宝石改善与人工合成.doc

天然宝石的人工改善（Nature gemstone enhancement）指人们运用某种技术方法和工艺处理来改变宝石的颜色，提高宝石的净度、物理和化学稳定性，使天然宝石的外观得到改善，从而提高宝石美学价值和商品价值的过程。优化处理：指除切磨和抛光以外，用于改善珠宝玉石的外观(颜色、净度或特殊现象)、耐久性或可用性的所有方法。光的颜色变化表达方法牛顿光谱、CIE颜色系统颜色三要素：色相、饱和度（色度）、明度（亮度）近代科学颜色理论：晶体场理论、分子轨道理论、能带理论、结构缺陷理论优化：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。如热处理红宝石、浸无色油祖母绿、玉髓玛瑙的染色处理等处理：非传统的、尚不被人们接受的优化处理方法。如染色处理翡翠、辐照处理钻石、表面扩散处理蓝宝石等。热处理：将宝石放置在可控气氛和温度的加热设备中，添加不同的化合物和涂填物、选择不同的温度范围、气氛条件、加热速率及恒温时间对宝石进行热处理，使宝石的颜色、透明度、净度、光学效应等外观特征得到明显改善。经热处理后，宝石的颜色相对稳定，它是一种将宝石的潜在美展示出来并为人们广泛接受的常见优化方法。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，如珍珠、象牙、珊瑚、琥珀等2.使宝石原有的色心被破坏而引起颜色的变化3.使宝石中的杂质扩散或改变存在状态而改变颜色4.使一些含水的宝石发生脱水作用而引起颜色的变化5.使某些宝石发生结晶构型的变化6.使某些宝石发生重组、再生和净化而达到优化的目的7.消除宝石中的包裹体，提高宝石的透明度和净度8.温度骤变可能引起珠宝玉石内部产生裂纹热处理刚玉的鉴别特征：1.颜色不均匀，原色带的颜色、清晰度也会发生不同程度的变化。 2.固态包裹体有不同程度变化3.流体包裹侵入新胀裂的裂隙中4.表面特征：表面产生一些凸凹不平的麻坑。二次抛光出现双角棱、多面角棱 。5.吸收光谱和荧光特征：黄色和蓝色蓝宝石在台式分光镜下观察，缺失450nm吸收带，某些热处理的蓝色蓝宝石在短波紫外光下显示弱的淡绿色或淡蓝色荧光。热处理石英类宝石及鉴定特征：1. 色淡不浓、发暗，色调不正；2. 绝大部分热处理水晶无色带，若有则为平行条纹；3. 水晶的颜色对光、热较稳定，个别有褪色现象，主要区别是晶体内有无棉絮状物质；4. 一般由天然水晶（紫晶、烟晶等）改色而成的，因此具有天然水晶的三相包裹体外；因热应力作用在包裹体四周还出现微裂隙光环；5. 有时紫晶、黄晶中可看到似皂沫状（或波纹状）包裹体。 热处理宝石：刚玉、石英类宝石、绿柱石类宝石、托帕石、锆石、碧玺、翡翠、尖晶石、磷灰石、锂辉石复习思考题1. 什么是热处理？简述热处理的原理？2. 通过具体的宝石实例叙述热处理的分类？3. 热处理为何能够消除某些宝石中的包裹体？ 4. 列举三种常见的热处理宝石及其鉴别特征？常见的电离辐射有四类：重带电粒子、高能电子、电磁辐射、中子辐射源：能够产生电离辐射的物质或装置。 通过核转变产生电离辐射的装置或物质，如核反应堆和放射性元素。 通过电磁场把带电粒子加速至高能量的电器装置，或可产生电离辐射的装置。辐照对宝石产生不同的效应，包括： 1. 使宝石形成天然已发现和尚未发现的色心； 2. 使已有的色心强化； 3. 恢复由于加热和光照而退色的色心； 4. 改进与色心无关的色彩等。辐照使宝石致色最主要的原理是在宝石晶体内产生各种色心：电荷缺陷色心、离子缺陷色心放射性指放射性原子核由于处于不稳定状态，向另一种核素转变并放出辐射和能量的过程。