蓝宝石性质
蓝宝石单晶简介
蓝宝石单晶简介和应用 >> 蓝宝石单晶简介和应
用
蓝宝石（ -Al2O3）又称白宝石，是世界上硬度仅次于金刚石的晶体材料。
其结构中的氧原子以接近HCP （hexagonal closed packed）的方式排列，其中氧原子间的八面体配位约有2/3的空隙是由铝原子所填充，由此使它具有强度、硬度高(莫氏硬度9)，耐高温(熔点达2050℃)、耐磨擦、耐腐蚀能力强，化学性质稳定，一般不溶于水，不受酸腐蚀，只有在高温下(3000C以上)才能为氢氟酸(HF)、磷酸(H2PO4)以及熔化的苛性钾(KOH)所侵蚀；且具有同氮化镓等半导体材料结合匹配性好、光透性能、电绝缘性能优良等一系列特性。
蓝宝石单晶作为一种优良透波材料，在紫外、可见光、红外波段、微波都具有良好的透过率，可以满足多模式复合制导（电视、红外成像、雷达等）的要求，在军事工业等领域被用作窗口材料及整流罩部件，在光电通讯领域作为重要的窗口材料使用。
大尺寸蓝宝石单晶，其内部缺陷很少，没有晶界、孔隙等散射源，强度的损失很小，透波率很高，是目前透波部件的首选材料；此外，由于蓝宝石电绝缘、透明、易
导热、硬度高，因此可以用来作为集成电路的衬底材料，可广泛用于发光二极管（LED）及微电子电路，从而替代高价的氮化硅衬底，制作超高速集成电路；可以做成光学传感器以及其它一些光学通信和光波导器件。
如高温高压或真空容器的观察窗、液晶显示投影仪的散热板、有害气体检测仪和火灾监测仪的窗口、光纤通讯接头盒等。
蓝宝石晶体材料
蓝宝石晶体材料蓝宝石是一种稀有的宝石，它的成分是铝氧化物，具有优美的蓝色，因此得名。
蓝宝石晶体材料具有许多独特的物理和化学性质，被广泛应用于光学、电子、通信等领域。
本文将就蓝宝石晶体材料的特性、制备工艺以及应用进行介绍。
首先，蓝宝石晶体材料具有优异的光学性能。
它具有高透过率和折射率，可以用于制造激光器、光学窗口、光学棱镜等光学元件。
同时，蓝宝石晶体还具有较高的硬度和耐磨性，能够在恶劣的环境下保持稳定的光学性能。
其次，蓝宝石晶体材料在电子领域也有重要应用。
它具有良好的绝缘性能和热导率，可以用于制造高功率电子器件的绝缘基板、散热片等部件。
此外，蓝宝石晶体还具有较低的介电常数和损耗，适用于微波电子器件的制造。
蓝宝石晶体材料的制备工艺通常采用熔融法、水热法、气相沉积法等。
其中，熔融法是最常见的制备方法，通过将铝氧化物与适量的添加剂在高温下熔融，然后缓慢冷却结晶而成。
水热法则是将铝盐和氢氧化物在高温高压的水溶液中反应生成蓝宝石晶体。
气相沉积法则是利用气相中的化学反应生成蓝宝石晶体。
蓝宝石晶体材料的应用领域非常广泛。
在激光器领域，蓝宝石晶体被用作激光谐振腔的窗口材料，可以产生稳定的激光输出。
在光通信领域，蓝宝石晶体被用作光纤连接器的窗口，具有优异的耐磨性和光学透过性。
在电子器件领域，蓝宝石晶体被用作高功率电子器件的绝缘基板和散热片，可以提高器件的稳定性和可靠性。
总之，蓝宝石晶体材料具有优异的光学和电子性能，制备工艺成熟，应用领域广泛。
随着科学技术的不断发展，相信蓝宝石晶体材料将会在更多的领域得到应用，并发挥重要作用。
蓝宝石晶体的主要原料
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3.蓝宝石的需求实例
2008-2011全球蓝宝石衬底年用量（单位：万片）
10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 2008 2009 2010 折线图 1 2011
2008年蓝宝石衬底用量仅200万片； 2009年下半年，蓝宝石衬底的月用 量有150万片，全年用量在1600万片 左右；
LED
长晶后晶体
掏棒后的晶棒
蓝宝石衬底基片
LED产品
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晶粒
三、蓝宝石的主要用途
1
用于半导体照明产业
2
用于民用航天、军工等
3
蓝宝石晶体在民用领域的应用
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1.蓝宝石用于半导体照明产业
特点及优势
目前能用于商品化的衬底 只有两种，即蓝宝石和碳 化硅衬底。目前全球 80%LED企业采用蓝宝石 衬底，其原因是碳化硅价 格昂贵。
直接水解法： 铝跟水直接反应生成氢氧化铝，水 3
解过程在全密闭有机内衬环境中进行，不添加任何 催化剂。
