第17卷第3期铀矿地质Vol.17No.3 2001年5月Uranium Geology M ay2001
中国的人工合成宝石业
中国的人工合成宝石业,始于1958年,改革开放后发展迅速,为弥补天然宝石资源的不足和丰富中国珠宝首饰市场作出了贡献。
1中国人工合成宝石的分类
根据中国1997年5月1日实施的国家标准/GB/T16552-1996珠宝玉石名称0的规定,人工合成宝石包括4部分:合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石。
(1)合成宝石: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对应的天然珠宝玉石基本相同,如合成红宝石、合成祖母绿、合成水晶等。
(2)人造宝石:由人工制造且自然界无已知对应物的晶质或非晶质体称人造宝石。如人造钇铝榴石(YAG)、人造钆镓榴石(GGG)、稀土玻璃类仿各种宝石、玻璃纤维仿猫眼宝石、玻璃质人造绿松石、人造红珊瑚等。
(3)拼合宝石:由两块或两块以上材料经人工拼合而成,给人以整体印象的珠宝玉石称拼合宝石,简称拼合石。如上层欧泊、下层黑玛瑙组成的宝石。
(4)再造宝石:通过人工手段将天然珠宝玉石的碎块或碎屑熔结或压结成整体外观的珠宝玉石。如再造琥珀、再造绿松石等。
我国从事拼合宝石及再造宝石的企业不多,产量也很少。
2中国人工合成宝石的方法
高温超高压法,焰熔法,水热法,助熔剂法,冷坩埚熔壳法,熔体提拉法,熔体导模法,熔体坩埚下降法,化学沉淀法,常压高温熔炼法等。基本上包含了世界上人工合成宝石的主要方法。
3中国人工合成宝石的主要品种
(1)焰熔法合成的各种颜色的红宝石、蓝宝石、星光红宝石、星光蓝宝石、尖晶石(8种颜色)、金红石和人造碳酸锶等。
(2)水热法合成的各种颜色的水晶、祖母绿、绿宝石、红宝石、蓝宝石等。
(3)冷坩埚熔壳法合成的各种颜色的立方氧化锆。
(4)高温超高压法合成的金刚石和翡翠。
(5)助熔剂法合成的红宝石、祖母绿、YAG 等。
(6)熔体提拉法合成的红宝石、蓝宝石、星光红宝石和星光蓝宝石、YAG及YAG仿祖母绿、仿海兰宝石、仿紫晶等。
(7)熔体导模法生产的各种颜色的刚玉类合成宝石、合成红宝石猫眼、合成金绿宝石猫眼、合成星光红宝石及星光蓝宝石等。
(8)化学沉淀法合成的孔雀石,化学气相沉淀法合成的金刚石膜及晶体等。
(9)常压高温熔炼法生产的玻璃质仿宝石材料,主要有不同颜色的稀土玻璃仿各种宝石、各种颜色玻璃纤维仿猫眼,微晶玻璃瓷珠,玻璃质仿金星石、仿绿松石、仿红珊瑚等。
4中国主要人工合成宝石基地、厂家及其特点
(1)焰熔法合成宝石基地主要在浙江省衢州市、贵州省镇宁县、陕西省宝鸡市,山东省烟
台市、江苏省苏州市和浙江省余杭市也有少量生产。年产量50-60t左右。
浙江省衢州市巨宗合成刚玉有限公司采用化工生产中多余的氢气和氧气进行焰熔法生产宝石,比原来电解水产生氢气与氧气的工艺节省了成本。该公司有260多台生产设备,年产合成红宝石25t左右,主要生产6号红、5号红、3号红(桃红)、2号红(水红)的合成红宝石及无色蓝宝石。
焰熔法合成蓝色蓝宝石生产基地主要在陕西省宝鸡市,但在技术上没有解决内外颜色一致的问题,因此产量不大。
(2)焰熔法合成尖晶石正式进入商业化生产是在1998年,由浙江省衢州市巨宗合成刚玉有限公司生产,目前所生产的合成尖晶石从无色-湖兰色-海兰色-深兰色有8种不同颜色。由于焰熔法生产刚玉类宝石与尖晶石类宝石的设备相同,仅原料与温度等不一样,所以生产合成红宝石或合成尖晶石可以随时按订单调整生产品种和产量。
(3)高温超高压法生产金刚石始于1963年。由于金刚石的硬度高,在工农业生产及军工生产等方面有广泛的应用,生产工艺又比较成熟,因此中国广大地区都有合成金刚石厂。据不完全统计,到1996年12月,中国人工合成金刚石厂家达3000余家,年产量5亿克拉以上。生产的金刚石基本上都是工业级,没有宝石级金刚石的专业生产厂,也没有特别大的生产基地。