影响宝石辐照改色的因素：宝石本身的成分和晶体结构、辐射类型、辐照功率和宝石吸收剂量辐照技术 ：1. 把宝石放入辐照设备（如反应堆）中心处。2. 样品盒由电动机带动不停转动。3. 有进水、出水冷却样品，水温不超过50。辐照宝石时要解决的技术问题：（1）为保证颜色均匀，须转动宝石实现均匀辐照。（2）为避免样品在辐照时温度过高炸裂，应采用相应冷却措施。如加入循环冷却水等。（3）控制放射剂量或反复辐照以得到满意的色度。 辐照剂量未饱和前，颜色深度与辐照剂量、时间成正比。 辐照剂量饱和后，宝石的颜色便稳定不变。（4）辐照改善有时颜色不稳定，遇光、热易退色。通常辅助低温去掉不稳定色心，保留稳定色心。辐照处理的宝石有钻石、托帕石、锆石、石英、绿柱石、长石、方柱石、锂辉石、方解石、及珍珠等。钻石辐照处理：辐照热处理钻石的颜色，为永久性改色适用于：有色而且颜色不好的钻石，如褐色天蓝色、绿色： 但此法不能使颜色变浅；不能提高颜色的色级辐照处理钻石的鉴定：1 颜色分布天然彩钻，为直线状或角状色带，与晶面平行，人工致色，色带平行于琢型宝石的小面。处理产生的颜色分布集中，与琢型、轰击方向有关。亭部辐照：圆钻型底尖成环状，形成“伞状效应”；阶梯型靠近底面有与其平行的窄色带。冠部辐照：冠部刻面轮廓颜色富集；围绕腰棱的深色环。边部轰击：无特征的图案，靠近轰击源一侧颜色深。2吸收光谱：黄钻H4色心引起的吸收线辐照黄钻可存在595nm的吸收线，但在加热处理中，随温度上升，595nm吸收线会消失，同时在红外光谱区将出现H1b和H1c吸收线。3导电性：天然蓝钻能导电和透过短波紫外光，辐照蓝钻则不导电。 托帕石的辐照处理及鉴定核反应堆线性加速器加热处理黄色和褐色托帕石（天然或人工），光照下均可褪色绿柱石：Maxixe型无色、暗蓝色、绿色、黄色、粉色、蓝色绿柱石（经射线、短波紫外线）变成 深钴蓝色的绿柱石碧玺：主要产生粉红色、红色，得到好的颜色的同时会产生裂纹。不易检测。石英：几乎所有石英通过辐照都可以形成烟色。后再经减色处理形成所需颜色，不易检测。芙蓉石辐照后颜色加深，无色水晶辐照后成紫晶、黄晶，不易检测。表面处理 ： 是采用简单的不改变宝玉石基本性质，改善质量的一类物理修饰法。宝石的表面处理分为：涂层法、镀膜法和贴箔法。涂色 将颜料或染料涂于宝石表面以改善宝石颜色外观的方法。涂层 将有色膜或具有强反射的膜涂于宝石表面、亭部刻面或底面以改善它们的颜色或亮度的方法，也称为覆膜。涂色宝石的鉴别特征 ：鉴定方法与染色的鉴定相同。 观察宝石的光谱、查尔斯滤色镜下颜色的变化、颜色分布、试剂擦拭等都是鉴定涂色有效的手段。 涂色处理的钻石，在颜色分级时可能会发现很难定色级，这时要注意检察其亭部和腰棱表面的颜色，和用蘸试剂的棉球擦拭。涂层宝石的鉴别特征 ：（1）宝石亭部涂层用表面反射照明，在20-40X放大下观察可以发现划痕、涂层剥落的斑痕及含气泡的表面晕彩斑。（2）涂层宝石的折射率很难测出。（3）用钢针刻划在膜上会留下痕迹。（4）用热针测试，塑料膜会有异味反应。（5）透镜涂层的钻石会带有明显的灰色调，与比色石比较时，很难定其色级。 贴箔宝石的鉴别特征 ：（1）放大：不平而褶皱的箔片，箔片表面的划痕；有时可见到脱落的箔。(2)观察宝石的颜色和亮度分布特征也可以揭示贴箔处理。复习思考题1. 什么是辐照处理？什么是涂层、镀膜和贴箔？ 2. 辐照处理有几种类型？设备有哪些？3. 辐照处理钻石有哪些工艺方法？有哪些鉴别特征？ 4. 列举常见辐照处理的宝石及其鉴别？ 5. 表面处理有哪几种方法？