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高纯氧化铝生产方法的比较
三种方法的比较
比较
方法
优点 工艺较为简单， 成本相对较低。 无污染， 工艺较为简单。 纯度高，粒径小。 反应温和，无污染， 成本相对较低。
缺点 金属离子以及卤素元素难以 去除，纯度只能达到4N，且 生产周期长，污染环境。 金属离子以及卤素元素难以 去除，纯度只能达到4N，增 加了生产周期。 工艺复杂，生产成本高。 无法做出高纯的产品。
2013年：在日本和加拿大生效；
澳大利亚 2011年
2014年：在美国生效； 2017年：在中国生效。
红、蓝宝石(刚玉)
红、蓝宝石（刚玉）红、蓝宝石是最珍贵宝石品种之一。
红、蓝宝石的鉴别是珠宝鉴定的重要课题。
市场蓝宝石的仿制品、合成品和优化处理品种类繁多，因此，红、蓝宝石的鉴定需要解决以下问题：是否是红宝石、蓝宝石？是否是合成品？是否经过了热处理？是否经过了扩散处理？是否经过了充填处理？是否经过了染色处理？是否经过了辐射处理？一红、蓝宝石的基本性质1．原石的鉴别1) 晶形：常呈腰鼓状或短柱状晶体，常见单形为六方柱{1120}、菱面体{1011}、六方双锥{2241}、{2243}和平行双面{0001}。
刚玉的结晶习性与其形成条件有密切的关系，大理岩中的红宝石常呈板状或板柱状晶体。
其它母岩中形成的可发育成柱状晶体，腰鼓状晶体等。
蓝宝石通常由各种不同的角度的六方双锥组合而成，有时腰棱处还发育有六方柱，当这种六方双锥和六方柱的组合体终止于一对平行双面时，常称为桶状晶形。
刚玉品种红宝石晶体蓝宝石的晶体2) 表面特征：柱面上常有较粗的横纹。
在菱面体上可具有三角生长标志，解理不发育，但因聚片双晶可发育有平行底面{0001}和平行菱面体面{1011}裂理。
刚玉的裂理2．成品的鉴别1) 颜色刚玉宝石的颜色多样，各种以红色为主色调的品种称为红宝石，而其它的颜色通常称为蓝宝石，常见蓝宝石的颜色有蓝色、绿色、黄色、橙色和紫色。
红、蓝宝石的颜色与杂质元素的种类，含量和组合有关：鸽血红（纯红色）红宝石，Cr3+；粉红色红宝石，Ｃr3+ /Fe/Ti；蓝色蓝宝石，Fe2+/Ti4+；黄色蓝宝石，Fe3+、色心；绿色蓝宝石，Fe3+、Fe3+/ Ti4+；紫色蓝宝石，Cr3+/Fe2+/Ti4+、Fe2+/Fe3+；帕德马蓝宝石，色心/Cr3+、 Fe3+；变色蓝宝石，Fe、Ti、Cr。
刚玉的各种颜色品种橙色蓝宝石各种红色色调的红宝石2) 折射率：一般为1.762~1.780。
双折射率：0.008-0.009。
光性：一轴晶负光性。
刚玉的折射率测定3) 多色性：红宝石，红色/橙红色；蓝宝石，蓝色/蓝绿色；黄色蓝宝石，黄色/浅黄色；绿色蓝宝石，绿色/黄绿色；橙色蓝宝石，橙色/无色；褐橙色蓝宝石，黄褐色/无色；紫色蓝宝石，紫色/橙色。
蓝宝石材料的光学性能及其应用研究
蓝宝石材料的光学性能及其应用研究蓝宝石，即铝氧化钻石，是一种常见的宝石材料，拥有高度的光学透明度及优异的物理化学性质，因此在近几年被广泛研究并应用于光学器件、激光技术、微电子学等领域。
本文将就蓝宝石材料的光学性能及应用进展做一简要介绍。
蓝宝石材料是一种具有特殊晶体结构的材料，其晶格常数与钻石十分接近，因此具有极高的硬度和高温抗性，也可在高温或强酸强碱环境下保持稳定性。
由于蓝宝石材料光学质量好、透光性高、折射率低、温度系数小，在光学器件、激光技术、微电子学等领域中具有良好的应用前景。
一、蓝宝石的物理化学性质蓝宝石材料的化学分子式为AL2O3，其硬度为9，居于经典矿物硬度表的第二位，理论密度为3.98g/cm3。
蓝宝石通过晶体生长技术生产出来的蓝宝石晶体通常不大，因而可以应用在一些微型设备上，例如制造MEMS器件和深紫外LED。
此外，蓝宝石晶体抵御强酸、高温、高压、真空等多种恶劣环境的能力比较强。
二、蓝宝石的光学性能蓝宝石的透明度非常高，通常在UV（紫外线）到IR（红外线）波长范围内具有极高并且表现稳定的透明度，同时反射率低。
这种透明度以及对光的反射能力被广泛地利用于光学器件中，例如光学器件透镜（Linear），也可以应用在激光器和LED器件上。
三、蓝宝石的应用进展1. 蓝宝石激光器蓝宝石材料具有双折射性，且具有高光学质量（Homogeneity、refractive uniformity、特殊晶体结构），能输出近似于100%的线偏振光，能够提供高功率输出。
蓝宝石激光器可以应用在医学领域激光治疗，检测金属和塑料零件的紫外线辐射等领域。