利用高温超高压原理合成翡翠的研究在80年代已经完成,但没有进入商业生产。目前国内仍有人在继续研究,力图在技术上有所突破,达到商业化生产。
(4)水热法合成水晶始于60年代,到1995年底,中国合成水晶厂约107家,其中生产合成压电水晶的有101家,产量达1400t。彩色水晶主要供应珠宝首饰市场,可以根据市场需要调整生产,最多时,1993年曾生产合成彩色水晶500t。
中国最大的合成水晶厂是浙江省台州市椒江浙江水晶厂,有22个分厂,年产合成水晶达650t,占全国总产量的一半左右。
据报导,宁夏回族自治区某水晶合成厂一釜合成7枚特大型水晶,最重的1013kg,最小的911kg,总重近70kg。
中国彩色合成水晶主要以紫色、黄色、绿色和兰色为主,也能生产金黄色、黑色和烟色等颜色的合成水晶。彩色水晶主要用于珠宝首饰行业的项链、脚链、戒面、眼镜、钮扣及仿真首饰工艺品。
(5)水热法合成祖母绿生产基地在广西桂林,1993年正式投产,年产量7000克拉。颜色以仿哥伦比亚祖母绿和巴西产祖母绿中最高档的颜色为主,内有钉状气液包裹体。1998年起,改用大型高压釜并调整配方及参数生产,目前还在调试之中,投产后,产量将会大幅度提高。
(6)中国的水热法合成红宝石由广西宝石研究所于1994年获得成功,但色调不够理想。1997年被列入/国家九五重点科技攻关专题0, 1999年12月23日通过国家科技部组织的专家委员会验收,评审结论是优秀。利用水热法不仅生长出质量上乘的红宝石还可生长黄色与无色的蓝宝石。目前正在组装生产线,计划年产10万克拉宝石。产品已远销美国、泰国、澳大利亚及印度等国。据可靠消息,广西全州某公司已购买水热法生长红宝石技术。可见,在不久的将来,我们将有更多的优质水热法合成祖母绿和合成红宝石投入市场。广西桂林将成为中国水热法合成祖母绿和合成红宝石的重要基地。
(7)中国的冷坩埚熔壳法合成立方氧化锆于1983年在上海和北京投产。到80年代末,全国一度有90台左右的高频生产炉生产立方氧化锆,年产量100t左右,能生产出十几种彩色立方氧化锆,但单炉的产量较低,仅5-15 kg/炉。由于高频炉合成立方氧化锆用电量大,单产低,90年代大部分生产厂倒闭。目前合成立方氧化锆生产基地主要在广西全州,由于引进了4套生产设备,其单炉产量为120kg立方氧化锆,所以仅此一个厂年产量就可达150t。其它立方氧化锆生产厂家在河南省三门峡电站、湖北丹江口电站、江西奉贤等地,年产量都很小。
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第3期沈才卿:中国的人工合成宝石业
目前生产的主要是无色仿钻石用的立方氧化锆。彩色立方氧化锆以紫罗兰色、玫瑰红色、粉红色、桔黄色、黑色、大红色为主,近期又开发出宝石兰和祖母绿色,其他颜色也可根据订单生产。
(8)熔体提拉法于70年代投产,主要用于生产激光用晶体,这些晶体也可用于珠宝首饰,质量比较好,因产量低,故价格较高。目前用于珠宝首饰的品种有合成红宝石、合成蓝宝石、合成星光红宝石、合成星光蓝宝石、人造钇铝榴石(YAG)和人造钆镓榴石(GGG)等。主要生产基地在上海、北京、四川和广东等地。
四川省西南技术物理所用YAG生产的仿祖母绿宝石,不仅外观与天然祖母绿相似,而且铬致色的吸收光谱和荧光光谱也相似,深受国内外用户好评。该所还可用YAG生产仿海兰宝石、仿橄榄石等多种品种。上海在合成星光刚玉宝石方面处于领先地位。
(9)熔体导模法的设备和技术条件要求都很高,目前仅天津硅酸盐研究所可用此法合成宝石。他们可以生产合成刚玉类宝石,尤其是合成红宝石猫眼、合成金绿宝石猫眼在国内独此一家;还能合成刚玉类星光宝石。此方法产量不大。
(10)助熔剂法合成祖母绿和合成红宝石90年代初北京就进行过研究,并获得了成功,但至今没有投入批量生产。
(11)化学沉淀法合成孔雀石1987年在上海试验成功,但至今没有投产。化学气相沉淀法合成金刚石薄膜在军工上得到了应用,工业生产上也有一定应用,但在珠宝方面的钻石表面或宝石表面镀膜国内尚未开展工作。中国利用化学气相沉淀法合成的多晶金刚石已在北京面世,且已用在珠宝首饰上,但表面颜色为黑色,产量也不大。
