焰熔法合成刚玉类鉴别
天然刚玉宝石与优化合成刚玉宝石的内含物区别
天然红宝石与优化合成红宝石的内含物区别摘要：详细介绍了天然、合成以及优化处理红宝石中常见的包裹体类型以及相似包裹体的区别特征，表明包裹体在区分天然、合成与优化处理宝石中提供了有力依据，也为今后在对它们进行区分鉴别提供有效信息。
1 背景介绍随着经济与科学技术的发展，在对优质天然宝石供不应求的情况之下，人造合成宝石和优化处理宝石应运而生，并且不断发展创新。
它们无论从数量、质量还是价格上，都占据了巨大的优势，引起珠宝市场上的广泛关注。
合成刚玉作为其中一种重要的人造宝石，使众多学者对其各种特征展开了不同深度和层面的研究。
红宝石是最早合成并进行商业化生产的宝石，尤其是在1902年法国科学家维尔纳叶利用焰熔法成功合成红宝石[1]之后，经过多年来技术不断地改进以及人们对刚玉生长环境认识的不断深入，人们模拟红宝石不同的生长环境，合成出了质量优良的红宝石。
由于合成、优化的红宝石晶体在其物理性质、化学成分和晶体结构等方面与所对应的天然红宝石基本相同，即两者具有相近的硬度、比重，相同的双折射率和折射率范围等。
常规的参数测定难以达到准确区分天然品与优化合成品的目的。
因此，从能够反映生长环境的包裹体着手，找到两者包裹体的特征及差异。
2 天然红宝石的矿床类型红宝石的矿床有原生矿床和次生矿床两种。
原生矿床主要为两种成因：1、岩浆岩型矿床，即在地幔高温高压的条件下形成，并随岩浆喷出地表形成的矿床。
2、变质岩型矿床，即在区域变质或接触变质作用的条件下，由一水硬铝石等变质而来。
次生矿床主要是指经过风化、搬运等作用富集形成的矿床。
我国的红原生矿床主要为玄武岩型，次生矿床主要是砂矿。
3 天然红宝石中常见的包裹体及其特征根据1989年国际有色宝石协会（简称ICA）在曼谷召开的年会对红、蓝宝石提出的新的界定原则，以及我国2003年出台的《珠宝玉石鉴定》标准GB/T16553-2003，刚玉宝石可根据颜色划分为：1、红宝石，主要指具有红色色彩的刚玉宝石，如红色、橙红色、紫红色的刚玉宝石；2、蓝宝石，指除了红宝石以外的其他各色宝石，如蓝色、绿色、黄色、无色的刚玉宝石。
焰熔法合成宝石
合成刚玉 合成红宝石 合成蓝宝石 合成黄色蓝宝石 合成紫色蓝宝石 合成变色蓝宝石 合成星光红宝石 合成星光蓝宝石
原料 Al2O3 ，另加致色元素如下 Cr2 O3， 1-3% Fe，Ti；0.3-0.5% Ni，Cr Cr Fe，Ti Cr2 O3，V2O5，3-4% TiO2 0.1-0.3%，Cr2 O3 1-3% FeO+TiO2：0.3-0.5%；TiO2 ： 0.1-0.3%
合成金红石加入着色剂所呈现的颜色
加入的着色剂 呈现的颜色 加入的着色剂 呈现的颜色
优点 ①氢氧焰产生的温度高，可以合成高熔点的晶体； ②生长速度快，短时间内可以得到较大尺寸的晶体； ③生产设备简单，生产量大，适合工厂规模化生产。 缺点 ①火焰温度变化梯度较大，容易影响晶体质量； ②原料纯度及粒度要求严格。
二、焰熔法生长刚玉类晶体
品种有无色、彩色、星光等品种，主要化学 成分为Al2O3，不同品种，配料添加剂不同， 工艺流程基本相同。
孔；料筒中部贯通有一根震动装置使粉末少量、等量、
周期性地自动释放。
筛孔挡板
震荡器：使料筒不断抖动，以便原料的粉末能从
筛孔中释 和 Cr2 O3，三氧 化二铝可由铝铵矾加热获得；致色剂为Cr2 O3 1-3%，
维尔那叶炉结构图
b、燃烧系统