有何异同？6. 涂层、镀膜和贴箔宝石各有何鉴别特征？ 扩散处理就是在高温或超高温条件下，通过某种元素在宝石中以扩散的方式来改变宝石内致色元素的种类、含量和元素间的比例，从而达到改变宝石外观特征（如颜色、透明度）的一种化学处理方法。扩散处理的原理:1、渗入元素与宝石中主要成分元素的类质同象置换条件 1）原子或离子的半径 大小相近 2）相同的化学键性 3）电价的总和平衡 2、渗剂及其作用3、扩散处理的一般过程： 1）渗剂介质中发生各种化学反应 2）宝石界面附近的外扩散作用 3）界面吸附和界面反应（渗入元素在宝石界面附近与宝石的某种原子或离子所发生的交换反应为界面反应） 4）内扩散过程（置换式扩散、空位式扩散）4、影响扩散处理的主要因素 1）温度因素（温度越高，产生的活性渗入元素离子就越多； 宝石的扩散系数增大） 2）扩散时间（渗层厚度的平方与扩散时间成正比，两者呈抛物线关系，渗层厚度总体上随扩散时间延长而增加，但出现明显的递减规律） 3）宝石晶体结构和缺陷（晶体缺陷如位错、空位是渗入元素的扩散通道； 扩散处理与辐照处理结合使用）5、扩散处理的方法 1）粉末包渗法 把宝石成品或半成品埋入盛有渗剂粉末的耐高温容器中，加热密封容器。 优点：设备简单，易操作，适用于各种款式宝石。缺点：容器体积小，处理宝石量有限，渗剂对容器有腐蚀性。 2）盐浴法 把宝石浸入到渗剂的熔融体中进行扩散处理。 优点：设备简单易操作，扩散速度快、效率高。缺点：不同部位形成的渗层厚度不均，熔盐腐蚀性强、产生有害气体。 3）熔烧法 把渗剂制成料浆，涂覆于宝石表面，干燥后放在热处理炉中，在惰性气体或真空气氛中以稍高于料浆熔点的温度加热烧结，通过液固相扩散的方式形成渗层。所产生的渗层均匀、扩散速度快。刚玉宝石扩散处理扩散处理原理：在晶体中引入一定含量的铁和钛离子，以代替刚玉（AI2O3）分子中的铝扩散蓝宝石的类型根据扩散层厚度:型： 0.0040.1mm , 型（“深”扩散处理）达0.4mm根据致色离子: Cr、Ni：橙黄色扩散层 Co 蓝色扩散层 Fe、Ti：扩散蓝宝石（主要） 扩散处理蓝宝石的鉴定 鉴定依据：人工扩散的颜色仅限于宝石表层，而宝石的核心部分是原天然刚玉宝石，宝石的颜色层可通过切磨或抛光部分或全部去除。鉴定扩散处理蓝宝石有效的方法：油浸和放大观察。肉眼或显微镜下观察:1.型扩散为灰蓝色、蓝色，表面似水淋淋、灰蒙蒙的雾状外观,； 型扩散为清澈的蓝-蓝紫色，似天然优质蓝宝石。2. 坯料表面呈现出部分反射光和表面烧结物，经抛光可部分或全部去除；3. 抛光轻时，抛光面常上产生一种双层带状物，放大镜下观察可见一个扩散层。4. 表面裂纹或周围孔隙中，常有色料沉积。5. 宝石中的包裹体周围常有高压碎片，部分包裹体熔融，如金红石的丝状部分熔融成点状，或被吸收。油浸观察：最实用的鉴定方法，浸入浸液后典型特征：1. 高凸起，沿刻面接合处和腰围见较深的色线或高凸起 注意色线与宝石色带、包体区别：后者常常不规则。2. 斑状刻面，颜色深浅不一的现象，使整个宝石颜色不均匀，或处理、抛光不均匀，扩散层厚度不同引起。3. 腰围边效应，即腰围常完全无色，整个腰围清晰可见。是热处理过程中，边缘过度熔融、烧结，抛光时不得已加重抛光而出现的现象。4. 蓝色轮廓，扩散处理宝石的边缘都很清楚，显示渗色层的特征。5 . Co2+扩散的蓝宝石，在查尔斯镜下呈现红色。其它鉴别特征1. 荧光特征：短波紫外光下有白垩状蓝色或绿色荧光；长波紫外光下有蓝、绿色甚至橙色荧光。2. 紫外-可见光光谱特征：天然蓝宝石以565nm为中心吸收而呈现蓝色，Fe2+、Ti4+离子浓度决定色调深浅。