合成宝石复习

1、晶体生长与合成宝石 第一章第一章 概论概论人工合成宝石的概念z 人工合成宝石（简称为人工合成宝石（简称为人工宝石人工宝石），根据），根据“GB/T16552-2003GB/T16552-2003珠宝玉石名称珠宝玉石名称”的规定，的规定，人工宝石的定义人工宝石的定义是：是：完全或部分由人工生产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或制造，用作首饰及装饰品的材料统称为人工宝石。工宝石。z人工宝石包括人工宝石包括合成宝石、人造宝石、拼合宝合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石。石和再造宝石。人工合成宝石的命名原则z1 1、合成宝石必须有、合成宝石必须有“合成合成”二字在名称之首。

2、二字在名称之首。z2 2、人造宝石必须有、人造宝石必须有“人造人造”二字在名称之首。二字在名称之首。z3 3、禁止使用、禁止使用生产厂或制造商的名称直接定名，生产厂或制造商的名称直接定名，如如“查塔姆查塔姆(Chatham)(Chatham)祖母绿祖母绿” ， “林德林德（LindeLinde）祖母绿）祖母绿”等；等；4 4、禁止使用、禁止使用生产国名或地名参与定名，生产国名或地名参与定名，如如“苏联钻苏联钻”等；等；5 5、禁止使用、禁止使用易混淆或含混不清的名词易混淆或含混不清的名词定名，如定名，如“红刚玉红刚玉” ” 、 “ “合成品合成品”等；等；6 6、不允许、不允许用生产方法参与定

3、名用生产方法参与定名。关于“仿宝石”一词的用法z国标国标：用于模仿天然珠宝玉石的颜色、用于模仿天然珠宝玉石的颜色、外观和特殊光学效应的外观和特殊光学效应的人工宝石人工宝石以及用以及用于模仿另外一种天然珠宝玉石的于模仿另外一种天然珠宝玉石的天然珠天然珠宝玉石宝玉石可称为仿宝石。可称为仿宝石。“仿宝石仿宝石”一词一词不能单独作为珠宝玉石的名称使用。不能单独作为珠宝玉石的名称使用。某些人工宝石在不同场合下可有不同的名称某些人工宝石在不同场合下可有不同的名称: : （1 1）当代替相应天然宝石时可被称为合成宝石，如人工）当代替相应天然宝石时可被称为合成宝石，如人工合成的水晶代替天然水晶时称合成的水晶代

4、替天然水晶时称“合成水晶合成水晶” ” 等；等； （2 2）当代替非相应天然宝石时则称为仿宝石）当代替非相应天然宝石时则称为仿宝石( (赝品赝品) )，如，如人工合成的水晶代替钻石时称人工合成的水晶代替钻石时称“仿钻石仿钻石” ” 。仿宝石的材料可以是天然的，也可以是人工合成的。仿宝石的材料可以是天然的，也可以是人工合成的。如红色如红色尖晶石代替红宝石时也称尖晶石代替红宝石时也称“仿红宝石仿红宝石” ” 。人工晶体与人工宝石的关系z人工晶体人工晶体人工宝石人工宝石 条件条件: :颜色漂亮、透明度好、硬度高、晶体大颜色漂亮、透明度好、硬度高、晶体大小符合宝石加工工艺条件等小符合宝石加工工艺条件等

5、z人工宝石人工宝石天然宝石的代用品天然宝石的代用品 评价评价: :尽可能与天然宝石接近，越逼真越好。尽可能与天然宝石接近，越逼真越好。从熔体中生长晶体的方法主要有从熔体中生长晶体的方法主要有焰熔法、晶体提拉法、冷坩焰熔法、晶体提拉法、冷坩埚熔壳法、熔体导模法埚熔壳法、熔体导模法和和区域熔炼法区域熔炼法从溶液中生长晶体的方法主要有从溶液中生长晶体的方法主要有助熔剂法和水热法助熔剂法和水热法 从气相中生长单晶体从气相中生长单晶体 ：化学气相沉淀化学气相沉淀 (CVD) (CVD) 第二章 晶体生长理论白铅矿白铅矿1 晶体与非晶体 晶体晶体：具格子构造。：具格子构造。 如水晶、石盐如水晶、石盐固体固

6、体 非晶体非晶体：非格子构造，冷却了的液体：非格子构造，冷却了的液体 如玻璃、琥珀等如玻璃、琥珀等2 晶体的形成方式自然界中物态：气态、液态、固态自然界中物态：气态、液态、固态结晶作用的基本方式结晶作用的基本方式：液液固结晶作用固结晶作用由液相物质结晶成晶体由液相物质结晶成晶体气气固结晶作用固结晶作用由气相物质直接结晶成晶体，即升华结晶作由气相物质直接结晶成晶体，即升华结晶作用用固固固结晶作用固结晶作用由一种固相物质转变为另一种固相物质，由一种固相物质转变为另一种固相物质， 如同质多相转变、再结晶作用等如同质多相转变、再结晶作用等熔体的均一性成核均一性成核（过冷成核）均一性成核（过冷成核） 过

7、冷却、自发形成晶核的作用过冷却、自发形成晶核的作用 晶核在熔体内各处的成晶核在熔体内各处的成核机率相同，需要克服相当大的核机率相同，需要克服相当大的表面能位垒，即需要相当大的过表面能位垒，即需要相当大的过冷度才能成核。冷度才能成核。熔体的非均一性成核体系中存在某种不均匀性，能有效地降低表面能体系中存在某种不均匀性，能有效地降低表面能成核时的位垒，优先在具有不均匀性的地方形成成核时的位垒，优先在具有不均匀性的地方形成晶核。因此在过冷度很小时亦能局部成核晶核。因此在过冷度很小时亦能局部成核难熔的杂质难熔的杂质 在熔体内在熔体内 成核成核熔体的局部组成不均匀熔体的局部组成不均匀 出现相界面出现相界面

8、例如悬浮的杂质微粒、容器壁上凹凸不平等例如悬浮的杂质微粒、容器壁上凹凸不平等引入引入晶核剂晶核剂制作微晶玻璃便是根据此原理进行生制作微晶玻璃便是根据此原理进行生产的产的布拉维法则法国结晶学家（法国结晶学家（18551855）从晶体的几何概念角度，阐述实）从晶体的几何概念角度，阐述实际晶面和空间格子构造中面网之间的关系：际晶面和空间格子构造中面网之间的关系： 实际晶体的晶面常常平行于网面结点密度最大的面网实际晶体的晶面常常平行于网面结点密度最大的面网晶体生长时网面结点密度与该面网在垂直方向的生长速度晶体生长时网面结点密度与该面网在垂直方向的生长速度成反比成反比 面网间距大的平行面网之间的引力小，