氧气管：从料筒一侧释放，与原料粉末一同下氧降气进；口 氢气管：在火焰上方喷嘴处与氧气混合燃烧。 通过控制管内流量来控制氢氧比例，O2：H2＝1：3； 氢氧燃烧温度为2500oC，Al2O3粉末的熔点为氢2气05进0o口C； 冷却套：吹管至喷嘴处有一冷却水套，使氢气冷却和套氧及气 处于正常供气状态，保证火焰以上的氧管不被熔化循环水
内容
一、焰熔法生长宝石工艺 二、焰熔法生长刚玉类、金红石类、
刚玉鉴定
助熔剂法 合成红宝 石中微绿 色和白色 的助熔剂
透辉石
•3、与相似宝石的鉴别
•4、刚玉宝石的优化处理及鉴别
⑴染色法
– 早期的颜色过于浓艳，擦拭样品可掉色。
– 近期染色的宝石颜色趋于自然，而且外面涂蜡，
放大检查可见染料在裂隙中集中。
– 多色性不明显。 – 染料可引起特殊荧光，如橙黄、橙红色荧光。 – 红外光谱中出现染料的吸收峰。
第二节
刚
玉
• 红宝石和蓝宝石同属于刚玉 （Corundum）矿物。 –红色的宝石级刚玉称红宝石 （Ruby）； –其它所有各种颜色的宝石级刚 玉统称为蓝宝石（Sapphire）， –具体命名时再冠以颜色： • 蓝色蓝宝石 • 绿色蓝宝石 • 黄色蓝宝石 • 无色蓝宝石
一、刚玉的基本特性
• 1、化学成分 • 2、晶系和晶形
⑷热扩散 – 颜色仅附着在表面，局部（亭尖、棱边、凹
坑等）可见蓝色加深。 – 在二碘甲烷溶液中边界清楚，天然和热处理 的蓝宝石边界模糊。 – 热扩散处理的蓝宝石需重抛光，使扩散层厚 薄不一而呈现出颜色深浅不同的花斑。 – 佩戴久了会将表层磨薄、颜色变淡。
扩散蓝宝在二碘甲烷 内，蓝色集中在边缘 （大），天然的颜色 在内部（小)
5、如何鉴别蓝宝石与仿制品？
6、如何鉴别合成的红宝石和蓝宝石？ 7、红宝石和蓝宝石常见的优化处理方法有哪些？各种方法处 理的红宝石和蓝宝石如何鉴别？ 8、红、蓝宝石的质量评价考虑哪些因素？具体如何评价？ 9、地壳中Al2O3的含量很高，为什么在自然界中刚玉宝石缺非 常稀少？目前世界上主要的红宝石和蓝宝石产地有哪些？
54.45ct
3.4ct
9.60ct
十二射星光（六 蓝六白），36ct
各种宝石合成品种及其鉴别特征
合成蓝宝石的光谱见不到天然蓝宝石通常可以见到的蓝区的吸收，或450nm的吸收带十分模糊。
合成蓝色尖晶石显示典型的钴谱（分别位于540、580、635nm的三条吸收带），天然蓝色尖晶石显示的是蓝区的吸收带，为铁谱。
5．荧光
合成蓝宝石有时显示蓝白色或绿白色荧光，天然的为惰性；合成蓝色尖晶石为强的红色荧光，而天然的也为惰性。合成红宝石通常比天然红宝石的红色荧光明显强。
吸收光谱：无色透明者在可见光区有良好的透过率；彩色者可有吸收峰，对紫外光均有强烈的吸收。可显稀土光谱。
荧光：多数晶体在长波紫外线照射下发出黄橙色荧光，在短波下发出黄色荧光。而有些晶体只在短波下有荧光反应，有些甚至不发光。
化学性质：非常稳定，耐酸、耐碱、抗化学腐蚀性良好。
一、合成祖母绿
A.固相包体
（1）助熔剂残余包体：助熔剂包体的形成与晶体的非稳定生长有关。最严重的包体发生在自发成核过程中枝蔓状生长阶段，快速生长使枝蔓间的助熔剂在随后的稳定生长中被包裹起来。
E.荧光及滤色镜:无色者：SW下强蓝白色；蓝色者：SW：红色或蓝白色，滤色镜下变红红色：红色荧光，滤色镜下变红；天然尖晶石：无色：惰性蓝色：惰性，滤色镜下不变红，红色：红色荧光，滤色镜下变红。
F．正交偏光镜:斑纹状消；天然尖晶石：全消光。
三．钛酸锶的鉴别
1、化学成分：SrTiO3；
2、等轴晶系
3光泽：亚金刚－金刚光泽；
8．合成红、蓝宝石的加工质量：
天然合成红、蓝宝石的加工质量通常较为精细，尤其是高质量的宝石，其台面通常垂直光轴，以显示最好的颜色。而合成红、蓝宝石加工质量通常较差，常见火痕，更不会精确定向加工。加上，合成梨晶通常因为应力作用会沿长轴方向裂开，其长轴方向与光轴方向夹角为60度，为了充分利用原料，其台面通常会平行长轴方向切磨（图2-6）。所以合成刚玉在台面通常都可见多色性，而天然的则不然