扩散处理红宝石的鉴定特征 1. 颜色：有不同深浅的红色，颜色常呈斑块状不均匀。2. 放大检查：浸在二碘甲烷中用漫反射光，可见红色多集中在腰围、刻面棱及开放性裂隙中，但不如扩散蓝宝石明显。3. 荧光：在短波紫外下可见有斑块状的蓝白色磷光。4. 二色性：具模糊二色性，有时呈特殊的黄-棕黄二色性5. 折射率：具有异常折射率，最高可达到1.80。 扩散处理星光刚玉宝石的鉴定 1. 颜色：整体为黑灰色调的深蓝色，弧面型的底部、裂隙内有红色斑块物质。2. 星光特点：完美、均匀，批量样品中过于完美与天然星光不符。3. 放大检查：星光仅局限于表面。弧表面有极薄层细小点状聚集的絮状物，非针状金红石定向排列。4. 荧光：长短波紫外光下无反应。部分有红色斑样品发红色荧光。5. 化学成分：样品表面Cr2O3含量异常。表面铬含量高，油浸中呈轮廓清晰的高突起红色圈。复习思考题1. 什么是扩散处理？简述扩散处理的原理？2. 什么是型、 型扩散处理蓝宝石？3. 鉴定扩散处理蓝宝石较有效的方法是什么？有何典型特征？4. 扩散处理红宝石、星光宝石有何鉴别特征?5. 当你接触扩散处理的宝石时，如何最有效鉴别？染色处理的概念: 使致色物质渗入珠宝玉石中，达到产生颜色、增强颜色或改善颜色均匀性的目的。 染色处理的工艺条件 :宝石材料：1. 耐热、耐酸碱。因酸、碱清洗，处理中要加热、煮沸。 2. 含有一定的孔隙度，以使色料浸入。 3. 无孔隙的宝石需人工制造孔隙或裂纹，以便色料进入。染料：1. 接近天然宝石的颜色。 2. 选可与宝石内部的元素进行化学反应，或能被吸附的。 3. 选择不退色的染料品种。影响染色的因素 : 1. 温度、时间、压力、浓度的影响 2. 酸性、碱性反应条件控制染色处理翡翠的鉴别特征 1.染绿色翡翠：沿缝隙分布：易浓集在小裂纹、晶粒间隙中，呈丝网状。吸收光谱：呈色机制决定天然翡翠有特征的铬吸收，与绿色染料对可见光的吸收特征截然不同。分光镜下，染色翡翠在红区内有一强吸收窄带，天然翡翠从红区末端始有690、660、630nm三条强度递减间隔排列的吸收线。查尔斯滤色镜：早期常变成橙红色调,近期染绿翡翠，因染料不同，多不变色。紫外荧光：大多数染色翡翠与天然相似，无明显荧光；少量有很强的紫外荧光是染色的标志。 2.染紫色翡翠等天 然 染 色分布 成片，少呈脉状 裂隙和孔隙、细脉 色浅，深者少见 白色颗粒被紫色包围荧光 没有或弱蓝白色 弱粉红色（指示性特征）长波紫外 弱褐红色荧光 明亮的橙色荧光颜色 矿物自身、不褪色 耐久性差，褪色染色玛瑙的鉴别特征1. 色调，有机染料颜色艳丽，易退色，明显呈“假色” 2. 染色玛瑙是经色料浸泡、干燥而呈色，色料沉积在玛瑙的孔隙中，在放大观察可在裂纹和孔隙内找到不均匀色点。染色珍珠的鉴别1. 肉眼和放大观察 肉眼观察是鉴别银盐着色最快速的方法： 整体观察需丰富经验，显示与天然不同的色调。 放大：染料集中在珠孔附近或成脉状分布。可用棉球蘸稀硝酸在珍珠上试搽，外加颜色会被搽到棉球上。2. 仪器测试：紫外荧光法 长波紫外线下：天然黑珍珠呈亮红-暗红褐色，有些无荧光。染色黑珍珠荧光不明显或呈暗绿色。X射线荧光光谱法:X射线照射并测量荧光波长，可检测染色的银。X射线照相法:利用银透不过X光的性质呈现白色的特征鉴别。染色欧泊的鉴别特征 1.显微镜：染色欧泊，色斑呈破碎的小块，仅局限在表面，粒状结构，含有胡椒粒状的炭或染料的颗粒，裂隙中浓集的染料。天然欧泊很少看到黑色斑点。2. 荧光法：染色欧泊在长波紫外线下没有正常的强荧光反应; 天然欧泊出现正常的强荧光效应。 