2. 蓝宝石透镜由于蓝宝石透光性高且相对固有的物理化学性质，蓝宝石透镜在紫外线成像、光学测量等领域具有很好的应用前景。
由于蓝宝石能够将光分离为线偏振光和非线偏振光，这种性质被广泛利用于光学传感器、无线电和雷达器件等领域。
3. 蓝宝石硅制品各种个样的硅制品，包括耐磨装置、轴瓦、轴承、高性能梭子块和各种滑动零件等，使用了蓝宝石的优异硬度和高温抗性的特性。
蓝宝石透红外波段范围
蓝宝石透红外波段范围蓝宝石是一种贵重的宝石，它不仅具有美丽的颜色，还具有一些特殊的物理性质。
其中之一就是它在红外波段的透过性。
本文将介绍蓝宝石在红外波段的范围，并探讨其在红外技术领域的应用。
我们需要了解红外波段的范围。
红外波段是指电磁波谱中介于可见光和微波之间的一段频率范围。
根据波长的不同，红外波段又可以分为近红外、中红外和远红外三个子波段。
其中，近红外波段的波长范围为0.75-3 μm，中红外波段的波长范围为3-8 μm，远红外波段的波长范围为8-15 μm。
蓝宝石在红外波段的透过性主要集中在中红外波段。
中红外波段是红外技术应用最为广泛的波段之一，其波长范围正好符合蓝宝石的透过性。
蓝宝石在中红外波段的透过率较高，可以达到70%以上。
这意味着中红外波段的光线可以较为容易地穿过蓝宝石晶体。
由于蓝宝石在中红外波段的透过性，使得它在红外技术领域有着广泛的应用。
首先，蓝宝石可以作为红外传感器的窗口材料。
红外传感器是一种能够感知红外辐射的器件，它可以用于热成像、红外遥感、红外监控等领域。
而蓝宝石作为窗口材料，可以保护传感器内部免受外界环境的影响，同时又能够保持较高的透过率，使得传感器能够准确地接收红外信号。
蓝宝石还可以用于红外激光器的输出窗口。
红外激光器是一种能够产生红外激光的器件，它在军事、医疗、通信等领域有着广泛的应用。
而蓝宝石作为输出窗口材料，可以保持激光器的输出功率和光束质量，同时又能够抵抗高能量激光的侵蚀和损伤。
蓝宝石还可以用于红外光学器件的制备。
红外光学器件是一种能够对红外光进行控制和处理的器件，例如红外滤光片、红外棱镜、红外透镜等。
而蓝宝石作为光学材料，具有优异的透明度和机械性能，可以用于制备高质量的红外光学器件。
总结起来，蓝宝石在红外波段的透过性主要集中在中红外波段。
由于其较高的透过率，蓝宝石在红外技术领域有着广泛的应用，包括红外传感器的窗口材料、红外激光器的输出窗口和红外光学器件的制备等。
蓝宝石晶体材料
蓝宝石晶体材料蓝宝石晶体是一种重要的无机材料，具有广泛的应用领域。
它的化学成分是铝氧化物（Al2O3），是一种重要的功能材料，具有优异的物理和化学性能。
蓝宝石晶体在光电子领域、激光领域、光学领域、电子领域等方面有着重要的应用价值。
本文将对蓝宝石晶体材料的性质、制备方法、应用领域等方面进行介绍。
首先，蓝宝石晶体具有优异的光学性能。
它具有高透射率、高折射率和优异的光学均匀性，因此在光学领域有着广泛的应用。
蓝宝石晶体可以用于制备光学窗口、透镜、棱镜等光学元件，广泛应用于激光器、光通信、光学仪器等领域。
其次，蓝宝石晶体还具有优异的机械性能。
它的硬度仅次于金刚石，具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，因此在工业领域有着重要的应用。
蓝宝石晶体可以用于制备各种耐磨、耐腐蚀的零部件，如轴承、刀具、观察窗等，广泛应用于航空航天、机械制造、化工等领域。
此外，蓝宝石晶体还具有优异的电气性能。
它具有高绝缘性和低介电损耗，因此在电子领域有着广泛的应用。
蓝宝石晶体可以用于制备各种电子元件、绝缘材料等，广泛应用于电子器件、电力系统、通信设备等领域。
关于蓝宝石晶体的制备方法，主要有熔融法、水热法、气相沉积法等。
其中，熔融法是最常用的制备方法之一。
通过将铝氧化物与适量的添加剂（如Cr2O3）共熔，然后逐渐冷却结晶，即可得到蓝宝石晶体。
此外，水热法和气相沉积法也是常用的制备方法，它们可以得到高纯度、大尺寸的蓝宝石晶体。
总的来说，蓝宝石晶体作为一种重要的功能材料，具有优异的光学、机械、电气性能，在光电子、激光、光学、电子等领域有着广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，相信蓝宝石晶体材料将会有更广阔的发展空间，为人类社会的发展做出更大的贡献。
蓝宝石特性
1.2 蓝宝石晶体成分与一般性质蓝宝石晶体是纯净氧化铝最基本的单晶形态。
化学成分是三氧化二铝(A12O3),晶型为α- A12O3，分子量为101.9612，在20℃时的密度为3.98克/毫升。