9、而面网间距大的平行面网之间的引力小，而面网本身的结点密度大。在晶体生长过程中这种面网平面网本身的结点密度大。在晶体生长过程中这种面网平行向外推移就比较困难，即它的垂直生长速度小，最后行向外推移就比较困难，即它的垂直生长速度小，最后可以被保留下来而形成实际晶面；反之则逐渐消失。可以被保留下来而形成实际晶面；反之则逐渐消失。各晶面的相对生长速度直接影响着晶体的形状各晶面的相对生长速度直接影响着晶体的形状5 影响晶体生长的环境因素温度温度杂质杂质涡流涡流粘度粘度结晶速率结晶速率过饱和浓度过饱和浓度7 晶体的不完整性（缺陷）晶体生长的途径复杂而多样，并受环境因素影响较大晶体生长的途径复杂而多样，并受环

10、境因素影响较大晶体的不完整性（缺陷）：晶体的不完整性（缺陷）： 偏离晶体结构中质点周期性重复排列的性质与现偏离晶体结构中质点周期性重复排列的性质与现象象 对利用造成障碍对利用造成障碍缺陷的存在影响缺陷的存在影响 可利用性：导电性、颜色、可利用性：导电性、颜色、发光性、强度发光性、强度缺陷分类：缺陷分类：性质上分：化学缺陷和物理缺陷性质上分：化学缺陷和物理缺陷范围上分：点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷范围上分：点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷 第三章 焰熔法生长宝石晶体与鉴别本章要点本章要点 理解焰熔法生长宝石的工作原理理解焰熔法生长宝石的工作原理 了解焰熔法生长宝石的工艺过程了解焰熔法生长宝石的工

11、艺过程 掌握焰熔法生长宝石的鉴别掌握焰熔法生长宝石的鉴别焰熔法生长宝石的工作原理 焰熔法焰熔法（又称（又称“维尔纳叶法维尔纳叶法”）是使原）是使原料粉末在氢氧焰中，边投入边熔融进而结料粉末在氢氧焰中，边投入边熔融进而结晶生成宝石晶体的方法晶生成宝石晶体的方法。 目前合成宝石的主要方法之一，可生产：目前合成宝石的主要方法之一，可生产： 合成红、蓝宝石、合成红、蓝宝石、合成合成星光红蓝宝石、星光红蓝宝石、合成尖晶石、合成尖晶石、合成合成金红石、人造钛酸锶金红石、人造钛酸锶等。等。焰熔法生长宝石的工艺过程 原料的提纯原料的提纯原料丰富、价格低廉、提纯方便原料丰富、价格低廉、提纯方便 视宝石种类，提纯

12、方法也不同视宝石种类，提纯方法也不同 粉料的制备粉料的制备高纯度高纯度 化学反应完全化学反应完全 分散性和均匀性好分散性和均匀性好 晶体构型利于晶体生长晶体构型利于晶体生长 晶体生长晶体生长生长晶芽（或引种、接籽晶生长晶芽（或引种、接籽晶 ）、）、 扩大放扩大放 肩、等径生长为倒梨形（肩、等径生长为倒梨形（梨晶梨晶） 退火处理退火处理后期热处理，消除热应力后期热处理，消除热应力晶体生长过程中的工艺要求 供料系统：供料系统：粉料须流动通畅，并均匀、稳定通过燃烧器中粉料须流动通畅，并均匀、稳定通过燃烧器中心心，落入火焰中熔成小液珠，。，落入火焰中熔成小液珠，。气体燃烧器：气体燃烧器：主要设备主要设

13、备，达，达2900燃烧器结构好坏燃烧器结构好坏影响影响火焰大小和温度分布火焰大小和温度分布，氢氧，氢氧比比决定火焰形状和温度变化。决定火焰形状和温度变化。炉体：炉体：创造创造保温条件保温条件，使温度稳定，便于气体流动和不积，使温度稳定，便于气体流动和不积粉。若积粉，阻碍气体流动，产生涡流及局部温度变化，使粉。若积粉，阻碍气体流动，产生涡流及局部温度变化，使晶体生长畸形。晶体生长畸形。下降机构：下降机构：适应晶体生长温度适应晶体生长温度，保持晶体固液界面在一定，保持晶体固液界面在一定的位置，使晶体处于稳定的温度场。随意调整速度，均匀下的位置，使晶体处于稳定的温度场。随意调整速度，均匀下降，无振动

14、。起始调节的理想位置，晶体顶部温度高于晶体降，无振动。起始调节的理想位置，晶体顶部温度高于晶体熔点而低于晶体沸点，保证熔点而低于晶体沸点，保证23mm厚的熔融层。厚的熔融层。 焰熔法生长宝石的优缺点 优点优点 无需坩埚无需坩埚 可生长可生长高熔点高熔点（2800C）的宝石晶体）的宝石晶体 晶体生长速度较快，短时间生长晶体生长速度较快，短时间生长大尺寸大尺寸晶体晶体 设备较简单，设备较简单，生产率高生产率高，适于工业化生产，适于工业化生产 生长过程可进行观察生长过程可进行观察 缺点缺点 温度梯度大，生长温度梯度大，生长晶体质量欠佳晶体质量欠佳 不易控温，内应力大，位错密度高，须退火处理不易控温，

15、内应力大，位错密度高，须退火处理 对粉料纯度和粒度要求高，原料对粉料纯度和粒度要求高，原料成本高成本高 不能生长易于挥发和氧化的宝石材料不能生长易于挥发和氧化的宝石材料第二节 焰熔法生长刚玉类宝石 焰熔法生长刚玉类宝石晶体包括： 无色合成蓝宝石、各种彩色合成蓝宝石、无色合成蓝宝石、各种彩色合成蓝宝石、合成红宝石及合成星光刚玉宝石合成红宝石及合成星光刚玉宝石 生长彩色合成蓝宝石和合成红宝石，粉料着色剂着色剂 生长合成星光刚玉宝石，粉料着色剂少量星化剂星化剂第三节 焰熔法生长金红石类宝石 金红石化学式为金红石化学式为TiO2 熔点：熔点：1840 密度：密度：4.25左右左右 硬度：硬度：6 双折

