Chatham合成宝石及发展

红宝石(刚玉)制作2009-03-08 13:04sfq24|分类：化学|浏览3457次刚玉的成分主要为α－氧化铝。

主要的制作条件是什么？目前的人工制作工艺是什么？条件要求，设备需求很高吗？怎样能尽可能的用较易找到的设备制作？分享到：2009-03-08 19:21提问者采纳1877年法国化学家弗雷米将纯氧化铝粉末、碳酸钾、氟化钡和少量重铬酸钾作原料，在坩埚中经高温熔融8天，获得小颗粒红宝石晶体，这是人造红宝石的开端.1900年，科学家曾用氧化铝熔后加入少量氧化铬，Cr2O3,按重比0。

7%添加的方法，制出了2g~~4g的红宝石。

现在，已经能制造大到10g的红宝石和蓝宝石。

1885年在瑞士日内瓦出现一些品质优良的人造红宝石，据说是有天然红宝石碎片，加上增强红色的重铬酸钾等经高温熔融制成，和天然品性质相同.然而真正实现人工制造宝石并能投入规模化生产的要归功于法国化学家维尔纳叶.维尔纳叶在1891年发明火焰熔融法，并用该法试制人造宝石，成功后又用纯净的氧化铝试验.在高温马弗炉中用倒置的氢氧吹管进行试验，含有少量氧化铬的纯净氧化铝细末慢慢落入火焰中熔化，滴在基座上冷凝结晶.经过十年的努力，1904年维尔纳叶正式制造出了人造红宝石，以后火焰熔融法逐渐完善，生产出的红宝石和天然品几乎无差别.该法一直沿用到现代，至今仍是世界生产人造宝石的主要方法，人称“维尔纳叶法”。

现在只要数小时就能制造出100克拉以上的红宝石原石，外观呈倒梨形或胡萝卜形的人造刚玉晶体，质地纯净，颜色透明度甚至超过天然品，经济效益巨大.现代维尔纳叶法不仅能生产从浅粉红色至深红色的红宝石，还能生产各种颜色的蓝宝石，甚至还能生产带有星光的红宝石和蓝宝石，真是巧夺天工.人造红、蓝宝石不仅在外观上，而且在理化、光学性质上也和天然品完全一致，但价格仅为天然品的1/3到1/20，只有在显微镜下才能发现人造宝石中微小的空气泡呈圆形，天然品中空气泡为扁形这一细微的差别.我国现在的人造刚玉年产量达70t，颜色有红色、蓝色、无色，生产耗电量大，每生产1kg刚玉耗电量在1200至1400kw/h.人工制造宝石译者： putin24原作者：Roberta Kwok发表时间：2010-06-15浏览量：4007评论数：0挑错数：0通常情况下。

