合成工艺水热法法合成宝石

流行饰品材料及工艺教育部职业教育宝玉石鉴定与加工专业教学资源库GemsandJadeIdentificationandProcessingTeachingResourceLibrary人工宝石的合成工艺建设者姓名：徐亚兰

张贤富水热法早在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。二十世纪上叶，由于军工产品的需要，水热法合成水晶投入了大批量的生产。随后，水热法合成红宝石于1943年由Laubengayer和Weitz首先获得成功，Ervin和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JohannLechleitner在1960年研究成功的。到九十年代，原苏联新西伯利亚合成出了海蓝宝石。随后，红色绿柱石等其它颜色绿柱石及合成刚玉也纷纷面市。水热法

（1）基本原理利用高温高压的水溶液使那些在大气条件下不溶或难溶的的物质溶解，或反应生成该物质的溶解产物，通过控制高压釜内溶液的温差使产生对流以形成过饱和状态而析出生长晶体的方法。即置适当的原料在封闭之高压釜中，在高温高压条件下溶解于水中，随后所需之晶体在籽晶上增生长大.自然界热液成矿就是在一定的温度和压力下，成矿热液中成矿物质从溶液中析出的过程。水热法合成宝石就是模拟自然界热液成矿过程中晶体的生长。水热法

（2）水热法合成宝石的装置主要装置为高压釜，在高压釜内悬挂种晶，并充填矿化剂。

高压釜为可承高温高压的钢制釜体。水热法采用的高压釜一般可承受1100℃的温度和109Pa的压力，具有可靠的密封系统和防爆装置。因为具潜在的爆炸危险，故又名“炸弹”（bomb）。

水热法生产过程：石英碎块用铂金网桶挂于高压釜顶部，氧化铬、氧化铝和氧化铍烧结块放在高压釜底部，高压釜内充填矿化剂（通常含碱金属或铵的卤化物）。电炉在高压釜的底部加热，溶解的原料在溶液中对流扩散，相遇并发生反应，形成祖母绿溶液。当祖母绿溶液达到过饱和时，便在种晶上析出结晶成祖母绿晶体。生长速度：每天0.5-0.8mm。

水热法

（3）水热法的优缺点1）合成的晶体具有晶面，热应力较小，内部缺陷少。其包裹体与天然宝石的十分相近。

2）密闭的容器中进行，无法观察生长过程，不直观；

3）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；

4）安全性能差水热法

（4）水热法的合成工艺利用水热法常用来合成绿柱石、合成祖母绿、合成石英和合成刚玉等。A、合成祖母绿

1946年N.Lechleitner用水热法成功地在实验室合成出了祖母绿；1965年美国的Linde公司实现了水热法合成祖母绿的商业生产。1987年我国有色金属工业总公司广西桂林宝石研究所曾骥良等用水热法合成出质量较好的宝石级祖母绿，最大的一颗达到6.42ct。各个厂家采用的具体的生产工艺不完全相同，商家对此严加保密。而合成产品的变化也较多，Lechleitner先后有A、B、C、D、E等类型的合成祖母绿。其相应的宝石学特性有细微的差异。目前，合成祖母绿的国家或公司主要有：澳大利亚的莱切雷特纳（Lechleitner）、美国的林德（Linde）、中国桂林。

水热法B、其它颜色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