16、率：双折率：0.287 色散：色散：0.330 金红石在钛酸锶和立方氧化锆研制以前，是受欢迎的钻石仿制品。着色剂合成金红石颜色FeFe橄榄绿色橄榄绿色MnMn黄色黄色CoCo暗红色暗红色CrCr橙色橙色合成尖晶石加着色剂所呈现颜色着色剂着色剂颜色颜色着色剂着色剂颜色颜色FeFeCuCuMnMnCrCr浅蓝色浅蓝色粉红色粉红色黄色黄色红、绿、棕色红、绿、棕色CoCoCo+CrCo+CrCo+MnCo+Mn深蓝色深蓝色浅蓝色浅蓝色紫色紫色焰熔法生长宝石的共同特征 无气液包裹体、无气液包裹体、弧形生长纹、弧形生长纹、面包渣状包裹体、面包渣状包裹体、喷枪材料污染及杂质、喷枪材料污染及杂质、易裂开、易裂

17、开、颜色呆板。颜色呆板。合成红宝石合成红宝石 气泡及白色和红色面包渣状包裹气泡及白色和红色面包渣状包裹体体弧形生长纹弧形生长纹台面二色性台面二色性紫外荧光强（紫外荧光强（x下有磷光）下有磷光） 焰熔法与天然红宝石鉴别1 1、原始晶形：合成的为梨形；天然红宝石为一定几何、原始晶形：合成的为梨形；天然红宝石为一定几何多面体；多面体；2 2、天然红宝石气液包裹体丰富，呈圆、椭圆、针状等、天然红宝石气液包裹体丰富，呈圆、椭圆、针状等组成类似指纹状、羽状图案；合成红宝石中无气液包裹组成类似指纹状、羽状图案；合成红宝石中无气液包裹体，可见面包渣状包裹体及小而圆的气泡；体，可见面包渣状包裹体及小而圆的气泡；

18、3 3、天然红宝石生长纹平直或六边形；天然红宝石生长纹平直或六边形；焰熔法合成红宝石中可见弧形生长焰熔法合成红宝石中可见弧形生长纹及与之垂直的拉长形气泡；纹及与之垂直的拉长形气泡；4 4、合成红宝石在台面方向有二色性，、合成红宝石在台面方向有二色性，天然刻面红宝石在腰围方向有二色天然刻面红宝石在腰围方向有二色性；性；5 5、焰熔法合成红宝石荧光、焰熔法合成红宝石荧光（中强（中强- -强）强于天然红宝石；强）强于天然红宝石；6 6、焰熔法合成红宝石在、焰熔法合成红宝石在X X射线射线下有磷光现象，天然的则无。下有磷光现象，天然的则无。焰熔法合成星光红蓝宝石鉴别1 1、天然：星光发自晶体内部，柔和

19、；星线宽窄不一，交点、天然：星光发自晶体内部，柔和；星线宽窄不一，交点处加宽加亮；处加宽加亮；合成：星光浮在表面、异常明亮、不柔和；星线连续且细合成：星光浮在表面、异常明亮、不柔和；星线连续且细直均匀，交点处直均匀，交点处无无加宽加亮；加宽加亮；2 2、天然：内部可见棱角状包裹体，且颜色有分带现象；、天然：内部可见棱角状包裹体，且颜色有分带现象；合成：内部弯曲生长条纹，极细白色粉末及分散的金红石合成：内部弯曲生长条纹，极细白色粉末及分散的金红石包裹体；包裹体；3 3、长波长波：天然星光红宝石弱红色荧光；：天然星光红宝石弱红色荧光； 合成星光红宝石呈很强的亮红色；合成星光红宝石呈很强的亮红色；

20、短波短波：天然星光红宝石弱红色；天然星光蓝宝石惰性；：天然星光红宝石弱红色；天然星光蓝宝石惰性； 合成星光红宝石极强亮红色；合成星光蓝宝石呈合成星光红宝石极强亮红色；合成星光蓝宝石呈蓝白色。蓝白色。合成合成天然天然颜色颜色均一、呆板均一、呆板自然自然IncInc干净，偶见气泡、色带少干净，偶见气泡、色带少见见常见常见g-lg-l包裹体、小八面包裹体、小八面体黑色尖晶石包裹体、锆体黑色尖晶石包裹体、锆石石RIRI1.7281.7281.7181.718SGSG3.63 g/cm3.63 g/cm2 23.60 g/cm3.60 g/cm2 2光谱光谱蓝色为蓝色为CoCo谱：谱：540540、58

21、0580、635nm635nm；红色：红区一条。；红色：红区一条。蓝色为蓝色为FeFe谱：谱：458nm;458nm;红色：红色：红区红区5 5条吸收线条吸收线荧光荧光蓝色：蓝色：SWSW下强蓝白色下强蓝白色蓝色：惰性蓝色：惰性滤色镜滤色镜蓝色：变红蓝色：变红不变红不变红偏光镜偏光镜波纹状消光波纹状消光全消光全消光裂纹裂纹垂直晶轴方向有裂纹垂直晶轴方向有裂纹少少合成金红石的鉴定：合成金红石的鉴定：根据根据密度、硬度、吸收光谱密度、硬度、吸收光谱常见颜色：浅黄色，也可有蓝、蓝绿、橙色。常见颜色：浅黄色，也可有蓝、蓝绿、橙色。光光 泽：亚金刚光泽至亚金属光泽。泽：亚金刚光泽至亚金属光泽。摩氏硬度：

22、摩氏硬度：67。密密 度：度：4.24-4.26（+0.03，-0.03）g/cm3。光性特征：非均质体，一轴晶（光性特征：非均质体，一轴晶（+ +）。）。多多 色色 性：很弱，浅黄，无色。性：很弱，浅黄，无色。折折 射射 率：率：2.6162.903。双折射率：双折射率：0.287。紫外荧光：无。紫外荧光：无。吸收光谱：黄绿色在吸收光谱：黄绿色在430nm以下全吸收以下全吸收。放大检查：放大检查：强重影强重影，一般洁净，偶见有气泡。，一般洁净，偶见有气泡。特殊光学效应：特殊光学效应：色散强色散强（0.330）。人造钛酸锶：人造钛酸锶：（三高一低）三高一低） 即即高折射率、高色散、高密度、低硬

23、度高折射率、高色散、高密度、低硬度晶晶 系：等轴晶系系：等轴晶系常见颜色：无色、绿色。常见颜色：无色、绿色。光光 泽：玻璃光泽至亚金刚光泽。泽：玻璃光泽至亚金刚光泽。摩氏硬度：摩氏硬度：56。密密 度：度：5.13（0.02）g/cm3。光性特征：均质体。光性特征：均质体。折折 射射 率：率：2.409。紫外荧光：一般无。紫外荧光：一般无。吸收光谱：不特征。吸收光谱：不特征。放大检查：气泡（少见），抛光差（硬度很低）。放大检查：气泡（少见），抛光差（硬度很低）。特殊光学效应：特殊光学效应：色散强（色散强（0.190）。 思考题1. 1. 试述焰熔法生长宝石的工作原理。试述焰熔法生长宝石的工作原