刚玉的染色处理及鉴别1染色刚玉放大检查有颜色集中的痕迹，可以用蘸丙酮的棉签进行擦试。2 染色红宝石常带橙色或黑灰色调，有时会出现橙色紫外荧光，无明显的692nm的荧光线。绿松石染色处理及鉴别: 染色的绿松石滴一滴氨水，染的蓝色就会褪掉。其它的可以染色的宝石：绿柱石类宝石、岫玉、珊瑚、青金石、白玉、青白玉、琥珀象牙等复习思考题1. 什么是染色处理？2. 染色处理对材料、染料各有什么要求？3. 影响染色处理的因素有哪些？4. 分别列举常见宝石染色的鉴别特征。漂白处理的概念：用盐酸、硫酸、双氧水或阳光等对宝石进行处理以去掉杂色而改善宝石颜色。主要有珍珠、珊瑚、象牙、玉髓、翡翠等。漂白处理的鉴别 1. 表面结构受破坏、结构疏松，光泽受损2. 酸蚀结构，干净的底色，表面有酸蚀网纹充填处理概念 用油、人造树脂、玻璃或其他聚合物等材料充填和掩盖结构疏松的珠宝玉石或珠宝玉石表面的缝隙、孔洞，增加其透明度和耐久性。充填处理翡翠的鉴别 （1）光泽（2）酸蚀网纹（3）充胶的溶蚀坑（4）底色干净，没有杂质（5）透明度与结构不相配（6）晶粒界线不清（7）敲击声沉闷（8）紫外荧光 一般有弱到强的蓝白色荧光。（9）相对密度 绝大部分B货翡翠在二碘甲烷液中上浮（10）酸滴试验（汗珠） 天然翡翠微孔隙具毛细作用。传统充填处理红宝石的鉴别(1)注胶处理的刚玉宝石其裂隙处的光泽不同，胶的光泽低于刚玉主体的光泽，裂隙较大时，针尖触之，胶可被划动。 红外光谱中可出现胶的吸收峰。(2)玻璃充填的刚玉宝石往往裂隙十分发育，用表面反射光观察裂隙内玻璃的光泽明显低于刚玉主体光泽，大的裂隙处充填玻璃平面往往凹陷，红外光谱检验也可能发现玻璃的存在。充填过程往往会在裂隙或空洞中留有气泡。 （3）正交检测：通过正交偏光镜可看到全消光的玻璃质填充物，而天然刚玉宝石则没有此现象。（4）盐酸法：盐酸可有效去除刚玉类宝石的填充物。（5）X光分析：可区别出填充物的结构不同。 新型铅玻璃充填处理红宝石 1）充填物为黄色透明物质，存在大量扁平气泡和小空隙。2)在所有的观察方向上，充填裂隙的可见度非常低，但在充填的裂隙上会呈现弱到中等程度的蓝紫橙红色闪光。3）表面抛光都较差，因为充填物的硬度明显低于刚玉本身的硬度 。 4）在高能短波紫外光辐射下，充填物具有强蓝色荧光，与红宝石的红色荧光对比明显；而红宝石中传统充填的玻璃一般呈惰性或具弱的灰色荧光。 充填处理欧泊的鉴别特征 蜡或塑料填充，只要仔细观察都能识破。未镶嵌的欧泊：较低的折射率、密度（约1.9），含有黑色束状或指纹状包体和不透明的金属包体。 “微损”测试，用一些溶剂而使裂隙显露出来，或用针在不显眼处刻划。 充填处理钻石的鉴别特征 （1）闪光效应：闪光现象在裂隙面不同位置可表现不同的颜色。（2）常带朦胧的蓝紫色调。（3）裂隙内可能存在异形气泡，流动痕迹。（4）X光照相：填充物一般不透X光，底片呈现清晰的暗色区域。 复习思考题1. 什么是漂白、充填处理？2. 处理翡翠的鉴别特征？3. 常见漂白、充填处理宝石的鉴别特征？激光打孔：淡化钻石中的深色包裹体，减弱其可见程度，以改善钻石的外观。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。高温高压处理（HPHT） 将塑性变形产生的结构缺陷致色的褐色钻石，放在高温高压炉中进行处理，来改善或改变钻石颜色的方法。高温高压处理钻石的鉴别特征 1. 成批白色a型钻石应注意，因天然a型钻石仅占1%。2. 钻石呈雾状外观以及褐或灰色调而不是黄色调。3. 放大：部分钻石内部有明显平行应变纹理或愈合裂隙4. 