合成宝石的发展趋势合成宝石是通过人工合成的方式生产出来的宝石，具有与天然宝石相似的物理和化学属性。

随着科学技术的不断进步和人们对宝石需求的增加，合成宝石的发展呈现出以下几个趋势：首先，合成宝石的生产技术将更加成熟。

目前，合成宝石主要通过高温高压法、溶剂法、熔炼法等多种方法生产，但现有的生产技术仍然存在一些问题，如存在色差、杂质多、生产周期长等。

未来，科学家将进一步改进合成宝石的生产技术，提高其质量和纯度，使其更接近天然宝石的品质。

同时，新的生产技术如化学气相沉积法、水热合成法等也将不断涌现，为合成宝石的生产开辟更多可能性。

其次，合成宝石的种类将更加丰富。

目前已经能够通过人工合成蓝宝石、红宝石、绿色石英等传统宝石，但仍然有很多宝石的合成方法尚未发现。

随着科学技术不断发展，人们对于合成各种稀有宝石的研究也将深入进行，未来可以预见合成黄金刚石、绿松石、翡翠等更多种类的合成宝石将问世。

第三，合成宝石的价格将进一步下降。

传统的天然宝石价格居高不下，使得普通人难以负担。

而合成宝石由于是人工合成的，其生产成本相对较低。

随着生产技术的进步和规模的扩大，合成宝石的价格将会进一步下降，更多的消费者将有机会拥有自己喜爱的宝石饰品。

第四，合成宝石的市场需求会增加。

随着人们对宝石饰品的需求不断增加，天然宝石的供需差距愈发明显。

在日益增长的市场需求下，合成宝石将成为人们购买宝石饰品的主要选择之一。

尤其是那些追求时尚和多样性的年轻一代，更加倾向于选择合成宝石来满足自己的需求。

第五，合成宝石与天然宝石的共存将成为常态。

合成宝石虽然与天然宝石在物理和化学性质上非常相似，但仍然存在差别。

有些宝石饰品收藏者更加青睐天然宝石，因其具有独特性和稀有性。

而另一些消费者则更加看重合成宝石的价格和可控性。

未来，合成宝石与天然宝石将在市场上共存，各自拥有一定的市场份额。

总之，合成宝石的发展趋势是多样化、成熟化、价格下降化、市场需求增加化以及与天然宝石共存化。

人工合成宝石的发展概况人工合成宝石，即通过人工手段合成具有与天然宝石相似特性的宝石，是宝石加工和珠宝业中的一个重要分支。

以下将介绍人工合成宝石的发展概况，主要包括起源、发展历程以及现状。

人工合成宝石的起源可以追溯到19世纪早期。

1821年，法国化学家纳贝拉发现了用人工方法制造蓝宝石的方法，这标志着第一颗人工合成宝石的诞生。

此后，人们开始研究合成其他宝石，如红宝石、绿宝石等。

随着科学技术的不断进步，合成宝石的质量不断提高，越来越接近天然宝石，逐渐得到市场的认可。

20世纪初，德国的埃曼努尔·蓝德斯伯格发现了用铝矾来合成红宝石和蓝宝石的方法，这一技术开创了合成宝石的新篇章。

随后，美国的克劳德·凯尔斯发明了用高温高压方法合成钻石的技术，使得合成钻石的生产成为可能。

这些新的合成宝石技术使得合成宝石的种类和数量不断增加，为珠宝业提供了更多的选择。

随着合成宝石技术的不断发展，合成宝石在珠宝市场上的地位逐渐确立。

合成宝石的价格相对较低，品质稳定，颜色和纯度也可以根据需求来进行调整，因此受到了消费者的青睐。

合成宝石可以减少对天然资源的依赖，对环境的影响也较小，符合可持续发展的要求。

合成宝石行业也面临一些挑战和问题。

合成宝石的市场存在一定的诚信问题，一些不法商家可能以天然宝石的名义销售合成宝石，从而误导消费者。

合成宝石的生产成本较低，导致一些商家通过以次充好的手段获得暴利，破坏了市场的公平竞争环境。

合成宝石与天然宝石的真伪鉴定技术也面临挑战，一些合成宝石可以模拟天然宝石的外观和物理特性，使得鉴别变得更加复杂。

目前，人工合成宝石的技术已经十分成熟并且不断创新。

