶石的密度常为，折射率值常为，往往比天然的宝石级尖晶石的 密度及折射率。 8、红、蓝、黄色、变色合成刚玉中的致色元素分别是、、、。 9、水热法合成宝石晶体的四个阶段、、、。 10、水热法合成水晶的温度，压力。 11、焰熔法合成宝石的主要设备有、、、。 三、判断改错题。（2×5=10分，对者打“√”，错者打“×”并改正） 1、助熔剂法合成宝石中的水滴状包裹体是捕掳来的原生液体。（） 2、用气相沉淀法合成的镀膜钻石，外观常显云雾状、粉状等特征。（） 3、由于刚玉的熔点很高，焰熔法合成红宝石是采用铂坩埚。（） 4、白色的合成立方氧化锆在贸易中作为钻石的代用品使用时，应称为仿钻石。（） 5、区分祖母绿与合成祖母绿时，有无弧形生长纹是一项重要判别依据。（） 四、简述题。（简明扼要，重点突出。6×5=30分） 1、绘图说明熔体中晶核形成与晶体生长的关系。 2、水热法合成的宝石通常具有什么特征？ 3、人工宝石中不参与定名的因素有哪些？ 4、高温高压合成钻石的鉴定特征。 5、简述冷坩埚法生长宝石晶体的原理。 五、论述题。（详细论述，全面分析。2×15=30分） 1、玻璃作为宝石仿制品的鉴定特征。 2、如何鉴别合成红宝石。
教学目标 1.掌握宝石合成与优化处理的基本概念、分类及定名规则； 2.了解国内外宝石合成与优化的现状及发展趋势； 3.了解晶体生长的理论 4.掌握常见宝石的合成与优化方法以及合成与优化宝石的鉴定特征 课程安排： 第一章概论；人造宝石材料的重要性，人造宝石材料的发展，基本概念 第二章宝石（晶体）生长理论基础概论；常见宝石的合成方法焰熔法及焰熔法合成宝石的鉴定 第三章常见宝石的合成方法提拉法及其合成宝石的鉴定 第四章常见宝石的合成方法冷坩埚法及其合成宝石的鉴定 第五章常见宝石的合成方法助熔剂法及其合成宝石的鉴定 课程安排： 第六章常见宝石的合成方法水热法及其合成宝石的鉴定 第七章高温高压合成钻石和其它方法合成的宝石材料 第八章宝石优化处理总论：优化处理的概念；宝石优化处理方法发展史；宝石优化处理对珠宝行业的影响，优化处理的命名 第九章宝石优化处理的主要类型和特征 第十章宝石优化处理各论 教材及参考书 教材：自编?宝石合成与改善? 参考书： 1.沈才卿、吴国忠?人造宝石学? 2.吴瑞华?天然宝石的改善及鉴定方法? 3.何雪梅、沈才卿?宝石人工合成技术? 考试方式
本课程采取完成读书报告和闭卷考试的形式来考核评定学生的期终成绩，并结合平时作业成绩给出学生的总成绩，其中期终成绩占70%，平时作业成绩占30%。第一章概论 1.人工合成宝石的概念 2.人工合成宝石的分类及定名原则 3.人工合成宝石的发展史 4.宝石合成与优化的特点和意义 1.人工宝石a r t i f i c i a l p r o d u c t s 的概念: （1）合成宝石： A定义:指部分或完全由人工制造的晶质或非晶质材料，这些材料的物理性质、化学成分及晶体结构和与其对应的天然宝石基本相同。如合成红宝石。 （1）合成宝石： B定名规则：必须在其所对应天然珠宝玉石名称前加“合成”二字，如：“合成红宝石”、“合成祖母绿”等。 a)禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名，如：“查塔姆（C h a t h a m）祖母绿”、“林德（L i n d e）祖母绿”等。 b)禁止使用易混淆或含混不清的名词定名，如：“鲁宾石”、“红刚玉”、“合成品”等。 A定义:指由人工制造的晶质或非晶质材料，然而这些材料没有天然对应物，如人造釔铝榴石（Y A G，83年美国生产“美国钻”），人造钛酸锶。 B定名规则：必须在材料名称前加“人造”二字，如：“人造钇铝