蓝宝石的化学性能非常稳定，一般不溶于水和酸、碱腐蚀，只有在高温下（300℃以上）可被氢氟酸（HF）、磷酸（H3PO4）和熔化的氢氧化钾（KOH）所腐蚀。
蓝宝石的硬度很高，仅次于金刚石。
它具有很好的透光性、热传导性和电气绝缘性，力学性能也很好。
蓝宝石的熔点为2050℃，沸点为3500℃，最高工作温度约1900℃。
1.3蓝宝石的晶体结构蓝宝石晶体（α- A12O3）是一种简单配位型氧化物晶体，属六方晶系，其晶格常数为：a=b=0.4785nm，c=1.2991nm，α=β=90°,γ= 120°[6] ,蓝宝石C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小（与GaN之间失配率小于4％）蓝宝石晶体不同取向面的图形如下：2图1：蓝宝石晶体结构侧面图[7]图2：蓝宝石晶体切面图[8]图3：A12O3的分子结构图[7]图4：蓝宝石晶体结构上视图[7]3图5：蓝宝石结晶面示意图[8]在蓝宝石的应用上，有三个方向面是较为重要的。
即C面——（0001）面，r面——（1-102）和a面——（10-10），图5表示出了蓝宝石晶体结构的表示法及重要的方向。
下表表示蓝宝石晶体的一些物理性质：表1 氧化铝(Al2O3)特性表分子式Al2O3密度 3.95-4.1 g/cm3晶体结构六方晶格晶格常数 a =4.758Å , c =12.991Å单位晶胞中的分子数 2莫氏硬度9 (仅次于钻石:10)熔点2050 ℃沸点3500 ℃热膨胀系数 5.8×10-6 /K比热0.418 W.s/g/k热导率25.12 W/m/k (@ 100℃)折射率no =1.768 ne =1.760dn/dt 13x10 -6 /K(@633nm)透光特性T≈80% (0.3～5μm)介电常数11.5(∥c), 9.3(⊥c)1.4 蓝宝石晶体的重要性质1.4.1 蓝宝石的热学性质1.4.1.1蓝宝石的热膨胀系数蓝宝石的热膨胀性能具有各向异性的特点，其热膨胀系数随温度的变化如下： 4图6：蓝宝石晶体热膨胀系数与温度之间的关系[9]从图中可以看出，无论平行于C方向还是垂直于C方向，它的热膨胀系数都不太大，相差也较小。
蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究
蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究蓝宝石是一种稀有的宝石，因其天然的蓝色和高硬度而备受珍视。
在现代科技中，蓝宝石不仅作为珠宝首饰的原材料，还被广泛应用于激光、光电子器件、高压机械设备以及手表等领域。
蓝宝石的应用领域之广泛，也对其品质和加工要求提出了更高的要求。
蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究旨在探索蓝宝石的研磨加工工艺及其对最终产品品质的影响，为提高蓝宝石加工技术水平和产品质量提供重要参考。
一、蓝宝石的特性和应用蓝宝石是一种由铝和铍元素组成的纯净氧化物，晶体结构呈六角形，晶莹剔透，颜色主要由铁和钛等微量杂质金属离子决定。
在宝石学中，蓝宝石的颜色被称作“蓝宝石蓝”，属于含有钛的铝氧化物。
由于其外观美丽、硬度高、耐腐蚀性强，蓝宝石在各种高科技领域中都能发挥重要作用。
蓝宝石的硬度接近于金刚石，仅次于金刚石，因此在现代科技中得到广泛应用。
蓝宝石具有较高的光透过率，能够在光学和激光器件中作为透镜使用。
由于蓝宝石对化学腐蚀的抵抗能力较强，因此也广泛应用于化工设备、高压机械设备等领域。
在手表制造领域，蓝宝石还被用来制作观赏窗、轴承及佩饰配件等。
随着科技的不断发展，对蓝宝石的品质和加工要求越来越高，因此对蓝宝石的精密研磨加工工艺进行深入研究具有非常重要的意义。
精密研磨是一种将材料表面去除微观凹凸，以获得较高表面平整度和精确形状尺寸的加工方法。
蓝宝石的精密研磨加工工艺涉及研磨液、磨料、研磨速度、研磨压力等多种因素，对蓝宝石的最终产品品质具有显著影响。
通过蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究，可以深入了解不同研磨工艺对蓝宝石表面质量、平整度和光学性能的影响，为优化蓝宝石加工工艺、提高产品质量提供理论和实验依据。
研究蓝宝石的精密研磨加工还可以为其他类似材料的加工提供借鉴和参考。