鉴定人工合成玉器的方法
在市场上，人工合成的玉器越来越多，其制作手段层出不穷，制作工艺越来越先进，几乎可以假乱真。
特此分享一起鉴别人工合成玉器的方法。
一、仿玉工艺：这种方法较为常见，其具体手法是，将玉石粉凝固，高温加压、化学染色，做成各种颜色的玉料。
鉴定这种人工玉器，可以通过肉眼辨别出来，人工制成的玉料，色彩单一，少变化，比天然玉料更“完美”，并且其内部还会有气泡。
用手感觉的少，人造料也不知天然料光滑有质感。
二、普通石粉、玻璃、人工色素、化学强固剂：这几种料合在一起多用来制造多色玉，并且其成品在通透和明亮程度甚至好过天然料。
鉴别的办法有，虽然很通透明亮，但缺乏天然料的细腻和温润感，并且其颜色也特别鲜亮，有不真实的感觉，在高温环境下，这种人造料的玉质通透性和颜色都会下降，露出本来面目。
三、天然玉石、专用模具、超声波技术手段：严格来说，这并非一种作假行为，只是现代工艺运用在玉器制作上而已。
它制成的玉器类似于流水线产品，千篇一律，价值也比较低。
鉴别这类玉器的方法很简单，既然是流水线产品，肯定数量很多，比较就知道了。
也可以通过看其雕工，抛光程度等细节观察。
四、天然玉石、贴膜喷沙：这种办法主要用来处理浮雕。
也是现代工艺在玉器制作上的应用。
其性质和鉴别方法与上述第三种相似。
文章转自第一和田玉网。
合成翡翠的鉴别方法
合成翡翠的鉴别方法
鉴定翡翠的真伪和合成与否有一些常用的方法，下面是一些可能用到的方法：
1. 观察翡翠的颜色：天然翡翠的颜色一般较为均匀且具有温润的质感，而合成翡翠往往颜色不均匀或者呈现过于鲜艳的颜色。
2. 检查翡翠的透明度：天然翡翠具有一定的透明度，可以透过翡翠看到内部的纹理和细微的裂纹。
而很多合成翡翠则透明度较差，没有内部透射效果。
3. 使用放大镜观察翡翠表面：自然翡翠表面通常会有较明显的纹理，而合成翡翠的纹理常常较模糊或不规则。
4.使用专业仪器进行翡翠鉴定：专业的翡翠鉴定仪器如红外光谱仪可以用来分析翡翠的化学组成，帮助鉴定其真伪。
5.寻求专业鉴定机构的帮助：如果对翡翠的真伪和合成情况没有把握，可以选择寻求专业的翡翠鉴定机构的帮助，他们会根据经验和仪器结果进行鉴定。
什么是刚玉？刚玉并不是蓝宝石
什么是刚玉？刚玉并不是蓝宝石
什么是刚玉？不少人对刚玉并不了解，有些人听饰品店老板介绍刚玉是红蓝宝的矿物学名称，红蓝宝都是刚玉，从而得出个结论：那刚玉不就是红蓝宝了？停！别瞎琢磨，刚玉不等于红蓝宝！下面小编给你详细地科普科普。
什么是刚玉？
刚玉是矿物学的名称，它的定名标准是矿物学标准，也就是说这颗石头很有可能并没有达到宝石级标准。
诚然这样的概念太泛了，那么我们究竟怎样看刚玉呢？想要了解清楚，首先我们来看看红蓝宝。
鉴定一枚石头是否为宝石有很多方面评定，其中，颜色、大小、透明度、净度等为重点衡量标准，红蓝宝石的透明度一般分为五级，透明度越低，宝石的级别也会越低，同样在净度上也分了五个级别，瑕疵越多，宝石级别越低。
而在小编所知道的矿物级别刻面的刚玉一般都透明度较差，颜色不鲜艳并且分布非常不均匀，甚至内部的杂质比较多，可以说矿物级刚玉的价值和红蓝宝比起来差的不是一点儿半点儿。
当然也有遇到矿物级刚玉的颜色艳丽，透明度强的情况，小编只能说，这枚宝石有可能是经过热处理过才达到的如此效果。
热处理是刚玉常见的处理手段，可以用来改善颜色，增强星光等。
这种处理手段除了比较有经验的宝石鉴定人员，一般人是看不出来的，所以大家在购买前请一定问清楚商家，记得选择有信誉的商家。