合成钻石、蓝宝石、红宝石等一些常见的合成宝石已经在市场上得到广泛应用。

研究人员还在探索合成其他宝石的方法，以满足人们日益增长的需求。

人工合成宝石的发展概况
人工合成宝石自20世纪初开始，随着现代科学技术的迅速发展，其品质与数量越来越接近天然宝石，已经成为了珠宝市场的重要组成部分。

早期的人工合成宝石以石英和硼氮等为主要材料，主要用于制作表面硬度高的工业领域。

随着人工合成宝石技术的日益发展和完善，人们开始使用人造蓝宝石、红宝石、翡翠
等宝石的合成方法，制造出更加逼真的宝石。

这些新型人工合成宝石不仅具有传统天然宝
石的美观外观和种类多样性，而且价格低廉，成为大众消费的选择。

目前，人造宝石的制造采用了高温高压、熔融法、沉淀法等多种技术。

其中最著名的
是高温高压法，该技术主要针对钻石和蓝宝石等高价值宝石。

与天然宝石相比，这种人造
宝石具有优异的物理化学性质，而且不受地质和气候变化的影响。

此外，人工合成宝石还
可以通过控制其生长环境和生长时间，制作出不同颜色和形象的宝石。

然而，也需要注意到，人工合成宝石的质量和品质与天然宝石有一定的差距。

因此，
对人工合成宝石进行鉴定和评估也成为了宝石鉴定领域的重要内容。

虽然在普通消费领域，人工合成宝石的质量已经能够满足大众的需求，但在高端珠宝市场上，天然宝石仍然是消
费者首选，人造宝石只能用于辅助装饰。

总的来说，人工合成宝石的发展已经成为了珠宝产业中的一股重要力量。

它们在大众
市场上发挥着重要的角色，成为了人们表达情感、烘托气氛和提升品味的重要物品。

未来，随着科技的不断发展，人工合成宝石也有望继续提高质量和品质，成为更加逼真的宝石。

合成宝石学复习提纲一、填空第二章熔体法—焰熔法（维尔纳叶法）1. 焰熔法基本原理：利用氢氧的高温，使疏松的粉料通过氢氧焰撒下、熔融，落在冷却的结晶杆上，结晶成单晶。

最早是1885年由弗雷米（E. Fremy）、弗尔（E. Feil）和乌泽（Wyse）一起，利用氢氧火焰熔化天然的红宝石粉末与重铬酸钾而制成了当时轰动一时的“日内瓦红宝石”。

后来于1902年弗雷米的助手法国的化学家维尔纳叶（Verneuil）改进并发展这一技术使之能进行商业化生产。

2. 焰熔法生长宝石工艺：1)原料的制备与提纯2)粉料制备：高纯度，高分散性，均一性3)晶体生长：引晶，放肩，等径生长4)退火处理3. 维尔纳叶法生长刚玉晶体（1）原料的制备与提纯：●AI2(SO4)3 :(NH4)2SO4 = 2.5 : 1；●加1.5倍水，加热溶解，缓慢冷却结晶，得到铝铵矾晶体。

AI2(SO4)3 + (NH4)2SO4 + H2O —— (NH4)2AI2(SO4)4-24 H2O●PH>3.5，重结晶，可去除钾离子； PH<3.5，重结晶，可去除铁、钛、铜、锰、镁等离子。

●去离子水重结晶3~5次，铝铵矾纯度达99.9%以上。

（2）粉料制备：●铝铵矾脱水：(NH4)2AI2(SO4)4-24 H2O——— (NH4)2AI2(SO4)4 - H2O + 23 H2O ↑ (200 ℃) (NH4)2AI2(SO4)4 - H2O——— (NH4)2AI2(SO4)4 +H2O ↑(250~350 ℃) 脱水炉温 < 300℃，脱水率 < 60%，可以保证粉料较好的分散性和流动性。

●无水硫酸铝铵分解：(NH4)2AI2(SO4)4 ——AI2(SO4)3 + NH3 ↑ + SO3 ↑ + H2O ↑ (450~550℃)●硫酸铝分解：AI2(SO4)3 ——γ-Al2O3 + SO3 ↑ (650~850℃)（3）晶体生长：包括引晶、放肩、等径生长三个步骤。