(12)常压高温熔炼法生产的人工合成宝石,主要是玻璃质的各类仿宝石,可归入人造宝石类。此类产品品种较多,产量较大。
1加稀土元素改造的高折光率玻璃,80年代研制成功并进入市场,可以逼真地仿紫晶、仿橄榄石、仿红宝石、仿蓝宝石(多种颜色)、仿祖母绿、仿翡翠等,共有20多种颜色,被大量用于仿真首饰。主要生产基地在上海及其周边地区。
o用玻璃纤维生产的仿猫眼宝石于1990年前后在上海问世。猫眼线转动灵活,有20多种颜色,但由于玻璃质硬度低,首饰佩戴过程中易使宝石表面失去光亮,所以现在不再受宠。目前在工艺品中应用较多。主要生产基地在上海及其周边地区。
?用微晶玻璃生产技术生产的瓷珠,具有猫眼效果,是上海在90年代投产的又一种受欢迎的仿宝石产品,主要用于生产项链、手链、脚链的小圆珠。生产基地在上海。
?北京永奥人工宝石研究所是生产玻璃质仿金星石、仿绿松石和仿红珊瑚的基地,1994年投产。投产时,就可生产棕红色、绿色和蓝色3种底色上闪金星的仿金星石,质量达到或超过了国外同类产品,且价格只有进口的三分之一,已完全占领了国内市场,1996年销售了136 t之多。仿绿松石有无铁线及有铁线两种,颜色深浅可调。仿红珊瑚也有蜡烛红及桔皮红2种颜色,均可大量供应。
?高折光率铅玻璃大量用于仿水晶的首饰和工艺品上,国内很多玻璃厂均能生产。
?北京生产的料器闻名全国,料器均属玻璃质,可制成多种仿玉器料,包括仿翡翠。
?河南省南阳、浙江省宁波等地生产的合成玛瑙,也是玻璃质的,应该称仿玛瑙产品。
à普通玻璃所作各种宝石的仿制品,一般都在比较低档的仿真首饰上使用。
综上所述,中国人工合成宝石产品中,合成宝石的优势产品首推合成水晶,其次是合成立方氧化锆和合成红宝石及合成祖母绿;人造宝石的优势产品首推玻璃质仿宝石,包括稀土元素改造的高折光率玻璃仿宝石制品,玻璃纤维仿猫眼宝石,微晶玻璃技术生产仿猫眼宝石瓷珠,玻璃质仿金星石、仿绿松石和仿红珊瑚,其次是人造钇铝榴石(YAG)及其YAG仿祖母绿等仿宝石,人造钆镓榴石(GGG)等。
沈才卿供稿
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#铀矿地质第17卷
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
人造宝石的现状与思考 据统计，世界上50％以上的人造宝石是我国内地加工的，其中约80％通过梧州集散与交易，目前梧州每年加工人造宝石达到130多亿粒，已经占到了全国人工宝石的生产交易量的90％，世界总产量80％以上，梧州已成为世界上最大的人造宝石加工基地和交易的集散市场。然而从2005年6月至今，我国人造宝石行业持续处于低迷状态，成交量不大且价格持续走低。业内人士称，梧州宝石城最差时连续好长时间每日各类宝石对外出单总量不超过5万粒。 一、人造宝石产业现状 世界上50％以上的人造宝石是我国内地加工的，其中约80％通过梧州市场集散与交易，我国已成为世界人工宝石的切磨加工中心。以广西梧州为代表的中国人工宝石切磨加工中心的形成，使世界人工宝石的加工、生产重点转移到我国。目前，除广西梧州之外，辽宁岫岩、山东昌乐、广东番禺、深圳、河南镇平、浙江诸暨、义乌、江苏东海、扬州等20多个地区依托其地缘优势和宝玉石资源优势，形成了一定规模的珠宝特色产业集群。 梧州的人工宝石业经过二十年的发展，已由原来靠进口原料进行加工的“三来一补”形式转化成生产原材料、加工成宝石成品以及销售一条龙的加工、贸易基地，具有很强的竞争力。天时、地利、人和等多方面因素，促成了梧州成为人工宝石加工基地和贸易集散地。据了解，四川、湖南、云南、广西、重庆等省、自治区的许多宝石加工厂，90%的产品都在梧州进行交易。柳州市三江县，每年都有大批宝石输往梧州市场，仅从事宝石打磨的当地民工便有10万之众。 一直以来，梧州加工的人工宝石主要销往泰国、印度、美国等国家。