1. 实验内容蓝宝石衬底精密研磨加工实验研究主要包括以下内容：（1）蓝宝石的基本性质测试：包括蓝宝石的硬度测试、透射率测试、化学成分分析等；（2）研磨工艺参数优化：通过对不同研磨液、磨料类型、研磨速度、研磨压力等工艺参数的优化组合，探索最佳的研磨工艺参数；（3）蓝宝石表面质量和光学性能评价：通过扫描电镜观察蓝宝石表面形貌，测量其表面平整度、粗糙度和透射率等光学性能指标，评价不同研磨工艺对蓝宝石最终产品品质的影响。
有色宝石学
有色宝石：国际宝石界把除钻石以外的宝石统称为有色宝石（包括有机宝石、玉石、无机有色宝石）。
例：红宝石、蓝宝石、尖晶石、橄榄石等一、红、蓝宝石的基本性质1、红、蓝宝石的矿物学性质矿物学名称：刚玉（Al2O3）——矿物属性晶形：常呈腰鼓状或短柱状晶体，常见单形为六方柱{1120}、菱面体{1011}、六方双锥{2241}{2243}和平行双面{0001}产出习性：呈板状或板柱状晶体表面特征：柱面上常有较粗的横纹，解理不发育，但因聚片双晶可发育有平行底面{0001}和平行菱面体面{1011}的裂理2、红、蓝宝石的鉴定颜色：各种以红色为主色调的品种为红宝石，而其他颜色通常称为蓝宝石，常见蓝宝石的颜色有蓝色、绿色、黄色、橙色和紫色折射率：一般为 1.762—1.780,双折率：0.008—0.009.光性：一（—）多色性：二色性强。
发光性：红宝石在长波紫外线下可呈弱至强红色荧光，短波紫外光下呈弱至中等红色荧光，随微量元素含量不同而变化，但同一样品的长波紫外荧光强度大于短波的。
吸收光谱：红宝石典型光谱特征是694、692、659nm吸收线，620~540nm的吸收带，476、475、468nm的细吸收线及450nm后的全吸收。
由于分光镜中分辨率的原因694与692、476与476常合并成一条吸收线。
内含物：可含各种固态、气液态包裹体，常具六方或直线状生长带。
常含平行的、角状的；有三组成一定角度的针状包裹体。
因产地不同、成因不同故内含物不同。
特殊光性：（a）星光效应：许多产地的刚玉宝石含有丰富的定向排列的金红石针状包裹体，它们在垂直光轴的平面内呈现一百二十摄氏度角度相交，构成三组不同的包裹体方向，当加工成弧面可成星光效应。
（b）猫眼效应：定向排列的针状包裹体。
（一组）（c）变色效应：少数蓝宝石具变色效应，在月光下呈蓝紫色、灰蓝色、灯光下呈红紫色。
颜色变色不明下，颜色通常也不鲜明。
二、红、蓝宝及相似宝石的区别：1、红宝石与仿制宝石的鉴别习题：有一种宝石可能是上表中的任意一个，如何鉴别？步骤（1）红宝和红色尖晶石的区别：A）颜色：红色尖晶石颜色与红宝石极为相似，淡红色尖晶石常常带有褐色色调，没有多色性，偏光镜下全消光，有时显示波状异常消光现象;RI:1、718.无DR。
蓝宝石制作工作原理
蓝宝石制作工作原理蓝宝石是一种珍贵的宝石，具有深蓝色的色调和高度透明的特性。
它在珠宝业中广泛使用，被用于制作首饰和其他饰品。
了解蓝宝石制作的工作原理可以帮助我们更好地欣赏它的美丽和价值。
蓝宝石的主要成分是氧化铝，它的化学式为Al2O3。
由于含有微量的铁、铬等杂质，使得蓝宝石呈现出深蓝色的色调。
蓝宝石的硬度在所有宝石中仅次于钻石，因此它也被认为是一种非常耐久和坚硬的宝石。
蓝宝石的制作工艺通常涉及两个主要步骤：原石切割和后处理。
原石切割是制作蓝宝石的关键步骤之一。
原石通常是从地下矿脉中开采而来，它们具有不规则的形状和混浊的外观。
因此，初始切割的目的是去除不必要的部分，并为蓝宝石的最终形状制定基本框架。
这是一个非常重要的步骤，需要经验丰富的工匠运用切割工具，例如钢锯、切割车等，对原石进行精确的切割。
这样才能达到最佳的形状和比例。
这些精确的切割形状将决定最终蓝宝石的外观和价值。
经过初始切割之后，蓝宝石还需要进行细化的切割和打磨。
这些步骤的目的是使蓝宝石表面变得光滑、平整，并展现出其内部的美丽。
通常使用砂轮和抛光机进行细化的切割和打磨，以确保蓝宝石的各个面都能达到光滑的效果，并以透明度和色彩的最佳效果呈现。
完成切割和打磨之后，蓝宝石还需要一些后处理步骤来增强其外观和性能。
其中最常见的后处理方式是加热处理。
加热处理可以提高蓝宝石的颜色饱和度和透明度，并使其呈现出更加明亮的蓝色。
这是通过将蓝宝石暴露在高温环境中，使其内部和外部晶体结构发生微小变化来实现的。
这种加热处理是一个复杂的过程，需要严格控制温度和时间，以避免对蓝宝石造成损害。
在后处理步骤完成之后，蓝宝石就准备好被用于制作珠宝首饰或其他饰品了。
它可以被镶嵌在各种金属盒中，如黄金、白金、银等，创造出华丽的珠宝设计。