24、理。2. 2. 焰熔法可以生长哪些宝石？焰熔法可以生长哪些宝石？3. 3. 焰熔法生长的宝石晶体有哪些优缺点？焰熔法生长的宝石晶体有哪些优缺点？4. 4. 如何鉴别焰熔法生长的刚玉类宝石？如何鉴别焰熔法生长的刚玉类宝石？5. 5. 如何鉴别焰熔法生长的尖晶石及金红石晶体？如何鉴别焰熔法生长的尖晶石及金红石晶体？6. 6. 焰熔法生长宝石晶体的共同特征？焰熔法生长宝石晶体的共同特征？第四章 水热法生长宝石晶体（一）（一） 水热法生长宝石晶体原理原理：利用高温高压的水溶液，使在大气原理：利用高温高压的水溶液，使在大气条件下不溶或难溶的物质溶解，或反应生条件下不溶或难溶的物质溶解，或反应生成含有该物

25、质（宝石分子）的溶液，通过成含有该物质（宝石分子）的溶液，通过控制高压釜内溶液的温差产生对流，使溶控制高压釜内溶液的温差产生对流，使溶液过饱和而析出溶质液过饱和而析出溶质生长晶体的方法生长晶体的方法。适用于适用于室温时溶解度较低，高温高压下溶室温时溶解度较低，高温高压下溶解度增高解度增高的晶体材料。的晶体材料。1 水热法生长宝石晶体概述水热法生长宝石晶体概述水热法生长宝石晶体的优缺点水热法生长宝石晶体的优缺点 一、溶液过饱和度一、溶液过饱和度二、矿化剂（溶剂）的性质和浓度二、矿化剂（溶剂）的性质和浓度三、对流挡板三、对流挡板四、生长区温度与温差四、生长区温度与温差五、压力和充填度五、压力和充填

26、度六、杂质六、杂质七、籽晶取向七、籽晶取向八、培养料八、培养料2 影响宝石晶体生长的因素水热法生长水晶的原理水热法生长水晶的原理水热法生长水晶的工艺过程水热法生长水晶的工艺过程项目项目天然天然合成合成晶核晶核无无平整片状籽晶平整片状籽晶IncInc针状金红石、电针状金红石、电气石；云雾状气气石；云雾状气液包裹体液包裹体渣状、渣状、“桌面灰尘桌面灰尘状状”包裹体、锥辉包裹体、锥辉石包裹体；圆形、石包裹体；圆形、拉长形气液包裹体拉长形气液包裹体颜色颜色深浅不同、柔和深浅不同、柔和浓艳、均匀、呆板浓艳、均匀、呆板热敏感热敏感触及皮肤凉感触及皮肤凉感温感温感缺陷缺陷位错、腐蚀隧道等位错、腐蚀隧道等水热

27、法生长红宝石晶体鉴别水热法生长红宝石晶体鉴别水热法生长祖母绿水热法生长祖母绿 基本原理基本原理 水热法生长祖母绿鉴别水热法生长祖母绿鉴别水热法合成宝石的识别特征1 1、特征、特征IncInc铂金属片：来自坩埚的贵金属内衬铂金属片：来自坩埚的贵金属内衬硅铍石钉状硅铍石钉状IncInc：合成绿柱石中常见：合成绿柱石中常见面包渣状面包渣状IncInc：合成水晶中常见（锥辉：合成水晶中常见（锥辉石的细小雏晶）石的细小雏晶）种晶片：水热法合成宝石均用种晶种晶片：水热法合成宝石均用种晶2、生长纹理 锯齿、波状纹理：合成祖母绿锯齿、波状纹理：合成祖母绿/ /红红/ /蓝宝石常见蓝宝石常见 合成彩色水晶色带常

28、不同于天然品，其色带常平行种晶板；合成彩色水晶色带常不同于天然品，其色带常平行种晶板；合成紫晶种晶板常平行菱面体的面；合成黄水晶种晶板平行合成紫晶种晶板常平行菱面体的面；合成黄水晶种晶板平行底轴面。底轴面。 表面增生纹理：以切磨好的天然浅色绿柱石为种晶，生表面增生纹理：以切磨好的天然浅色绿柱石为种晶，生长一层薄得合成祖母绿来改善宝石颜色外观的方法称为水热长一层薄得合成祖母绿来改善宝石颜色外观的方法称为水热表面增生或水热镀层，这种表面增生的祖母绿表面可见明显表面增生或水热镀层，这种表面增生的祖母绿表面可见明显的龟裂纹。的龟裂纹。3、双晶合成水晶中一般没有复杂的双晶合成水晶中一般没有复杂的双晶结构

29、，所以通常在正交偏光下显结构，所以通常在正交偏光下显示示“牛眼干涉图牛眼干涉图”（即中空黑十（即中空黑十字），看不到字），看不到“螺旋浆状螺旋浆状”干涉干涉图。而天然的水晶常常出现巴西图。而天然的水晶常常出现巴西双晶，所以常见双晶，所以常见“螺旋浆状干涉螺旋浆状干涉图图” ” 。干涉图：水晶具特征的牛眼干涉图，天干涉图：水晶具特征的牛眼干涉图，天然紫晶大部分有平行于菱面体的聚片状然紫晶大部分有平行于菱面体的聚片状巴西双晶，两相邻的双晶一层属于左旋巴西双晶，两相邻的双晶一层属于左旋光性，另一层属于右旋光性，会抵消或光性，另一层属于右旋光性，会抵消或部分抵消旋光作用，使紫晶干涉图呈螺部分抵消旋光作

30、用，使紫晶干涉图呈螺旋浆状的黑十字旋浆状的黑十字4、吸收光谱合成红色绿柱石合成红色绿柱石与天然的明显不同，与天然的明显不同，为典型的钴（为典型的钴（CoCo2+2+）谱，即）谱，即530-590530-590之间几之间几个模糊到清晰的吸收带（个模糊到清晰的吸收带（400nm400nm以下宽的以下宽的吸收，以吸收，以530nm530nm为中心的中等强度的较窄为中心的中等强度的较窄的吸收带。的吸收带。545nm545nm和和560nm560nm处处2 2个强的窄带，个强的窄带，570nm570nm和和590nm590nm处处2 2个弱的窄带个弱的窄带）。）。天然红色绿柱石天然红色绿柱石有有4504