2023年蓝宝石行业市场前景分析一、蓝宝石行业市场概述蓝宝石，是一种钢铁、金属和塑料等材料上使用的人造宝石，其硬度仅次于钻石，拥有优异的光学性能和特殊的颜色。

蓝宝石被广泛用于制造手表表面、手机相机镜头、LED照明、航空和航天设备等高端产品中。

目前，全球主要的蓝宝石生产商集中在中国大陆、东南亚、美国和欧洲。

二、蓝宝石行业市场需求和趋势分析1. 市场需求蓝宝石广泛应用于多个行业，特别是在高端电子产品、照明和航天等领域有较大需求。

其中，手表和手机是蓝宝石的主要应用领域，由于手表和手机的需求量巨大，带动了蓝宝石市场需求的快速增长。

同时，节能环保快速普及，能耗管理也成为全球范围内的重点执政任务之一。

因此，各国政府出台了多项节能环保政策和支持措施，推进节能产业和LED照明产业的发展。

在这一趋势下，蓝宝石作为LED照明的支撑材料之一，受到了市场的青睐。

此外，随着5G网络的普及和新技术新材料的应用，蓝宝石在消费电子和半导体晶体管等领域也有很大的发展空间。

2. 市场趋势在未来几年内，蓝宝石市场将保持稳定快速的增长。

其中，手表、手机和LED照明领域的需求量仍将继续增长，并为蓝宝石行业带来更多的机会。

此外，新兴领域如5G 通讯、半导体晶体管等也会给蓝宝石行业带来新的需求。

在技术趋势方面，利用新材料和技术创新生产蓝宝石的过程将会不断进化，能够提高蓝宝石的质量，降低生产成本。

这将使得蓝宝石的市场价格更有竞争力。

三、蓝宝石行业市场竞争格局分析随着蓝宝石市场需求的增长，越来越多的企业加入了这个市场。

尤其是中国和东南亚地区的企业数量快速增长，形成了行业内的竞争格局。

目前，全球蓝宝石市场上领先的企业包括Chatham Created Gems、Tashmarine、CRYSCORE、SHG Crystals等，这些企业主要来自欧美和日本等发达国家。

而在中国，蓝宝石行业主要由中科硕达、锐晶科技、铭晶科技等公司把持，其中中科硕达是世界上最大的人造蓝宝石制造商之一。

人工合成宝石方法1、焰熔法使原料粉末在氢氧焰中，边投入边熔融而结晶生成宝石晶体的方法。

由于此法是法国的维尔纳叶在1902年发明的，所以又称“维尔纳叶法”。

这是目前合成宝石的主要方法之一。

现今的合成红宝石、蓝宝石、彩色尖晶石、金红石、星光红蓝宝石及人造钛酸锶等宝石大多用此法制得。

2、水热法也称热液法是在密封的高压容器内，从水溶液中生长出晶体的方法，在一定程度上再现了地下热液矿物结晶的过程。

用此法合成的宝石有水晶、祖母绿、红宝石、海蓝宝石等。

3、助熔剂法这是在常压高温下，借助助熔剂的作用在较低温度下加速原料的熔融，从熔融体中生长出宝石晶体的方法。

此法在一定程度上模拟了自然界的岩浆分异结晶成矿过程。

通常所说的“卡善（KASHAN）”合成红宝石、“查截姆（CHATHAM）”合成祖母绿以及人造钇铝榴石（YAG）、人造钆镓榴石（GGG）、合成蓝宝石、合成金绿宝石、合成尖晶石等均可用此方法制成。

4、熔体法直接熔化宝石原料，然后逐渐降低温度，从而生长出宝石晶体的方法。

根据实际工艺过程的不同又可进一步分为以下两种方法：（1）提拉法：也称丘克拉斯法，适用于红宝石、蓝宝石、星光红宝石、星光蓝宝石、变石、钇铝榴石、钆镓榴石等宝石晶体的生长。