当然也有可能这颗宝石可能是合成的！！有些地方把焰熔法合成红蓝宝石习惯上称为刚玉。
这些合成宝石透明度，净度，颜色和大小上都能达到宝石级而且还是非常不错的宝石级宝石，但是它是合成的，它就不值钱！
什么是刚玉？相信阅读本文后你不会再误以为刚玉就是红蓝宝了，而在市场上一枚合成的刚玉价格售价才300左右，相信这样的价格也会让你不会再抱有侥幸心理买到了天然红
蓝宝了。
/education。
系统宝石学(第二版)_刚玉
第二节刚玉(红宝石、蓝宝石)刚玉矿物的宝石品种有红宝石、蓝宝石，它们是世界上公认的两大珍贵彩色宝石品种。
红宝石的英文为“Ruby”，在圣经中红宝石是所有宝石中最珍贵的。
红宝石炽热的红色使人们总把它和热情、爱情联系在一起，被誉为“爱情之石”，象征着热情似火，爱情的美好、永恒和坚贞。
红宝石是七月的生辰石。
蓝宝石的英文名称是“Sapphire'’，古波斯人相信是蓝宝石反射的光彩使天空呈现蔚蓝色，它被看作是忠诚和德高望重的象征。
蓝宝石是九月的生辰石。
一、刚玉宝石的基本性质(一) 矿物名称刚玉(Corundum)，在矿物学上属刚玉族。
(二) 化学成分刚玉的化学成分为铝的氧化物(Al2O3)，可含有微量的杂质元素Fe、Ti、Cr、Mn、V等。
杂质元素可以等价离子或异价离子形式代替晶格中的Al3+，也可以机械混入物形式存在于晶体中。
(三) 晶系及结晶习性刚玉属三方晶系，晶格中O2-作六方最紧密堆积，堆积层垂直于3次轴，Al3+广充填了由O2-形成的八面体空隙数的2／3，[Alo6]八面体以棱连接成层，并沿z轴方向呈三次螺旋对称(见图3-1-114)。
刚玉属复三方偏三角面体晶类，晶体常呈桶状、柱状，少数呈板状或叶片状(见图3—1—115)。
重要单形有六方柱a{1120}，六方双锥z{2241}、n{2243}、w{14·14·28·3}，菱面体r{1011}，平行双面c{0001}。
在{1011}晶面上，具有平行{1011}和{2243}交棱的花纹。
刚玉中的双晶有两种：一是在晶体生长过程中形成的生长双晶；二是在机械作用下面网滑动形成的机械双晶。
刚玉的生长双晶只在特定的产地可见，例如斯里兰卡和克什米尔，而绝大多数刚玉宝石的双晶是由于面网滑动、晶格变形造成的简单接触双晶或聚片双晶。
刚玉宝石的聚片双晶通常平行{1011}，少数情况下平行{0001}(见图3-1-116)。
刚玉的单晶形态与形成条件有关。
焰熔法合成宝石技术（二）
中国宝玉石177期页2023年4月Apr. 2023CHINA GEMS & JADES焰熔法合成宝石技术（二）摘要：本文通过沈才卿组织的三次参观焰熔法合成宝石工厂的实际设备，以及与厂长孙广年先生座谈及参观答疑等，拍摄了大量焰熔法合成宝石车间的实物：包括氢气和氧气管道通入车间的方法，控制氢气和氧气量的方法，料斗的样机及敲击料斗下料的方法，籽晶插入的方法，晶体的退火方法，轴向劈开的晶体，非正常生长的晶体等等。
还有合成四方形的尖晶石晶体，红宝石和蓝宝石晶体，星光红宝石和星光蓝宝石晶体，金红石晶体，钛酸锶晶体等等。
介绍了这些晶体的合成方法，工艺要求及优缺点等，还介绍了50年前我国用焰熔法合成一米长激光红宝石长杆晶的生长工艺等。
68-76沈才卿1，陆太进2，沈湄3，刘结文41. 核工业北京地质研究院2. 国家珠宝玉石首饰检验集团有限公司①3. 台湾宝石学协会荣誉理事长②4. 原中恒誉资产评估公司第一作者介绍: 沈才卿，1942年出生于江苏无锡，1965年毕业于中国科学技术大学，核工业北京地质研究院高级工程师，中宝协人工宝石专业委员会常务副主任委员兼秘书长。
从事成矿模拟实验基础理论研究，宝玉石的人工合成与优化处理教育与研究。