31、50以下和以下和540-580540-580之间宽吸收。之间宽吸收。5、红外光谱天然祖母绿既含天然祖母绿既含 I I 型水（低碱）又型水（低碱）又含含 II II 型水（高碱），但型水（高碱），但 II II 型水较型水较多多 水热法合成祖母绿早期产品只含水热法合成祖母绿早期产品只含 I I 型水（矿化剂为型水（矿化剂为HClHCl）。后来新产品既）。后来新产品既含含 I I 型水又含型水又含 I I I I 型水，但仍以型水，但仍以 I I 型水偏多。型水偏多。天然无色水晶以天然无色水晶以3595 cm3595 cm-1-1和和3484 cm3484 cm-1-1为为特征吸收，而合成水晶则缺

32、失这两个吸收特征吸收，而合成水晶则缺失这两个吸收带，而以带，而以3585 cm3585 cm-1-1或或5200 cm5200 cm-1-1为特征吸收。为特征吸收。 合成紫晶具有明显的合成紫晶具有明显的3545 cm3545 cm-1-1谱带，而谱带，而天然紫晶中这一谱带明显较弱天然紫晶中这一谱带明显较弱 与天然的相比，合成烟晶缺失与天然的相比，合成烟晶缺失3595 cm3595 cm-1-1和和3484 cm3484 cm-1-1的吸收。的吸收。思考题1. 水热法生长宝石晶体的方法有几类？水热法生长宝石晶体的方法有几类？2. 水热法生长的宝石晶体有几种？水热法生长的宝石晶体有几种？3. 水热

33、法生长的各种宝石晶体与对应的天然晶体水热法生长的各种宝石晶体与对应的天然晶体如何鉴别？如何鉴别？4. 水热法生长宝石晶体的鉴定特征？水热法生长宝石晶体的鉴定特征？5. 影响水热法生长宝石晶体的因素？影响水热法生长宝石晶体的因素？第五章 助熔剂法生长宝石晶体与鉴别助熔剂法生长宝石的基本原理 助熔剂法助熔剂法: :在高温常压下，借助助熔剂作用加在高温常压下，借助助熔剂作用加速宝石原料的熔融，从熔融体中生长出宝石速宝石原料的熔融，从熔融体中生长出宝石晶体的方法。晶体的方法。 即将组成宝石的原料在即将组成宝石的原料在高温常压高温常压下熔融于低下熔融于低熔点熔点助熔剂助熔剂中，形成均匀中，形成均匀饱和熔

34、融液饱和熔融液，然后，然后缓慢降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方式，缓慢降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方式，使熔融液处于过饱和状态，然后析出宝石晶使熔融液处于过饱和状态，然后析出宝石晶体生长的方法。体生长的方法。 助熔剂法的分类 根据晶体成核及生长方式的不同分为两类：根据晶体成核及生长方式的不同分为两类： 自发成核法自发成核法籽晶生长法籽晶生长法l自发成核法：自发成核法：根据获得过饱和度方式的不同根据获得过饱和度方式的不同缓冷法缓冷法蒸发法蒸发法反应法反应法籽晶生长法：籽晶生长法：根据生长工艺过程不同根据生长工艺过程不同 籽晶旋转法籽晶旋转法合成红宝石合成红宝石 顶部籽晶旋转提拉法顶部籽晶旋转提拉法

35、YIGYIG（钇铁（钇铁榴石）榴石） 底部籽晶水冷法底部籽晶水冷法YAGYAG（钇铝榴石）（钇铝榴石） 坩埚倒转法及倾斜法坩埚倒转法及倾斜法 助熔剂法生长宝石的关键因素 助熔剂的选择 助熔剂性质助熔剂性质： 6 6不易污染晶不易污染晶体。体。助熔剂法生长宝石的优缺点l优点优点l适用性强；适用性强；l生长温度低；生长温度低；l可生长有挥发组份并在熔点附近会发生分可生长有挥发组份并在熔点附近会发生分解的晶体；解的晶体； l可在相变温度以下生长晶体；可在相变温度以下生长晶体；l比其他方法生长出的晶体质量好；比其他方法生长出的晶体质量好；l热量输送对晶体生长的影响可以忽略；热量输送对晶体生长的影响可以

36、忽略；l设备简单。设备简单。缺点缺点 生长速度慢，生长周期长；生长速度慢，生长周期长； 晶体尺寸较小；晶体尺寸较小； 容易夹杂助熔剂阳离子；容易夹杂助熔剂阳离子； 许多助熔剂具有不同程度的毒性，其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。挥发物常腐蚀或污染炉体。埃斯皮克(Espig)缓冷法生长祖母绿晶体 1888年和年和1900年，使用年，使用自发成自发成核法核法中的缓冷法生长出祖母绿晶中的缓冷法生长出祖母绿晶体的技术。体的技术。 1924-1942年，德国年，德国人埃斯皮克人埃斯皮克(H. Espig)等进行深等进行深入研究，并对助熔剂缓冷法做了入研究，并对助熔剂缓冷法做了改进

37、，生长出长达改进，生长出长达2cm的的祖母绿祖母绿晶体。晶体。 主要设备主要设备 高温马弗炉高温马弗炉和铂坩埚。和铂坩埚。 合成祖母绿常合成祖母绿常用用1650的硅钼的硅钼棒电炉。炉子一棒电炉。炉子一般呈长方体或圆般呈长方体或圆柱体，要求保温柱体，要求保温性能好，良好的性能好，良好的控温系统。控温系统。 工艺要点工艺要点:a. 严格控制原料熔化温度和降温速严格控制原料熔化温度和降温速度，以便祖母绿单晶稳定生长，并度，以便祖母绿单晶稳定生长，并抑制金绿宝石和硅铍石晶核的大量抑制金绿宝石和硅铍石晶核的大量形成。形成。 b. b. 晶体生长过程中必须晶体生长过程中必须按按时供应时供应所需原料，使原料

38、始终所需原料，使原料始终均匀均匀分布在熔体中。分布在熔体中。 助熔剂法生长钇铝榴石晶体（YAG） 底部籽晶水冷法生长的晶体几乎底部籽晶水冷法生长的晶体几乎没有热应力，质量较高。没有热应力，质量较高。 钇铝榴石方法：钇铝榴石方法：底部籽晶水冷法底部籽晶水冷法、缓冷法缓冷法。助熔剂法生长宝石的鉴别l一、助熔剂法生长宝石的特征一、助熔剂法生长宝石的特征l1 1、固相包裹体（结晶相包裹体、助、固相包裹体（结晶相包裹体、助熔剂包裹体、未熔化熔质包裹体和熔剂包裹体、未熔化熔质包裹体和坩埚金属材料包裹体、种晶）；坩埚金属材料包裹体、种晶）； 2 2、气相包裹体，由助熔剂的挥发性造、气相包裹体，由助熔剂的挥发