宝石合成原理与方法（汇总） 第一章绪论 要点 人造宝石材料的重要性 人造宝石材料的发展 基本概念 晶体生长基本理论 一、人造宝石材料的重要性 随着科学技术的发展，人民生活水平不断提高，人类对宝石的需求也逐渐增加。然而天然宝石材料的资源毕竟是有限的，而人工宝石材料能够大批量生产，且价格低廉，故人工宝石材料在市场上占有较大的份额。随着科学技术的发展，人工宝石材料的品种日益繁多,合成宝石的特性也越来越接近天然品种。宝石学家不断面临鉴别新的人造宝石材料的挑战。 某些人工的晶体材料也用于工业产品及设备的制造及生产中。例如，人造钇铝榴石被广泛用于激光工业，合成水晶是用作控制和稳定无线电频率的振荡片和有线电话多路通讯滤波元件及雷达、声纳发射元件等最理想的材料。 二、人造宝石材料的发展 人工制造宝石的历史可追溯到1500年埃及人用玻璃模仿祖母绿、青金石和绿松石等。人工合成宝石始于18世纪中期和19世纪，由于矿物学研究的发展以及化学分析方法取得的进展，使人们逐渐掌握了宝石的化学成分及性质，加上化学工业的发展以及对结晶过程的认识，人工合成宝石才变为现实。1892年出现了闻名的“日内瓦红宝石”，这是用氢氧火焰使品质差的红宝石粉末及添加的致色剂铬熔融，再重结晶形成优质红宝石的方法。随后，这种方法经改进并得以商业化。1890年，助熔剂法合成红宝石获得成功；1900年助熔剂法合成祖母绿成功。从此，宝石合成业飞速地发展起来。合成尖晶石、蓝宝石、金红石、钛酸锶等逐渐面市。1953年合成工业级钻石、1960年水热法合成祖母绿及1970年宝石级合成钻石也相继获得成功。我国的人工宝石材料的生产起步较晚。五十年代末，为了发展我国的精密仪器仪表工业，从原苏联引进了焰熔法合成刚玉的设备和技术，六十年代投产后，主要用于手表轴承材料的生产。后来发展到有20多家焰熔法合成宝石的工厂，能生长出各种品种的刚玉宝石、尖晶石、金红石和钛酸锶等。我国进行水热法生长水晶的研究工作，始于1958年。目前几乎全国各省都建立了合成水晶厂。我国的彩色石英从1992年开始生产，现在市场上能见到的各种颜色品种的合成石英。 七十年代，由于工业和军事的需要，尤其是激光研究的需要，我国先后用提拉法生产了人造钇铝榴石（YAG）和钆镓榴石（GGG）晶体，它们曾一度被用于仿钻石。 1982年，我国开始研究合成立方氧化锆的生产技术，1983年投产。由于合成立方氧化锆的折射率高、硬度高、产量大、成本低，很快取代了其它仿钻石的晶体材料。广西宝石研究所1993年成功生产水热法合成祖母绿，现已能生产水热法合成其它颜色的绿柱石及红、蓝宝石。合成工业用钻石在我国是l963年投
宝石学基础---拼合人造合成和优化处理 一、名词解释 仿宝石、脱玻化、二层石和三层石、收缩坑（痕）、红圈效应、 熔体法、冷坩锅法、导模法、水热法、高温熔体溶液法 二、填空 1、玻璃可以看成是一种固化的。 2、玻璃随着铅含量的增加，、和也增大。 3、玻璃的颜色与致色元素有关，紫色由致色，蓝色由致色，红色由致 色， 黄色和绿色由致色。 4、常见的仿宝石塑料有、、和。 5、塑料常用来仿宝石材料，如、、、、 、和。 6、二层石可分为、和。 7、刚玉宝石的热处理能够达到、、和。 8、宝石辐照处理常用的辐照源是、、和。 9、能被染色的宝石都是具有的特征的材料。 10、绿柱石的改色处理是改变位于位置和位置上离子价态。 11、合成宝石是完全或部分由人工制造的且自然界有已知对应物的晶质或非晶质体，其、 和与所对应的天然珠宝玉石基本相同。 12、人造宝石是由人工制造的且自然界无已知对应物的或。 13、拼合宝石：由两块或两块以上材料经人工拼合而成且的珠宝玉石。可以简称为拼合石。 14、再造宝石：通过人工手段将天然珠宝玉石的熔结或压结成具整体外观的珠宝玉石。 15、仿宝石：用于模仿天然珠宝玉石的、和的人工宝石可以称做仿宝石。 16、优化处理：除切磨和抛光以外，用于改善珠宝玉石的外观、耐久性或可用性的所有方法。分为优化和处理两类。