它也可以被切割成小块，用于制作耳环、项链、手链等个人饰品。
总的来说，蓝宝石的制作工作原理包括原石切割和后处理两个主要步骤。
通过精确的切割和打磨，以及适当的后处理，才能使蓝宝石展现出它独特的颜色和透明度。
尖晶石 化学组成
尖晶石是一种常见的宝石，也被称为蓝宝石。
它的化学组成是氧化铝（Al2O3），属于氧化物类。
下面将从尖晶石的结构、物理性质、化学性质等方面详细介绍尖晶石。
1. 结构尖晶石晶体属于立方晶系，具有典型的密堆球缺陷结构，呈现8面体和四面体之间交互排列的模式。
这个结构使得尖晶石晶体在化学、物理性质等方面具有一些独特的特点。
2. 物理性质•颜色：尖晶石晶体的颜色多种多样，其中最具有知名度的是蓝宝石，还有红宝石、粉红宝石等。
•光泽：尖晶石的光泽为玻璃光泽，有时也呈现为绢丝光泽。
•透明度：尖晶石晶体的透明度可以从不透明到透明，其中蓝宝石常见的是透明到半透明的状态。
•硬度：尖晶石晶体的硬度较高，通常在莫氏硬度尺度上可以达到9，仅次于金刚石，因此非常耐磨。
3. 化学性质•稳定性：尖晶石晶体具有较高的热稳定性，可以在高温下长时间保持其结构完整性。
•抗腐蚀性：尖晶石晶体对酸和碱的腐蚀性较低，因此在一些化学环境中具有一定的抗腐蚀能力。
•熔点：尖晶石晶体的熔点较高，在约2050°C至2300°C之间，因此常被用于耐火材料的制备。
•电性能：尖晶石晶体具有特殊的电性能，可以作为某些电子元件的材料。
4. 应用领域•珠宝：尖晶石由于其多样的颜色和美丽的外观被广泛应用于珠宝首饰制作，其中蓝宝石和红宝石是最受欢迎的品种之一。
•光学：尖晶石可以用于制作光学玻璃、橙色滤光片、激光材料等。
•工业用途：因为其高熔点和抗腐蚀性，尖晶石常被用于制作耐火材料、陶瓷工业的助剂等。
•半导体：尖晶石还可以制成半导体材料，用于电子元器件中。
总而言之，尖晶石作为一种重要的宝石和材料，在珠宝、光学、电子等领域具有广泛的应用。
同时，尖晶石晶体的化学组成为氧化铝（Al2O3），其特殊的结构和物理性质使得其在应用中发挥了重要的作用。
蓝宝石晶格常数
蓝宝石晶格常数1. 简介蓝宝石是一种宝石，其化学名为铝酸铝（Al2O3）。
它具有高硬度、高透明度和良好的抗化学腐蚀性能，因此被广泛应用于光学、电子和化工等领域。
在研究和生产中，了解蓝宝石的晶格常数对于实现其优异性能至关重要。
晶格常数是描述晶体结构的重要参数之一。
在晶体中，原子或离子按照一定规律排列形成晶格结构。
晶格常数指的是晶体中原子或离子排列的周期性重复性质。
本文将介绍蓝宝石的晶格常数及其相关知识。
2. 蓝宝石的结构蓝宝石具有六方最密堆积结构（hexagonal close-packed, HCP），也称为纤锥结构。
这种结构可以通过堆积等效球模型进行描述。
在HCP结构中，每个原子或离子被周围最近邻6个原子或离子包围。
其中，三个位于同一水平面上，另外三个位于上下两个水平面。
这种排列方式使得蓝宝石具有较高的密度和强度。
3. 晶格常数的定义和计算方法晶格常数是描述晶体结构的参数，通常使用单位胞（unit cell）来进行计算。
单位胞是最小重复单元，可以通过平移变换得到整个晶体结构。
对于六方晶系的蓝宝石，其单位胞可以用一个平行四边形来表示。
由于蓝宝石具有六方最密堆积结构，在单位胞中包含两个原子或离子。
晶格常数a和c分别指的是单位胞中两条边的长度，如下图所示：根据图中所示，可以通过测量实验或理论计算来确定蓝宝石的晶格常数。
4. 蓝宝石的晶格常数实验表明，蓝宝石的晶格常数a约为4.758 Å（埃），c约为12.992 Å。
其中，1 Å等于10^-10米。
这些数值代表了蓝宝石晶体结构中原子或离子之间的距离。
通过测量这些距离，可以了解蓝宝石的晶体结构和性质。
5. 晶格常数的影响因素晶格常数受到多种因素的影响，包括晶体内部原子或离子的尺寸、电荷、化学键等。
在蓝宝石中，铝和氧原子之间通过共价键相互连接，形成稳定的结构。
如果改变了晶体中原子或离子的尺寸或电荷，晶格常数也会相应改变。
这可能导致蓝宝石的物理和化学性质发生变化。
蓝宝石所有知识
蓝宝石知识一．资源简介。
蓝宝石英文名称为Sapphire，源于拉丁文，意思是蓝色。
属于刚玉族矿物，三方晶系。
宝石界将红宝石之外的各色宝石级刚玉都称为蓝宝石。
二．化学性质及物理性质。
蓝宝石化学性质：主要成份为氧化铝（Al2O3），刚玉属他色矿物，纯净时无色透明，当晶体含有微量杂质元素时刻致色。
它还具有耐酸、耐碱、耐高温、导热、导电、化学性稳定等特征。
他的物理性质为：属三方晶系。