39、性造成；成； 3 3、气、气- -固二相包裹体固二相包裹体, ,有时气相和固相有时气相和固相包裹体同时存在。包裹体同时存在。4 4、生长条纹、生长条纹 平直的生长条纹，由很细的包裹体或成分平直的生长条纹，由很细的包裹体或成分变化、人为的温度波动和对流等引起；变化、人为的温度波动和对流等引起；5 5、位错、位错: :生长丘；生长丘；6 6、替代性杂质及成分不均匀性：助熔剂阳离子、替代性杂质及成分不均匀性：助熔剂阳离子二、人造钇铝榴石的鉴定化学成分：化学成分：Y3Al5O12。结晶状态：晶质体。结晶状态：晶质体。晶晶 系：系：等轴晶系等轴晶系。常见颜色：无色、绿常见颜色：无色、绿色（可具变色）、蓝

40、色色（可具变色）、蓝色、粉红色、红、橙、黄、粉红色、红、橙、黄、紫红色、紫红色光光 泽：玻璃光泽至亚泽：玻璃光泽至亚金刚光泽。金刚光泽。解解 理：无。理：无。摩氏硬度：摩氏硬度：8 8。密密 度：度：4.50g/cm4.50g/cm3 34.60g/cm4.60g/cm3 3。光性特征：均质体。光性特征：均质体。多多 色色 性：无。性：无。折折 射射 率：率：1.8331.833（0.0100.010）。）。双折射率：无。双折射率：无。 三、人造钆镓榴石（GGG）的鉴定化学成分：化学成分：Gd3Ga5O12。结晶状态：晶质体。结晶状态：晶质体。晶晶 系：等轴晶系。系：等轴晶系。常见颜色：通常无

41、色至浅常见颜色：通常无色至浅褐或黄色。褐或黄色。光光 泽：玻璃光泽至亚金泽：玻璃光泽至亚金刚光泽。刚光泽。解解 理：无。理：无。摩氏硬度：摩氏硬度：67。密密 度：度：7.057.05（0.04,0.04,0.100.10）g/cm3g/cm3。光光 性：均质体。性：均质体。多多 色色 性、双折射：无。性、双折射：无。折折 射射 率：率：1.9701.970（0.0600.060）。）。紫外荧光：短波：中至强，粉橙色。紫外荧光：短波：中至强，粉橙色。吸收光谱：不特征。吸收光谱：不特征。放大检查：可有气泡，三角形板状金属包体，气液包体。放大检查：可有气泡，三角形板状金属包体，气液包体。特殊光学效

42、应：特殊光学效应：色散强色散强（0.0450.045）。）。 四、助熔剂法生长红宝石晶体的鉴别l气相包裹体气相包裹体 l助熔剂包裹体助熔剂包裹体铂金属包裹体铂金属包裹体籽晶法籽晶法成分分析成分分析 短波紫外光下短波紫外光下 五、助熔剂法生长祖母绿晶体的鉴别l红外光谱鉴定：红外光谱鉴定：不存在任何水的吸收峰不存在任何水的吸收峰l包裹体特征包裹体特征天然籽晶片痕迹天然籽晶片痕迹成分分析成分分析复习思考题1. 助熔剂法生长宝石晶体的概念？助熔剂法生长宝石晶体的概念？2. 助熔剂法生长宝石晶体的基本原理？助熔剂法生长宝石晶体的基本原理？3. 合成祖母绿和合成红宝石晶体可用哪几种助方合成祖母绿和合成红宝

43、石晶体可用哪几种助方法进行生长？法进行生长？4. 助熔剂法生长宝石晶体优缺点？助熔剂法生长宝石晶体优缺点？5. 助熔剂法生长的宝石晶体有哪些特征？助熔剂法生长的宝石晶体有哪些特征？6. 如何鉴别助熔剂法合成的祖母绿和红宝石？如何鉴别助熔剂法合成的祖母绿和红宝石？ 第六章 熔体法生长宝石晶体与鉴别熔体法概念熔体法概念从从结晶生长晶体的方法结晶生长晶体的方法 焰熔法、助熔剂法、冷坩埚熔壳法焰熔法、助熔剂法、冷坩埚熔壳法.利用利用坩埚坩埚直接从直接从相应组成的熔体相应组成的熔体中结晶出中结晶出相相同成分晶体同成分晶体的方法。的方法。包括包括晶体提拉法、熔体导模法晶体提拉法、熔体导模法熔体法分类熔体法

44、分类 生长生长大型大型和和特定形状特定形状单晶最常用的方法，单晶最常用的方法，有两种：有两种：晶体提拉法晶体提拉法丘克拉斯基法丘克拉斯基法合成红宝、无色蓝宝、合成红宝、无色蓝宝、YAGYAG、GGGGGG、变石、尖晶、变石、尖晶熔体导模法熔体导模法定型晶体生长法定型晶体生长法合成红、蓝宝、合成红、蓝宝、YAGYAG、GGGGGG、尖晶、金绿宝石、尖晶、金绿宝石一、晶体提拉法一、晶体提拉法利用利用籽晶籽晶从熔体中从熔体中提拉生长晶体。提拉生长晶体。原理原理生长装置生长装置1、加热系统：、加热系统：加热加热电阻（简单）、高频线圈。电阻（简单）、高频线圈。保温保温金属、耐高温材料。金属、耐高温材料。

45、控温控温传感器、控制器等。传感器、控制器等。 2 2、坩埚及附件：、坩埚及附件：性质稳定、纯度、性质稳定、纯度、熔点、机械强度高熔点、机械强度高。常用铂、铱、。常用铂、铱、钼、石墨、钼、石墨、SiO2SiO2等高熔点氧化物。等高熔点氧化物。 3 3、传动系统：、传动系统：旋转、升降稳定旋转、升降稳定，由籽晶杆、坩埚轴、升降系统组成。由籽晶杆、坩埚轴、升降系统组成。 4 4、气氛控制系统：、气氛控制系统：由真空装置和由真空装置和充气装置组成。晶体不同充气装置组成。晶体不同生长气氛生长气氛不同。不同。 5 5、后加热器：、后加热器：由高熔点氧化物、由高熔点氧化物、陶瓷或多层金属反射器制成。通常陶瓷