优化：传统的、被人们广泛接受的使珠宝玉石潜在的美显示出来的优化处理方法。处理：非传统的、尚不被人们接受的优化处理方法。 17、最常见的一种石榴石拼合宝石是上层以为顶，下部为，将此拼合宝石 置于，在点光源的光照条件下可看见。 18、常见的宝石优化方法有、、、、。 19、常见的单用热处理而改善颜色的宝石有、、、、 、、。 20、用于有机宝石漂白的试剂常有和。 21、充填处理是将、、等物质充填到宝石的、 或这种处理方法可起到、、等作用。 22、常见的经充填处理的宝石有、、、、 、。 23、将有色染料加入到宝石的和中而使宝石颜色改变的处理叫，常见的染色宝石有、、、、、。 24、合成立方氧化锆是用被称为的技术生产的。
水热法宝石合成工艺 摘要： 宝石以其炫目美丽、坚硬、稀少而备受世人瞩目。随着社会的发展人们对宝石的喜爱和需求日益增大。宝石除了可以作为钻戒、耳坠、手链等饰品外，工业上是金刚石的最优替代品运用于彩电、手表等电子产品中，然而自然界里的宝石毕竟很有限，价格也昂贵，于是宝石的人工合成就开始兴起，人工合成宝石也开始商业化。怎么样才能找到合适的合成工艺，合成优质且低成本的宝石呢？这就成了人工宝石合成产业的关键所在。目前人们合成宝石的工艺主要有焰熔法、助熔剂法、水热法、提拉法等，以下我将主要介绍一下宝石的合成工艺及其特点、还有它的商业前景。 关键词：人工宝石、宝石合成工艺、水热法、商业前景 一、宝石种类以及人工宝石背景 宝石概念种类： 宝石是岩石中最美丽而贵重的一类石。它们颜色鲜艳，质地晶莹，光泽灿烂，坚硬耐久，同时赋存稀少，是可以制作首饰等用途的天然矿物晶体，如钻石、水晶、祖母绿、红宝石、蓝宝石和金绿宝石（变石、猫眼）等；也有少数是天然单矿物集合体，如冰彩玉髓、欧泊。 还有少数几种有机质材料，如琥珀、珍珠、珊瑚、煤精和象牙，也包括在广义的宝石之内。 广义的概念宝石和玉石不分，泛指宝石，指的是色彩瑰丽、坚硬耐久、稀少，并可琢磨、雕刻成首饰和工艺品的矿物或岩石，包括天然的和人工合成的，也包括部分有机材料。 狭义的概念有宝石和玉石之分，宝石指的是色彩瑰丽、晶莹剔透、坚硬耐久、稀少，并可琢磨成宝石首饰的单晶体或双晶，包括天然的和人工合成的，如钻石、蓝宝石等；而玉石是指色彩瑰丽、坚硬耐久、稀少，并可琢磨、雕刻成首饰和工艺品的矿物集合体或岩石，如翡翠、软玉、独山玉、岫玉等，同样既包括天然的，又包括人工合成的。 石的一些特性: 宝石均为单晶体、颜色具有均匀单一性、多呈透明体、有光泽、密度变化具有很小范围性、良好的导热性、体积相对要小，重量也轻、硬而脆。 人工宝石的合成背景 刚玉是最早合成并进行商业化生产的一类宝石，它发展的同时也带动了其他宝石的发展。 早在1837年Gandin就合成了红宝石，但由于粒度小而为得到真正的发展，直到1902年法国合成了红宝石，1909年合成了无色蓝宝石，到二十世纪初维尔纳叶炉诞生后，合成了红、蓝宝石才算真正成功。 苏联是合成宝石生产大国, 生产的刚玉主要采用水热法合成工艺和设备, 二十世纪五
红宝石是珠宝中珍贵的品种之一。红宝石颜色艳丽，在光源照耀下，能反射出美丽动人的六射星光，俗称六道线，这是红宝石的特殊晶体结构所致，是其特有的光学现象。红宝石有透明、半透明和不透明等状，颜色有水红、粉红、鸽血红、玫瑰红等色的深浅之别。天然红宝石晶体为六棱体状，或六角形双锥体状，故其颜色的形状一般为蛛网似的同心六角形，经过切割加工后，也可能现出“∧”或“—”字形。将宝石置于清水中，其上述的颜色形状便清晰地显现出来。红宝石的比重为3.99~4.02，硬度为9。颗粒较大、质地纯洁、无绵无绺的红宝石非常珍贵，十分罕见，就这一点讲，平常所见的颗粒较大的红宝石，一般是假的。假红宝石有两种情况：第一种是以低档的红颜色宝石冒充红宝石，如大红宝石、红碧玺、石榴子石等。