晶体形态常呈筒状、柱状、少数呈板状或叶状。
摩氏硬度为9度，仅此钻石。
蓝宝石常见的颜色为蓝色、黄色、亦有绿色、橙色、紫色和褐色及上述颜色的过渡颜色，属高档宝石。
同钻石、红宝石、祖母绿、金绿猫眼宝石并称世界五大名贵宝石，位居第三位。
三．晶体特征。
属三方晶系。
晶体形态常呈筒状、短柱状、板状等，几何体多为粒状或致密块状。
透明至半透明，玻璃光泽。
折光率1.76-1.77，双折射率0.008，二色性强。
非均质体。
有时具有特殊的光学效应-星光效应。
硬度为9，密度3.95-4.1克/立方厘米。
无解理，裂理发育。
在一定的条件下，有的蓝宝石可以产生美丽的六射星光，被称为"星光蓝宝石"，也有猫眼效应。
四．价值表现。
蓝宝石的价值主要体现在三个方面：历史价值、市场价值和收藏价值。
比如：蓝宝石因其颜色反映了每天不同时期天空的深蓝颜色而得到“天国之石”的美称，早在古埃及、古希腊和古罗马，蓝宝石就被用来装饰清真寺、教堂和寺院，并作为宗教仪式的贡品。
在现代，它也代表不朽爱情的见证，其次，蓝宝石有一定的收藏价值，有人把蓝宝石收藏起来，等待它的增值。
五．赋予的内涵。
在现代，美丽的蓝宝石以诱人的颜色，给人们带来了无限神秘的遐想，同时也是人们婚礼的最佳礼物，也是流行的订婚戒指。
它寄托着人们对婚姻的幸福和对未来的期望。
六．产品的寓意。
它是忠诚、坚贞、慈爱、诚实、成功和财富的象征，它被定为结婚5周年和45周年的珍贵纪念宝石，作为爱的见证，蓝宝石是九月份的诞生石，它也不逊色于其他宝石，与红宝石有“姊妹宝石”之称。
蓝宝石晶体材料
蓝宝石晶体材料蓝宝石是一种十分珍贵的宝石，它以其独特的蓝色和高贵的气质而受到了人们的喜爱。
蓝宝石晶体是蓝宝石的原始形态，它具有很高的价值和广泛的应用。
蓝宝石晶体的化学组成是铝和氧的化合物，化学式为Al2O3。
它的结晶系统为三斜晶系，晶体形状多为长方体或六角柱状。
蓝宝石晶体的硬度非常高，达到9级，仅次于钻石，因此被广泛用作宝石和工业用途。
蓝宝石晶体的最大特点就是它的蓝色。
这种蓝色有时被形容为“天空般的蓝色”或“夜空中的星星”。
蓝宝石晶体的蓝色来源于其中微量的铁和钛元素，而这些元素的含量和晶体的色调有很大关系。
蓝宝石晶体的颜色越深越纯净，价值也就越高。
蓝宝石晶体具有很高的折射率和色散率，使得它在光学领域有重要的应用。
蓝宝石晶体常被用来制作光学镜头、激光器和红外窗口。
由于蓝宝石晶体具有非常好的透明度，可以在可见光和红外光波段中传导光线，因此非常适合用作光学材料。
此外，蓝宝石晶体还具有一些特殊的物理性质。
它具有较高的热导率和导电率，因此常被用作散热材料和电子元器件的基底。
另外，蓝宝石晶体还具有较低的热膨胀系数，能够在高温和压力环境下保持稳定性，因此广泛应用于高温热力学和科学研究。
蓝宝石晶体的制备过程相对较复杂。
一般来说，蓝宝石晶体是通过熔融法生长的。
首先，将铝和氧化物混合在一起，并在非常高的温度下熔化，形成蓝宝石熔体。
然后，将熔体缓慢冷却，使蓝宝石晶体逐渐生长。
最后，将生长的晶体从熔体中分离出来并进行加工，形成成品。
总之，蓝宝石晶体是一种非常珍贵和有价值的材料，具有广泛的应用前景。
它的独特蓝色和高贵气质使其成为宝石行业和光学工业中的重要材料。
它的独特物理性质和制备过程也使其在其他领域得到了广泛的应用。
蓝宝石介绍PPTppt课件
合成蓝宝石
购买须知
蓝宝石的颜色是其价值的指标。一颗非常深色的蓝宝可能只售 一百港元一卡，但一颗好的车菊蓝的蓝宝则售每卡数万港元。在美 国及欧洲，人们偏爱较深色的蓝宝。在香港，消费者喜爱中等深度 的蓝色，这色系的蓝宝售价较高。将蓝宝放在一臂之遥，细心观察 它的颜色是蓝色还是黑色。若它是蓝色，那麼你的选择虽不中亦不 远矣。
蓝宝石的产地在泰国、斯里兰卡、马达加斯加、老挝、柬埔寨，其中 最稀有的产地应属于克什米尔地区的蓝宝石，而缅甸是现今出产上等蓝宝 石最多的地方。亦有宝石专家指出，全世界只有三个地方出产上等蓝宝石： 缅甸、斯里兰卡、马达加斯加。缅甸产的蓝色蓝宝石被收藏家视为瑰宝， 它的颜色让人联想到天空及海洋。我国山东省昌乐地区是储量最大的世界 四大蓝宝石产地之一，更是世界上唯一出产艳色奇异蓝宝石的地方，有世 界宝石之都的美称！
光学性质 除红色（即红宝石）和粉橙色外的其他颜色 亮玻璃光泽至亚金刚光泽 1.762－1.778 强，一般有深蓝色/蓝色，蓝色/浅蓝等