其中泰国等东盟国家是梧州人工宝石贸易的主要伙伴。目前，梧州市已有400多名宝石商与泰国等东盟国家的珠宝市场建立了固定联系。同时，来自美国、意大利、墨西哥、俄罗斯等国的珠宝商也纷纷到梧州寻找商机。 随着中国与东盟国家之间关系的日益深化，中国不少人工宝石企业还在泰国等国建立了公司。梧州市组织了人工宝石行业的几十家企业代表参加在泰国举办的宝石展，中国成为当时参展展位最多的国家，梧州的人造宝石已经在国际珠宝市场上占据重要地位，其市场走向已直接影响到国际市场的动向。 从2005年6月至今，人造宝石行业持续处于低迷状态，成交量不大且价格低，梧州宝石城硕大的一个宝石城有些萧条，除开店经营的没有几个外地交易的商人，这是近来市场最低迷的时期。业内人士说，宝石城最差时连续好长时间每日各类宝石对外出单总量不超过5万粒。 二、市场进一步规范削减行业利润
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
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年投产的，至八十年代末，我国已有300余家合成工业用钻石的厂家。但宝石级合成钻石的生产还在探索之中。l995年，我国采用化学气相沉积法生长出了多晶金刚石薄膜，已在首饰方面应用。 所以我国的人工宝石制造工业，虽然起步较晚，但发展迅猛。我们与发达国家的差异正在逐渐缩小。 三、基本概念 1．合成宝石：指人工或半人工的无机合成材料，其化学成分、原子结构、物理性质与其天然对应无机宝石基本相同。 A．原料：半人工材料；如天然去皮水晶作为合成水晶的原料； 人工分离出的原料Al2O3作为合成红宝石的原料；
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
人工宝石指完全或部分由人工生产或制造的、用于制作首饰及装饰品的材料，分为合成宝石、人造宝石、拼合宝石、再造宝石。合成宝石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。必须在其所对应天然珠宝玉石名称前加“合成”二字，禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名，禁止使用易混淆或含混不清的名词定名。人造宝石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。定名必须在材料名称前加“人造”二字，禁止使用生产厂、制造商的名称直接定名。禁止使用易混淆或含混不清的名词定名，不允许用生产方法参与定名。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。逐层写出组成材料名称，在组成材料名称之后加“拼合石”三字或以顶层材料名称加“拼合石”三字，由同种材料组成的拼合石，在组成材料名称之后加“拼合石”三字，对于分别用天然珍珠、珍珠、欧泊或合成欧泊为主要材料组成的拼合石，分别用拼合天然珍珠、拼合珍珠、拼合欧泊或拼合合成欧泊的名称即可，不必逐层写出材料名称。再造宝石指将一些天然宝石的碎块、碎屑经人工熔结后制成。在所组成天然珠宝玉石名称前加“再造”二字。人工晶体的共性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。 合成宝石的研究思路（1）从熔体中结晶的主要有焰熔法、提拉法和冷坩埚法。（2）从溶液中结晶的主要有水热法和助熔剂法。（3）固相生长：高温高压法合成钻石·其它方法: 化学沉淀法合成欧泊、绿松石、孔雀石、青金岩等。 1.为什么焰熔法生长出的宝石晶体要进行退火处理？焰熔法生长宝石因为温度不很稳定，使晶体位错密度较高，为消除热应力带来的晶体缺陷，必须进行高温退火处理 2焰熔法晶体生长过程分哪几个阶段？(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。 2.如何鉴别焰熔法生长的刚玉类宝石？