46、或多层金属反射器制成。通常放在坩埚上部，放在坩埚上部，调节晶体、熔体温调节晶体、熔体温度梯度。度梯度。晶体提拉法生长关键晶体提拉法生长关键 （1 1）控温）控温 生长过程要求固液界面保持熔生长过程要求固液界面保持熔点温度，保证籽晶周围熔体有一定点温度，保证籽晶周围熔体有一定过冷度，其余部分保持过热。过冷度，其余部分保持过热。 （2 2）提拉速率）提拉速率决定晶体生长决定晶体生长速度、质量速度、质量 适当转速产生良好搅拌，减适当转速产生良好搅拌，减少径向温度梯度，阻止组分过冷。少径向温度梯度，阻止组分过冷。 一般提拉速率一般提拉速率6-15mm/h6-15mm/h。优缺点优缺点优点优点 生长过程

47、生长过程可直接进行测试与观察，利于控制生可直接进行测试与观察，利于控制生长条件；长条件； 使用优质定向籽晶和使用优质定向籽晶和“缩颈缩颈”技术，减少晶体技术，减少晶体缺陷，获得所需取向的晶体；缺陷，获得所需取向的晶体； 生长速度快生长速度快; 晶体质量较高、晶体质量较高、位错密度低位错密度低。 缺点缺点 晶体污染不可避免，晶体污染不可避免， 液流作用、机械振动和温度波动会有影响，液流作用、机械振动和温度波动会有影响， 圆柱形晶体圆柱形晶体熔体导模法的工作原理熔体导模法的工作原理 原理原理：熔体通过毛细管上熔体通过毛细管上升至模具顶端，在模具顶升至模具顶端，在模具顶部液面上接籽晶提拉熔体部液面上

48、接籽晶提拉熔体，使籽晶和熔体交界面上，使籽晶和熔体交界面上不断进行原子或分子重新不断进行原子或分子重新排列，降温凝固生长出与排列，降温凝固生长出与模具边缘形状相同的单晶模具边缘形状相同的单晶体。体。 适于适于片状片状、管状管状和和异型截面异型截面晶体生长。晶体生长。生长：生长：合成红、蓝宝石、合成变石合成红、蓝宝石、合成变石及及YAG。熔体导模法生长要点熔体导模法生长要点 （1）温度控制温度控制合适温场合适温场炉温太炉温太高高，籽晶熔掉，晶体收缩，严重时造成缺口；，籽晶熔掉，晶体收缩，严重时造成缺口；炉温过炉温过低低，晶体在导模顶部凝固，呈枝蔓状和小晶粒，晶体在导模顶部凝固，呈枝蔓状和小晶粒团

49、聚状生长。团聚状生长。（2）生长速度生长速度影响晶体质量影响晶体质量生长速度过生长速度过高高，生长界面成蜂窝状，晶体中有大量气，生长界面成蜂窝状，晶体中有大量气孔或空洞，位错密度也增高。孔或空洞，位错密度也增高。 熔体导模法熔体导模法特点特点优点优点能直接拉出各种形状晶体能直接拉出各种形状晶体能获得成分均匀掺质晶体能获得成分均匀掺质晶体生长晶体无生长纹且光学均匀性好生长晶体无生长纹且光学均匀性好缺点缺点同晶体提拉法同晶体提拉法熔体法生长宝石的鉴别熔体法生长宝石的鉴别X射线荧光分析射线荧光分析有钼、钨、铱、铂等金属元素有钼、钨、铱、铂等金属元素放大检查放大检查云朵状气泡群及条帚状包裹体云朵状气泡

50、群及条帚状包裹体提拉法晶体可见拉长气泡和很细但不均匀弧形生长纹提拉法晶体可见拉长气泡和很细但不均匀弧形生长纹导模法晶体可见分布不均匀气泡导模法晶体可见分布不均匀气泡暗域或倾斜照明暗域或倾斜照明提拉法晶体偶见细微、类似云雾状、面纱状包裹体提拉法晶体偶见细微、类似云雾状、面纱状包裹体提拉法生长的合成变石提拉法生长的合成变石折射率和密度略低于天然品折射率和密度略低于天然品可见板条状杂质晶体、针状包裹体及弯曲条纹可见板条状杂质晶体、针状包裹体及弯曲条纹 面纱状包裹体面纱状包裹体复习思考题第七章冷坩埚熔壳法本章要点本章要点l理解冷坩埚熔壳法生长宝石晶体的理解冷坩埚熔壳法生长宝石晶体的基本基本原理原理l了

51、解冷坩埚熔壳法生长立方氧化锆晶体了解冷坩埚熔壳法生长立方氧化锆晶体工艺过程工艺过程l掌握立方氧化锆宝石晶体的掌握立方氧化锆宝石晶体的鉴别鉴别冷坩埚熔壳法生长宝石的基本原理冷坩埚熔壳法没有专门坩埚，直接用拟冷坩埚熔壳法没有专门坩埚，直接用拟生长的晶体材料本身作生长的晶体材料本身作“坩埚坩埚”，使其内部，使其内部熔化，外部设有冷却装置而使表层不熔，熔化，外部设有冷却装置而使表层不熔，形形成一层未熔壳，起到坩埚的作用。内部已熔成一层未熔壳，起到坩埚的作用。内部已熔化的晶体材料，依靠坩埚下降过冷却使其结化的晶体材料，依靠坩埚下降过冷却使其结晶生长。晶生长。CZ晶体鉴别 洁净，偶见漩涡状内部特征、气态包

52、裹体或裂纹和未完全熔化洁净，偶见漩涡状内部特征、气态包裹体或裂纹和未完全熔化的面包屑状氧化锆粉末。的面包屑状氧化锆粉末。 H H：7.57.58.58.5； SG SG：5.895.89； RI RI：2.182.18； 金刚光泽；色散金刚光泽；色散0.0550.055； 光谱光谱彩色晶体可见光区有特征吸收峰；彩色晶体可见光区有特征吸收峰； 无色晶体在可见光区有良好透过率。无色晶体在可见光区有良好透过率。 荧光荧光LWLW：多数黄橙色；：多数黄橙色；SWSW：黄色。：黄色。 其他：热导仪、手感、油笔、成品刻面其他：热导仪、手感、油笔、成品刻面10X10X检验检验 第八章 高温超高压法生长宝石晶