物理性质 9.0 ，仅次于钻石 无 贝壳状、参差状 白色 3.95－4.03 难熔 难溶 热膨胀系数 5（Ti）等微量元素，而呈现蓝、天蓝、淡蓝 等颜色，其中以鲜艳的天蓝色者为最好，以印度产“矢车菊蓝”为佳。天然 蓝宝石可以分为蓝色蓝宝石和艳色（非蓝色）蓝宝石。宝石市场上把深蓝色 和带有紫色的蓝宝石称为“男性蓝宝石”，浅色蓝宝石称为“女性蓝宝石”。
蓝宝石酸洗的原理
蓝宝石酸洗的原理
蓝宝石酸洗是一种将蓝宝石等硬度高的宝石材料浸泡在酸性溶液中进行清洗和去除表面污物的方法。
其原理如下：
1. 酸的腐蚀作用：蓝宝石酸洗所用的酸性溶液通常包括硫酸、盐酸等。
这些酸具有腐蚀性，能够与表面的污物发生化学反应，使其破坏、溶解或分解。
这样可以有效地去除蓝宝石表面的污渍、油脂、氧化物等。
2. 蓝宝石的化学性质：蓝宝石主要成分为铝氧硅石，其对酸有较高的抗腐蚀性。
在酸性溶液中，铝氧硅石会与酸发生反应生成易溶于水的铝盐和硅酸，从而使蓝宝石表面的杂质得以溶解和清除。
3. 清洁作用：酸洗可以将污物彻底清除，恢复蓝宝石的原有光泽。
同时，通过酸洗还可以使蓝宝石的表面变得更加平滑，去除表面的瑕疵和微小凹陷，提高其光学和视觉效果。
需要注意的是，酸洗是一种较强腐蚀性的处理方法，应当在专业人员的指导下进行，并严格控制处理时间和酸性溶液的浓度，以免对蓝宝石造成不可逆的损害。
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4、很好的抗热冲击能力
5、很高的抗辐射能力
6、硬度高
பைடு நூலகம் 7、介电常数高
蓝宝石
蓝宝石的矿物名称为刚玉，属刚玉族矿物。实际上自然界中的宝石级刚玉除红色的称红宝石外，其余各种颜色如蓝色、淡蓝色、绿色、黄色、灰色、无色等，均称为蓝宝石。 蓝宝石的化学成分（AL2O3）,主要以Fe、Ti、致色。
蓝宝石的成分为氧化铝，因含微量元素钛（Ti4+）或铁（Fe2+）而呈蓝色。属三方晶系。晶体形态常呈筒状、短柱状、板状等，几何体多为粒状或致密块状。透明至半透明，玻璃光泽。 蓝宝石原石折光率1.76-1.77，双折射率0.008，二色性强。非均质体。有时具有特殊的光学效应-星光效应。硬度为9，密度3.95-4.1克/立方厘米。无解理，裂理发育。在一定的条件下，可以产生美丽的六射星光，被称为"星光蓝宝石"。[4]
蓝宝石可以分为蓝色蓝宝石和艳色（非蓝色）蓝宝石。颜色以印度产"矢车菊蓝"为最佳。据说蓝宝石能保护国王和君主免受伤害，有"帝王石"之称。国际宝石界把蓝宝石定为"九月诞生石"，象征慈爱、忠诚和坚贞。蓝宝石是世界五大珍贵高档宝石之一。
蓝宝石与相似蓝色宝石、合成蓝色宝石的区别。与其相似的蓝色宝石有蓝色尖晶石、蓝色碧玺、蓝锆石、蓝锥矿、蓝晶石、堇青石等。与其相似的合成宝石有合成蓝宝石、合成尖晶石、含钴蓝玻璃。蓝色尖 未加工蓝宝石晶石：颜色均一，微带灰色，晶体呈八面体，均质体，无二色性。蓝色碧玺：颜色为带绿蓝色，晶体为复三方柱状，硬度、密度、折光率都较蓝宝石低，二色性极明显，双折射率大。蓝锆石：经加热处理的锆石，颜色鲜艳，色散强，双折射率高。合成蓝宝石：颜色均一，洁净，包裹体稀少，有圆气泡，均质体。
蓝宝石属于三方晶系，具有六方结构，如图所示 晶格常数为：a=b=4.758A, c=12.991A
折射率1.762-1.770
双折射：0.008~0.010
一轴晶负光性[2]，个别情况下具有异常的二轴晶光性
光泽：亮玻璃光泽至亚金刚光泽
多色性：有色蓝宝石具有二色性，一般有，深蓝色/蓝色，蓝色/浅蓝色、蓝绿色、蓝灰色，黄色蓝宝石有金黄色/黄色，橙黄色/浅黄色，浅黄色/无色，等。
利用热交换法（简称HEM法）生长的蓝宝石单晶，因为温度的分布与重力场相反，故而熔体中没有对流作用发生，保证了晶体在稳定状态下生长，得到的蓝宝石单晶具有完美的光学均匀性，并且没有散射、夹杂和气泡等缺陷。
目前，所有蓝宝石晶体生长方法中，热交换法生长的蓝宝石单晶 的晶体质量是最好的。
热交换法生长的蓝宝石晶体性质：
1、从近紫外到中红外都有很好的透光性
2、很高的机械强度
蓝宝石单晶，是纯净的三氧化二铝（α-Al2O3），具有极好的热导性，电气绝缘性，透光性，化学稳定性，以及耐高温，高强度，高硬度等一系列优良的特性，是红外装置、导弹、潜艇、卫星空间技术、探测和高功率强激光等的窗口材料，优质光学材料，耐磨轴承材料和衬底材料。
蓝宝石的C面与GaN单晶膜之间的晶格常数失配率小，同时符合GaN单晶膜生长过程中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝光LED的关键衬底材料，被广泛应用在LED产业中。