（2）导模法：也称斯切帕诺夫法，是提拉法的变种。

用于生长合成红宝石、金绿猫眼等。

5、区域熔炼法（也称浮区法）将原料逐区熔融并重结晶而生长出宝石晶体的方法。

用此法可生长出合成刚玉类宝石、合成变石和人造钇铝榴石晶体等。

6、冷坩埚熔壳法简称熔壳法，主要用于生产合成立方氧化锆（CZ）晶体。

其原理与熔体法相近，但具体方法及工艺过程较复杂。

7、高温超高压法是在高温超高压条件下，模拟变质成矿过程合成宝石的方法。

常用于合成金刚石、翡翠等。

8、化学沉淀法是一种经化学反应和沉淀，进而加热加压合成非单晶质宝石的方法，如合成欧泊、合成绿松石等。

另外，用于生产合成金刚石薄膜的化学气相沉淀（CVD）法以及最新资料报道的合成碳化硅单晶生产技术，也暂且归属于此类。

人工合成宝石的发展概况【摘要】人工合成宝石是通过人工方法模拟天然成因制备的宝石，具有与天然宝石相似的外观和物理性质。

人工合成宝石在宝石行业中具有重要意义，既可以满足市场需求，又可以降低生产成本。

经过多年的发展，人工合成宝石技术日益成熟，种类繁多，应用范围广泛。

未来，随着技术的进步，人工合成宝石将有更广阔的发展空间，对宝石行业的影响将愈发显著。

人工合成宝石的大规模生产也会对环境造成一定影响，需要加强环保意识和控制措施。

在人工合成宝石的发展过程中，应注重持续创新和可持续发展，实现经济效益与环境保护的平衡。

【关键词】关键词：人工合成宝石，定义，意义，历史，制备方法，种类，特点，市场应用，发展趋势，未来前景，影响，环境。

1. 引言1.1 人工合成宝石的定义人工合成宝石是指利用人工方法在实验室中制造出具有与天然宝石相似性质的人造宝石。

通过控制化学成分、温度、压力等条件，人工合成宝石可以在短时间内大量生产，并且具有较高的成色和纯度。

人工合成宝石与天然宝石在外观上几乎无法区分，因此在珠宝市场上广泛应用。

人工合成宝石的制备方法通过模拟天然宝石形成的地质过程，在实验室中合成出具有与天然宝石相似的结构和性质。

常见的制备方法包括溶液法、熔融法、化学气相沉积法等。

这些方法在不同的条件下可以制备出各种颜色和形状的人工合成宝石。

人工合成宝石的定义并不仅仅局限于外观与天然宝石相似，更重要的是其制备过程是经过人为干预和控制的。

人工合成宝石不受地质条件的限制，可以通过人工手段进行精确调控，满足市场需求。

人工合成宝石在宝石行业中具有重要的地位和作用。

1.2 人工合成宝石的意义人工合成宝石的意义在于提供了一种更加经济实惠和可控的宝石选择，让更多的人能够以较低的价格享受到美丽的宝石。

传统天然宝石价格昂贵，因为其产量稀少、采掘困难，而人工合成宝石则可以在实验室中通过特定的方法制备出来，因此价格相对较低。

这种良好的性价比使得人工合成宝石成为了许多人购买珠宝首饰的首选，同时也大大拓展了宝石市场的规模和消费群体。

人工合成宝石的发展概况作者：夏希悦来源：《青年与社会》2019年第02期摘要：珠宝作为日常消费品已逐步被消费者接纳，随着珠宝市场的不断发展，合成珠宝也开始渐渐的走向市场并占据自己的一席之地，在科技领域、军事领域以及珠宝市场的供不应求导致了合成珠宝的快速发展壮大。

但是在当今的合成珠宝业也存在着一些问题，例如没有完全达到批量化生产、切磨加工还是主要以人工为主，机器切磨较少、合成宝石的品质并不能达到最好，合成的手法以及质量需要改进等，如果能规范人工合成宝石的发展市场，相信人工合成宝石定能蓬勃发展。

关键词：人工合成宝石;发展;规范一、人工合成宝石的现况随着科技的发展、人民的需求，合成珠宝应运而生，无论是科技、军工还是首饰、装饰，合成珠宝都扮演着非常重要的角色。