合成红、蓝宝石中常可见气泡和未熔粉末出现，一般气泡小而圆，或似蝌蚪状；可单独或成群出现；红宝石中常常为细密的弧形生长纹，类似唱片纹；蓝宝石中色带较粗而不连续；黄色蓝宝石很少含有气泡，也难见色带。天然红宝石和蓝宝石都显示直或角状或六方色带。合成蓝宝石的光谱见不到天然蓝宝石通常可以见到的蓝区的吸收，或450nm的吸收带十分模糊。合成蓝宝石有时显示蓝白色或绿白色荧光，天然的为惰性；合成红宝石通常比天然红宝石的红色荧光明显强。 3.如何鉴别焰熔法生长的尖晶石类宝石？合成尖晶石中气泡和未熔粉末较少出现，偶尔出现的气泡多为异形。合成尖晶石很少显示色带。合成蓝色尖晶石显示典型的钴谱（分别位于540、580、635nm的三条吸收带），天然蓝色尖晶石显示的是蓝区的吸收带，为铁谱。合成蓝色尖晶石为强的红色荧光，而天然的也为惰性 4.焰熔法生长星光宝石时，产生星光效应的关键步骤是什么？过多的氧化铝未熔形成无数细小针状包体导致月光效应，有时甚至形成星光。 水热法固有鉴定特征①生长条纹②特殊包体合成祖母绿中可能形成的硅铍石包体呈针状或钉状，且出现多个时呈平行排列。③晶种片 焰熔法①原始晶形，焰熔法合成的宝石原始晶形都是梨形。而天然宝石的晶体形态为一定的几何多面体。2包裹体3未熔粉末4色带5弧形生长纹（唱片纹）6吸收光谱7荧光 助熔剂法固有鉴定特征①贵金属碎片包体②助熔剂包体 助熔剂法是将组成宝石的原料在高温下溶解于低熔点的助熔剂中，使之形成饱和溶液，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熔法或熔剂法。
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。
宝石与材料工艺学专业 专业简介 学科：工学 门类：材料类 专业名称：宝石与材料工艺学专业 专业信息 培养目标：本专业培养具有扎实的自然科学和人文社会科学基础理论、计算机基础、外语基础，具备从事珠宝及材料工艺学研究的基本理论知识和较强的实验技能，能在珠宝及材料工艺学领域从事研究、教学、科技开发、生产管理、商贸等工作的高级专门人才。 培养要求： 德育培养要求：本专业毕业生要热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，掌握马列主义、毛泽东思想的基本原理；愿意为社会主义现代化建设服务，有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感。 培养要求：具有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识，较强的计算机应用技能，掌握本专业的基础知识、基本理论、基本技能，受到科学思维与科学试验方面的基本训练，具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的能力。熟练掌握一门外语。 体育培养要求：具有良好的身体素质并能有一两项擅长的体育项目。 主要课程：美术基础、设计基础、电脑图文设计、结晶学与矿物学、晶体光学、岩石学、珠宝首饰基础、有色宝石学、钻石学、宝石加工学、首饰工艺学、宝石改善与人工合成、材料工艺学、市场营销学、推销原理与商务谈等。毕业生应获得以下几方面的专业知识和能力： ◆掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识； ◆掌握珠宝玉石的性质、合成、鉴定、加工、设计、镶嵌、贸易、材料结构与性能测定及材料应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能； ◆熟悉国家关于珠宝玉石、材料工艺科学、科技开发及相关产业的政策，国内外知识产权等方面的法律法规； ◆了解珠宝及材料工艺学的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及本专业产业的发展状况； ◆掌握中外文资料查询、文献检索以及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。 