53、体与鉴别 高温超高压法高温超高压法合成宝石是指合成宝石是指利用高温超高利用高温超高压设备，使粉末样品在高温超高压条件下，压设备，使粉末样品在高温超高压条件下，产生相变、熔融进而结晶生长合成宝石的方产生相变、熔融进而结晶生长合成宝石的方法。法。 高温高压条件下形成的宝石矿物有高温高压条件下形成的宝石矿物有金刚石、翡翠等金刚石、翡翠等高温超高压：指温度高温超高压：指温度500 压力压力1.0109Pa条件的获得：条件的获得：静压法静压法（油压机），（油压机）， 动力法（爆炸法或核爆炸）。动力法（爆炸法或核爆炸）。高温超高压法的概念高温超高压法的概念钻石的合成原理钻石的合成原理 碳的同质多像变体钻石

54、和石碳的同质多像变体钻石和石墨由相图可知：墨由相图可知： 常温常压常温常压下石墨是碳的下石墨是碳的稳定稳定结晶形式结晶形式，而钻石处亚稳定态，而钻石处亚稳定态。破坏钻石的。破坏钻石的C-C键需要很高键需要很高能量，因此，钻石在常温常压能量，因此，钻石在常温常压下不会自动转变为石墨。下不会自动转变为石墨。 高温高压高温高压下钻石是稳定的，下钻石是稳定的，而石墨中的碳原子会重新排列而石墨中的碳原子会重新排列形成钻石。形成钻石。人工生长金刚石的方法人工生长金刚石的方法 自自19551955年美国通用电气公司年美国通用电气公司最先报导人工生长金刚最先报导人工生长金刚石获成功后，石获成功后，南非南非De

55、 BeersDe Beers公司公司、日本住友电气公司日本住友电气公司、前苏联科学院西伯利亚分院前苏联科学院西伯利亚分院以及以及等的探索和实验，总结和发明了数十种人工等的探索和实验，总结和发明了数十种人工制造金刚石的方法，成功的方法中主要有三大类：制造金刚石的方法，成功的方法中主要有三大类：1、静压法静压法：静压触媒法静压触媒法；静压直接转变法；静压直接转变法；晶种触媒法晶种触媒法。2、动力法：爆炸法；液中放电法；直接转变六方金刚石法、动力法：爆炸法；液中放电法；直接转变六方金刚石法3、亚稳定区域内生长法：、亚稳定区域内生长法：气相沉淀法（气相沉淀法（CVD）；液相外延；液相外延生长法；气液固

56、相外延生长法；常压高温合成法。生长法；气液固相外延生长法；常压高温合成法。晶种触媒法合成金刚石原理晶种触媒法合成金刚石原理以石墨、金刚石粉或石墨以石墨、金刚石粉或石墨- -金刚石粉混合物为金刚石粉混合物为碳源碳源，在一定温度梯度下，将熔在一定温度梯度下，将熔化于化于触媒触媒金属金属（铁镍）（铁镍）中中的碳输送到高压反应腔金的碳输送到高压反应腔金刚石刚石晶种晶种上，碳从六方结上，碳从六方结构的石墨转变为立方结构构的石墨转变为立方结构金刚石，并以金刚石，并以晶层形式晶层形式沉沉积于晶种上，从而进行金积于晶种上，从而进行金刚石单晶体生长。刚石单晶体生长。晶种触媒法晶种触媒法合成金刚石的优缺点合成金刚

57、石的优缺点晶种触媒法合成金刚石的晶种触媒法合成金刚石的晶体特征及鉴别晶体特征及鉴别CVD法合成钻石鉴别1 1、生长特征：具有生长层结构，如平行、生长特征：具有生长层结构，如平行的异常消光纹；的异常消光纹；2 2、类型：主要为、类型：主要为IbIb型或含极少孤型或含极少孤N N的的aa型型3 3、红外：、红外：73547354、68566856、64256425、55645564、33233323、31233123cmcm-1-1有与有与H H有关的吸收峰，经有关的吸收峰，经HTHPHTHP处理可将部分除去，只留下处理可将部分除去，只留下3107cm3107cm-1-1的的H-CH-C峰峰4 4

58、、荧光特征：未经、荧光特征：未经HTHPHTHP处理的处理的CVDCVD钻石具有特征的橙红色钻石具有特征的橙红色荧光；经过荧光；经过HTHPHTHP处理后为黄绿色；处理后为黄绿色；5 5、荧光图案：、荧光图案：CVDCVD合成钻石荧光图案有细致纹理，尤其在合成钻石荧光图案有细致纹理，尤其在阴极发光下容易观察；阴极发光下容易观察；6 6、外观：切磨的钻石往往呈扁平状，淡褐色到深褐色的体、外观：切磨的钻石往往呈扁平状，淡褐色到深褐色的体色，但经色，但经HTHPHTHP处理后近于无色；处理后近于无色；合成翡翠的工艺过程合成翡翠的工艺过程合成翡翠的特征及鉴别合成翡翠的特征及鉴别区域熔炼法基本原理区域熔

59、炼法基本原理 区域熔炼过程中，物质的输运是依区域熔炼过程中，物质的输运是依靠固相和液相的密度差驱动。靠固相和液相的密度差驱动。区域熔炼法通常分两种：区域熔炼法通常分两种： 有容器有容器的区域熔炼法，的区域熔炼法， 无容器无容器的区域熔炼法。的区域熔炼法。 宝石晶体生长通常采用宝石晶体生长通常采用无容器区域熔炼法，也称无容器区域熔炼法，也称“浮区熔炼法浮区熔炼法”。 生长的宝石有：生长的宝石有：合成变石合成变石、合成红宝石合成红宝石、YAG等。等。 区域熔炼法合成宝石的鉴别区域熔炼法合成宝石的鉴别 合成质量差时出现：合成质量差时出现：生长纹混乱、颜色不均匀、甚至生长纹混乱、颜色不均匀、甚至出现气

60、泡出现气泡等。等。 区域熔炼法成本昂贵，商业化生产区域熔炼法成本昂贵，商业化生产高质量的合成宝石高质量的合成宝石并不多见并不多见。 无坩埚污染。无坩埚污染。 晶体中少见包裹体和生长纹，质量较好。晶体中少见包裹体和生长纹，质量较好。 合成晶体颜色纯度高，内部洁净。合成晶体颜色纯度高，内部洁净。 荧光强于对应的天然宝石。荧光强于对应的天然宝石。 分光镜下吸收谱线简单清晰。分光镜下吸收谱线简单清晰。 表面常出现表面常出现“火痕火痕”等。等。第十章第十章 化学沉淀法合成宝石与鉴别化学沉淀法的分类鉴别鉴别1. 颜色、外观、折射率相似颜色、外观、折射率相似2. 放大观察放大观察 合成合成: 独特的游彩斑，