合成珠宝完全或部分由人工制造且自然界有已知对应物的晶质体、非晶质体或集合体，其物理性质、化学成份和晶体结构与所对应的天然珠宝玉石基本相同。

早在50多年前人工合成宝石就已经出现，当时是美国CarrollChatham先生合成出来的一个祖母绿晶体，虽然体积极小但也标志着合成宝石问世。

经过了50多年的不断发展，现在合成宝石的品种越来越丰富，例如：合成刚玉、合成钻石、合成尖晶石、合成祖母绿、合成立方氧化错、合成水晶、合成欧泊等。

合成珠宝业在经过了长期的发展后，合成品种在不断的增加，几乎可以合成出天然宝石中的大部分品种。

这种产品的多样化也是合成珠宝可以得到快速发展的一个主要因素。

广西梧州，人工宝石之都，20世纪初起，随着各种人工宝石和合成宝石材料被陆续研制出来，以普通金属和人工宝石制造的时装首饰在世界范围大行其道，带动了人造珠宝加工产业的兴盛。

上世纪80年代，梧州已是世界排名前三的珠宝加工和出口地香港，梧州的人工合成宝石可谓是家喻户晓。

经过科技的进步，合成珠宝的数量及质量得到了可观的改善，价格也不再像以前那么昂贵了，渐渐地合成珠宝开始“进军”首饰市场了。

在还没有大量进入首饰饰品时，合成珠宝就吃到了闭门羹。

人工合成宝石的发展概况随着科技的不断发展，人工合成宝石已经成为了一种越来越受欢迎的替代品。

传统的天然宝石往往价格昂贵，且数量有限，而人工合成宝石则具有价格低廉、色泽均匀、数量可控等特点，因此备受追捧。

本文将对人工合成宝石的发展历程、技术原理、市场现状以及未来发展进行探讨。

一、人工合成宝石的发展历程人工合成宝石的历史可以追溯到19世纪。

最早的尝试是通过模仿天然宝石形成的过程，用高温高压方法合成石英，但质量和颜色都难以达到与天然宝石媲美的水平。

随着科学技术的发展，20世纪中叶，人们逐渐掌握了通过化学方法合成宝石的技术，从而开启了人工合成宝石的新时代。

20世纪60年代至70年代，人工合成宝石的生产技术得到了迅速发展，合成蓝宝石、合成红宝石、合成翡翠等产品相继问世，得到了市场的认可。

随后，随着化学、物理等学科技术的不断进步，人工合成宝石的种类和质量不断提升，逐渐形成了比较完备的生产体系。

人工合成宝石的生产方法主要包括：高温高压法、熔融法、气相法和溶剂法。

（一）高温高压法高温高压法是一种利用高压装置将石英或者其他原料置于石英底部，然后在高压高温条件下形成宝石晶体的方法。

在高压高温条件下，石英会融化为液体，再通过适当的方法重新冷却结晶，形成人工合成宝石。

（二）熔融法熔融法是一种利用矿石原料，通过高温熔融和快速冷却，来形成宝石晶体的方法。

这种方法其实是模拟了宝石的形成过程，因此合成的宝石质量较高，色泽均匀。

（三）气相法气相法是一种利用化学反应将气态或者固态原料转化为固态宝石的方法。

这种方法适用范围广，成本较低，因此在宝石市场中得到了广泛应用。

（四）溶剂法溶剂法是一种以有机物或溶液为溶剂，将原料溶解后通过适当的方法析出宝石晶体的方法。

这种方法操作简单，成本低廉，能够大批量生产产品。

人工合成宝石的市场需求呈现出逐渐增长的态势，主要原因有三点。

随着人们对珠宝首饰的需求不断增加，天然宝石的价格昂贵，数量有限，因此人工合成宝石成为了一种较为理想的替代品。