区别真假红宝石的方法是观察其颜色，红宝石之红为艳红，鲜艳夺目，大红宝石之红为深红，红碧玺之红为桃红，石榴子石之红为紫红色，而且，凡假红宝石均无红宝石特有的色形和光性。第二种是人造红宝石。人造红宝石在比重、硬度、颜色等方面与天然红宝石极为相似。鉴别的方法是将宝石置于水中，天然宝石的色形为“∧”或“—”形或同心六边形，而人造红宝石色形为圆柱体，或同心圆形。直观地判断，人造红宝石质地匀净，无天然杂质、色匀而正，常常颗粒较大，缺少自然感。 一：要证书这点就可以保证特别是CMA认证的机构出的证书。权威性更大二：简单的方法，用火烤填充的有胶味 天然红宝石根据级别不同，价格差距很大，现在淘宝上再售的天然红宝石级别一般是中等或者中等偏下，这是针对银镶类的，金镶类的一般都是中高档的，如果你买的首饰是在四百元左右或者以下，但是宝石的颜色，很透，很红，红的很均匀，一般就是假的，这个价位不可能买到这个级别的红宝石，再有一个就是坚定证书，天然的就是天然的，处理的不管用什么方法，证书上面都会标注出来的。 真伪珠宝色泽差别明显普通消费者怎样鉴别 发布时间：2012-3-31 11:59:16 珠宝在国际上是指钻石、珍珠、红蓝宝石、象牙等稀有、美丽、名贵的天然物质。珠宝首饰是指用各种名贵宝石磨制、雕琢、镶嵌和精串而成的各种装饰品。 普通消费者购买珠宝首饰时，可从以下几方面鉴别： ●1.比色泽 色泽是珠宝首饰美观的首要因素。真伪珠宝色泽差别较明显，天然珠宝色泽自然，人工合成的宝石往往色泽过分修饰，不够自然。天然蓝宝石最大的特点是颜色不均。 ●2.对净度 净度就是指宝石的透明度和洁净度。用放大10倍的放大镜观察珠宝有无裂纹、瑕疵、划痕等。一般合成珠宝中的缺陷较少，内部洁净。 ●3.看琢磨 琢磨即加工珠宝的工艺。对于珠宝切割和抛光质量的辨别，也有助于识别珠宝的真伪。因为天然珠宝琢磨加工后，表面较光洁，折光率强，棱角线条挺括；而人工合成的宝石琢磨后往往线条棱角粗而圆钝。
最全宝石入门知识 以下是一些常用的宝石学名词，用专业来武装自己！ 宝石：是一些可作为装饰用的矿物和物质，它是自然作用和人类劳动的共同产物。 天然宝石：指自然界产出的矿物单晶，具有美丽、耐久、稀有三大属性。 族：指化学组成类似、晶体结构相同的一组类质同象系列宝石。如石榴子石族、辉石族等。 种：指化学组成和晶体结构相同，外观相近的宝石。 亚种：是种的进一步细分。指同一个种的宝石，因化学组成中的微量组分不同，从而在外观上有较明显的变化者。如蓝宝石中的黄色蓝宝石。 天然玉石：自然界产出的具有美观、耐久、稀少性和工艺价值的矿物集合体及 少数非晶质体(天然玻璃统称为天然玉石，简称玉。 天然有机宝石：指自然界生物成因的宝石，它们部分或全部由有机物质组成， 其中的一些品种本身就是生物体的一部分，如象牙、玳瑁。人工养殖珍珠，由于其养殖过程的仿自然性及产品的仿真性，也划分在天然有机宝石中。 合成宝石：全部或部分由人工生产的无机岩矿材料，其物理性质、化学成分、原子结构，本质上与相对应的天然宝石相同，如合成红宝石、合成祖母绿等。 人造宝石：人造的无机岩矿材料，通常在外观上与某种宝石相象(与所仿宝石，但化学成分、物理性质均不相同，没有天然对应物，如钇铝榴石、钆镓榴石。 拼合宝石：指两种或两种以上材料经人工方法拼合在一起，在外形上给人以整体琢磨印象的宝石，称为拼合宝石。 再造宝石：将一些天然宝石的碎块、碎屑经人工熔结后制成。常见的有再造琥珀、再造绿松石。 仿制宝石：完全或者全部由人工生产的材料，它们模仿天然宝石或者人造宝石的效应、颜色和外观，但不具有所仿宝石的化学成分、物理性质以及晶体结构，如玻璃和塑料。 第一章、宝石的形成和资源