部分钻石内部有不常见的包裹体，或包裹体周围有应力破裂纹。5. 拉曼光谱：有3760cm-1峰，而天然无色钻石没有。6. 吸收光谱：a型褐色钻石经HPHT处理成自然界少见的强黄黄绿色钻石，在480500nm处有强吸收带，530nm处有强吸收线，和575nm、535nm吸收峰，有些637nm处有吸收峰。7. 处理Ia型钻石有绿色强荧光。8. 腰棱上有GE-POL字样。 复习思考题1. 什么是激光处理？什么是“KM激光处理”？2. 什么是高温高压处理？3. 经过高温高压处理的钻石呈现什么特征？ 人工晶体生长方法： 1从熔体中生长单晶体：焰熔法、提拉法、冷坩埚法和区域熔炼法。 2从液体中生长单晶体：助熔剂法和水热法 3从气相中生长单晶体的方法：化学气相沉淀 (CVD)法人工合成宝石的主要方法焰熔法：合成红宝石、合成蓝宝石及人造钛酸锶等水热法：合成水晶、合成祖母绿、合成红宝石等助熔剂法：查塔姆合成祖母绿、合成蓝宝石及GGG等熔体法：提拉法-合成红、蓝宝石、合成变石及YAG等 导模法-合成红宝石、合成猫眼等区域熔炼法：合成刚玉类宝石、合成变石和YAG等。冷坩埚熔壳法：合成立方氧化锆(CZ)晶体高温超高压法：合成金刚石、合成翡翠等化学沉淀法：合成欧泊、合成碳化硅、合成金刚石薄膜等其它：利用玻璃、陶瓷、塑料工艺制作玻璃猫眼等仿制品焰熔法1 基本原理： 焰熔法是从熔体中生长单晶体的方法。其原料的粉末在通过高温的氢氧火焰后熔化，熔滴在下落过程中冷却并在籽晶上固结逐渐生长形成晶体。目前合成宝石的主要方法之一，可生产：合成红、蓝宝石、合成星光红蓝宝石、合成尖晶石、合成金红石、人造钛酸锶等焰熔法生长宝石的优缺点优点 无需坩埚 可生长高熔点（2800C）的宝石晶体 晶体生长速度较快，生长大尺寸晶体 设备较简单，生产率高，适于工业化生产 生长过程可进行观察缺点 温度梯度大，生长晶体质量欠佳 不易控温，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，原料成本高 不能生长易于挥发和氧化的宝石材料焰熔法生长宝石的共同特征1)气泡，形状、数量不同。2) 晶体横截面上可见到像唱片一样的密集弧形生长环带或色带，常伴有与条纹方向垂直的拉长气泡。3) 未熔融的粉料形成面包碎屑状包体。4)焰熔法生长的梨晶很容易从中间裂开，并易产生位错而使晶体出现镶嵌结构、晶向扭曲等严重缺陷 5)焰熔法生长的宝石晶体个体较大，颜色均匀而鲜艳。合成红宝石的鉴定(1)原始晶形(2)颜色 ：过于纯正、艳丽，给人以不真实感。 (3)多色性 ：从台面观察可看到较明显的二色性。 (4)发光性 ：紫外光光源照射下可发强红色荧光 ，X射线有红色磷光 ，查尔斯滤色镜下可有更明显的红色 (5)生长线：弧形生长线是区分的重要依据 (6)气泡：有较明显的轮廓，一般为球状，少数情况下变形成蝌蚪状异形气泡。 焰熔法合成蓝宝石(1)生长纹：具有较宽的生长线。(2)气泡：与合成红宝石中的类似，有时气泡周围会有蓝色物质聚集，在鉴定中更容易发现。(3)发光性：焰熔法合成蓝宝石的发光性较活跃，不同颜色的样品具有不同的荧光特点。 (4)吸收光谱 ：缺失天然蓝宝石中的特征铁线。 合成尖晶石的鉴定：异常消光、折射率和密度均大于天然品，荧光强、吸收光谱不同于天然品晶 系：等轴晶系，内部晶格常发生畸变。密 度：3.64（+0.02，-0.12）g/cm3。光性特征：均质体，常具异常光性（晶格畸变）。折 射 率：1.728（+0.012，-0.008）。紫外荧光：（略）吸收光谱：红色：688nm线，695nm带，680nm690nm带。 