专业特色：珠宝与材料工艺学是一门实践性很强的科学，强调结晶学矿物学和岩石学理论和方法在珠宝与材料工艺科学中的实际应用，与市场紧密结合，重视合理开发、高效利用珠宝玉石资源，合理改善材料性能，掌握珠宝玉石的性质、宝石合成、鉴定、优化、加工、设计制作、评价、贸易等基本原理和方法，并能开发新材料，培养具有一定理论水平和较强的实际技能的创造性技术人才。 修业年限：3－6年。 授予学位：工学学士学位。 专业就业状况 毕业后可在有关珠宝鉴定、贸易、加工、旅游等行业，从事珠宝与材料工艺学研究评估、检测鉴定、加工贸易等方面的工作。 院校分布部分 中国地质大学。
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
宝石的合成与改善中遇到的问题解析 1.什么是一型，二型扩散处理蓝宝石？ 蓝宝石扩散处理原理：在晶体中引入一定含量的铁和钛离子，以替代刚玉分子中的铝。 扩散处理需高温条件，略低于宝石熔点的温度，使晶格架扩大，便于半径较大的着色的离子迁移，部分进入到刚玉宝石的表层，使宝石呈现出蓝色。 根据扩散层厚度分为：一型（0.004-0.1mm)，二型(深扩散处理)达0.4mm)。 2．什么是“KM”激光处理？ 一种新型的激光处理方法。采用激光加热包裹体，使应力裂隙延伸到钻石的表面，或采用新的激光孔可将钻石内部的天然裂纹与表面的裂隙连接起来，用酸处理这些裂隙以去除深色包裹体。KM激光处理主要用于靠近钻石表面的深色包裹体。处理后通常留下“之”字形横向管道，达到表面的裂隙。 3．何谓化学气相沉淀法（CVD法）？（以合成金刚石膜为例） 在较低的温度和压力下合成多晶金刚石薄膜的技术，称 CVD法 由低分子碳氢化合物（CH4、C2H2、C6H6等）为原料，在一定的温压条件下使其离解，在金刚石或非金刚石（Si、Cu 、SiO2、Al2O3、SiC等）衬底上生长出多晶金刚石薄膜层。 以金刚石为衬底生长金刚石薄膜的CVD方法又称外延生长法。 4．试述广义和狭义的“熔体法”的概念，分别包括哪些具体的晶体生长方法? 广义：凡是从熔融体中结晶生长出晶体的方法，均属于熔体法, 焰熔法、助熔剂法、冷坩埚熔壳法…...狭义：利用坩埚直接从相应组成的熔体中结晶出相同成分晶体的方法。 不包括焰熔法、助熔剂法、冷坩埚熔壳法、区域熔炼法。 1．根据宝石在热处理过程中内部变化的机理列举热处理技术的原理（不少于五种）根据宝石在热处理过程中内部变化的机理将热处理技术的原理分为八类。 1. 使宝石中致色元素改变而产生颜色的变化。加热处理宝石改变其中阳离子的价态，使颜色产生变化。 2.使宝石原有的色心被破坏而引起颜色的变化。色心（空穴陷阱）是能够产生颜色的结构缺陷。进入这类色心的电子，吸收某一能量的可见光，产生电子跃迁而呈色。辐照法改色蓝色托帕石，热处理改粉红色托帕石为黄色，紫水晶变黄或绿色，烟水晶变黄绿或无色等都是此类实例。 3.使宝石中的杂质扩散或改变存在状态而改变颜色。有些宝石中存在的致色离子，由于存在状态原因，使宝石颜色不好或不能致色，加热可以使致色离子在宝石内均匀扩散，进入晶格质点位置或晶格缺陷，从而改变宝石的颜色。如褐色红宝石→红色红宝石，白色蓝宝石→蓝色蓝宝石。 4.使一些含水的宝石发生脱水作用而引起颜色的变化。有些宝石中有吸附水、结构水，热处理过程中，不破坏结构水则能完成改色任务；若温度过高结构水被驱逐，宝石发生脱水作用，结构遭破坏便出现不希望的变色。如欧泊加热到300℃±就会失水而破坏它的变彩效应。粉红色玉髓变橙，红或褐色；虎睛石加热产生深褐至红褐色与脱水作用有关。 5.使某些宝石发生结晶构型的变化。随温度升高，有些宝石的晶格结构类型会发生变化，从而导致颜色变化。如低型锆石→高型锆石，褐-褐红色→无色透明，使无色锆石作为钻石仿
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。