晶体生长与合成宝石-模拟题 一.单选题 1.镶嵌结构属于晶体缺陷中的哪种(). A.点缺陷 B.线缺陷 C.面缺陷 D.体缺陷 [答案]:D 2.以下哪种是水热法合成祖母绿的典型特征(). A.晶质包体 B.气液固三相包体 C.钉状固液包体 D.内部洁净 [答案]:C 3.助熔剂法合成祖母绿时,常用的助熔剂属于哪一类(). A.极性化合物类 B.简单离子性盐类 C.网络液体 D.复杂反应熔液类 [答案]:A 4.绿色人造钇铝榴石主要用于仿祖母绿,主要的合成方法是(). A.冷坩埚容壳法 B.晶体提拉法 C.高温高压法 D.焰熔法 [答案]:B 5.合成立方氧化锆常见的方法是(). A.冷坩埚容壳法 B.晶体提拉法 C.高温高压法 D.焰熔法 [答案]:C 6.合成翡翠常见的合成方法是(). A.水热法 B.晶体提拉法 C.熔体导模法 D.高温高压法
[答案]:D 7.合成变石猫眼常见的方法是(). A.水热法 B.晶体提拉法 C.熔体导模法 D.高温高压法 [答案]:B 8.在晶种触媒法合成钻石时,Ni元素可存在与钻石晶格中或晶格间隙,Ni元素可使钻石呈现(). A.黄色 B.蓝色 C.褐黄色-深褐色 D.紫色 [答案]:A 9.合成碳硅石常见的方法是(). A.水热法 B.晶体提拉法 C.化学气相沉淀法 D.高温高压法 [答案]:C 10.“猪背钻石”是指的哪一种类型的钻石(). A.天然钻石 B.合成钻石 C.钻石与钻石二层石 D.合成钻石拼合石 [答案]:C 二.填空题 1.人造宝石是指自然界中无对应矿物的在实验室中合成的宝石,常见的人造宝石有(###).(###)和(###). [答案]:人造钛酸锶##人造钇铝榴石##人造钆镓榴石 2.由液相结晶成固相包括(###)和(###)两种方式. [答案]:从溶液中结晶##从熔体中结晶 3.合成变石猫眼需要在原料上加入(###)和(###)才能使晶体具有变色特征. [答案]:铬和钒 4.合成立方氧化锆常用的方法是(###),加入金属锆粉或锆片的作用是(###).
宝石改善与人工合成习题 名词解释： 合成宝石、人造宝石、拼合宝石、再造宝石、仿宝石、优化处理、优化、处理、籽晶、助熔剂、CVD、KM、HTHP 一、填空题 1、是助熔剂法合成宝石的鉴定特征，是焰熔法合成宝石的鉴定特征。 2、颜色集中于棱线上呈“蛛网”状分布，说明该宝石经过处理。 3、焰熔法合成红宝石一般有较强的紫外荧光。 4、助熔剂法合成红宝石内部最主要的包裹体是。 5、水热法合成红宝石普遍具有明显的内部生长纹，常呈状和状。 6、合成星光红宝石的特点有、和等。 7、刚玉类宝石优化处理的方法有、、和等。 8、焰熔法合成的蓝宝石在紫外灯下常具有荧光。 9、斯里兰卡一种名为Geuda的乳白色蓝宝石经热处理后，可改变颜色成色。 10、水热法合成祖母绿中常见的包裹体是：、、和。 11、助熔剂法合成祖母绿中常见的包裹体有：、、、等。 12、祖母绿注油是为了和，注油祖母绿可用检查，其表现特点是。 13、合成尖晶石在正交偏光下常表现为，宝石学中称为。 14、染色水晶有明显的，颜色全部集中在其中。 15、若确定绿色翡翠是否为染色，应借助放大观察颜色分布是否为，并结合和观察来确定。 16、欧泊的二层拼合石通常是由和或拼合，而欧泊的三层拼合石通常是由、和拼合。 17、天然欧泊的色斑呈，其特点为，沿一定方向排列呈纤维状，糖处理欧泊的色斑呈，合成欧泊的色斑则呈，其特点为具三维形态，界限分明呈锯齿状，为结构。 18、欧泊常用的优化处理方法是：、和。 19、染色青金石的主要鉴别方法是观察和试验。 20、绿松石的优化处理方法有：、、和。 21、青金石的优化处理方法有：、和。 22、将珍珠放在中浸泡是一种改色的方法，其另一种改色方法为法。 23、不透明的玻璃被用于仿、和等玉石，或仿、和等有机宝石。 24、脱玻化玻璃内部有特殊结构，可仿。 25、最常见的仿珍珠是在珠上涂涂层制成。 26、塑料仿琥珀与琥珀的区别是：在1.13g/cm3的饱和盐水中塑料仿琥珀，而琥珀则。 27、玻璃球和水晶球的最简易区分方法是。 28、常见的宝石优化方法有：、和等。