变色：525660nm，690nm带。 粉色：640700nm强带。 深蓝色：550nm，570600nm强带，625650nm带。 绿、绿蓝色：425nm吸收带。放大检查：焰熔法：洁净，偶见弧形生长纹，气泡。 合成金红石的鉴定：根据密度、硬度、吸收光谱常见颜色：浅黄色，也可有蓝、蓝绿、橙色。光 泽：亚金刚光泽至亚金属光泽。摩氏硬度：67。密 度：4.26（+0.03，-0.03）g/cm3。光性特征：非均质体，一轴晶，正光性。多 色 性：很弱，浅黄，无色。折 射 率：2.6162.903。双折射率：0.287。紫外荧光：无。吸收光谱：黄和蓝色在430nm以下全吸收。放大检查：强重影，一般洁净，偶见有气泡。特殊光学效应：色散强（0.330）。合成钛酸锶的鉴定：（三高一低）即高折光率、高色散、高密度、低硬度 思考题1. 试述焰熔法生长宝石的工作原理。2. 焰熔法可以生长哪些宝石？3. 焰熔法生长的宝石晶体有哪些优缺点？4. 如何鉴别焰熔法生长的刚玉类宝石？5. 如何鉴别焰熔法生长的尖晶石及金红石晶体？6. 焰熔法生长宝石晶体的共同特征有哪些？水热法晶体生长在水溶液（含水体系）中生长晶体的方法水热法合成的宝石品种有：水晶、红宝石、祖母绿、海蓝宝石、蓝宝石水热法 ：等温法：利用物质溶解度差异 温差法：高压釜上下产生温差 摆动法：利用两个筒之间的温差 水热法所需设备： 高压釜、加热炉、 测温元件（热电偶）、控温元件、 温度记录器等。水热法生长宝石晶体的优缺点 水热法的优点(1) 生长存在相变(如石英等) 的材料；(2) 生长有较高完美性的优质大晶体；(3)与自然界晶体生长的条件很相似。水热法的主要缺点(1)需要特殊的高压釜和安全防护措施；(2)需要适当大小的优质籽晶；(3)整个生长过程不能观察；(4)投料是一次性的，生长晶体的大小受高压釜容器的限制。影响水热法宝石晶体生长的因素：1矿化剂的性质和浓度2对流挡板3生长区温度和温差：4压力和充填度：5籽晶取向6培养体水热法生长水晶的鉴别1存在籽晶核2气液包裹体形状不同3固态包裹体不同4触及手感不同5彩色水晶色感不同6其它缺陷（位错、腐蚀隧道、生长条纹）7光谱特征不同水热法生长红宝石晶体的鉴别1存在籽晶核2气液包裹体形状相似， 云烟状裂隙，充填液体和气泡3红色荧光强4光谱特征不同 水热法生长祖母绿的鉴别1存在籽晶核2红外光谱3固态包裹体：双折射晶体、多相填充腔体、扭曲羽状、纱状、絮状、钉状、针状4强红色荧光，滤色镜下强红色5黑色底衬下，强光照射会出现红色 思考题1. 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？3. 水热法生长的各种宝石晶体与对应的天然晶体如何鉴别？4. 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是什么？助熔剂法: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。 助熔剂法的分类：自发成核法和籽晶生长法l 自发成核法：根据获得过饱和度的方法 缓冷法合成红宝石、无色蓝宝石、祖母绿、YAG 蒸发法合成尖晶石 反应法钡铁氧l 籽晶生长法：根据生长工艺 籽晶旋转法“卡善”合成红宝石 顶部籽晶旋转提拉法YIG（钇铁榴石） 底部籽晶水冷法YAG（钇铝榴石）助熔剂性质：1溶解能力强； 2低熔点、高沸点； 3粘滞性小； 4挥发性、毒性和腐蚀性小； 5易与晶体分离； 6不易污染晶体。助熔剂法生长宝石的优缺点优点1适用性强；2生长温度低；3可生长有挥发组份并在熔点附近会发生