①注: 陆太进原单位中宝协珠宝研究所于2022年3月23日改制挂牌，原来是自然资源部所属事业单位改制为自然资源部所属全资国企单位，单位名称改为“国家珠宝玉石首饰检验集团有限公司”。
②注: 沈湄在2022年6月台湾宝石学协会的改选中被推选为荣誉理事长。
台湾宝石学协会成立于2015年，沈湄于2016年至2022年连续当了二届理事长，不能再连任了。
由于贡献良好经大会同意，推选为终身的荣誉理事长。
目前在2011年沈湄自己创办的台湾宝石学院暨鉴定所工作。
焰熔法合成刚玉类宝石包括合成无色蓝宝石、各种彩色蓝宝石、不同红色的红宝石及合成星光红宝石和星光蓝宝石等宝石晶体，其工作原理及工艺过程同前所述。
热处理的宝石及鉴别
热处理的宝石及鉴别一、刚玉类宝石（红、蓝宝石）热处理法用的最多的是在刚玉中,刚玉也大部分需要热处理进行改善.目前国际市场上的刚玉红、蓝宝石有90-95%是经过不同方法热处理的.因此在此分类详细介绍热处理法改变刚玉的颜色。
1）热处理刚玉的改色机理1. 含铁离子刚玉从无色、浅黄绿色到黄色、橙色的互变在蓝宝石（Al2O3）中的铁，常以二价态Fe2+或三价态Fe3+存在。
在高温晶体生长的条件下，铁一般以Fe2+或FeO出现。
当这样一种Fe2+在取代刚玉中的Al3+时，为保持晶体电中性，每两个Fe2+的存在就会出现一个氧空位，这样可以产生几乎无色的刚玉晶体、或者略带一点绿色调。
其组成为：（1-x）Al2O3+2xFeO→Al2-2x Fe2x O3-x在高温下，气体中的氧可以通过扩散将Fe2+氧化成Fe3+4Fe2+ +O2→4Fe3++2O2-在刚玉蓝宝石中，这时没有氧空位了，相当于Al2O3中存在着Fe2O3杂质，电荷是平衡的，依Fe3+浓度的不同，宝石可以出现浅到中等的黄色。
若在还原气氛中加热，比如在H2或CO的条件下，就会产生相反的作用Fe2O3+ H2→2FeO+ H2O或Fe2O3+ CO→2FeO+ CO2如果更强烈的加热，Fe2O3可能会聚集形成多分子颗粒，从而产生更深的黄到褐的颜色。
也就是说，当铁离子以二价的形式存在于刚玉中时，宝石是无色略带一点绿色调。
在高温下，通过气体扩散Fe2+可以氧化成Fe3+，随Fe3+含量的多少，宝石可以出现不同程度的黄色。
相反当有还原气氛存在时Fe3+又可以转为Fe2+，宝石又可恢复原来的颜色，但较氧化反应难进行。
氧化成Fe3+的反应甚至在有钛存在时才可能。
当宝石中铁的含量远远超过钛的含量时，铁离子之间的电荷转移占主导地位，宝石仍可呈现出黄色，但含钛所形成的黄色比不含钛所形成的黄色暗得多。
当铁离子和铬离子共存，铁为二价时，宝石为粉色，经氧化加热铁变为三价，宝石成橘红色。
合成宝石特征
合成宝石特征当代由于合成技术的发展，几乎所有天然宝石都可在实验室里合成，而且彼此的特征愈来愈接近，甚至达到难以分辨的程度。
一、合成金刚石（钻石）宝石级合成金刚石主要采用高温高压法（HTHP）的BARS压力机生产，目前首饰用合成钻石的主要生产国有俄罗斯、乌克兰、美国等。
HTHP合成钻石其主要物理、化学性质与天然钻石类似。
（一）晶种触媒法合成金刚石特征1．晶形一般为立方体{100}与八面体{111}的聚形。
“BARS”法合成的钻石晶形上可有轻微的歪曲树枝状花纹，波状附生像及残晶薄片，温度过低时晶面的边缘常有突出而中心凹陷，温度过高时，整个晶体变圆。
显微镜下可见生长纹理及不同生长区的颜色差异。
2．合成钻石晶体一般呈浅黄色、橘黄色、褐色。
低温生长者色较浅，高温生长者色较深。
颜色明显依赖于所采用的触媒合金。
若触媒为Fe－Al合金时，所生晶体为无色，含B（硼）元素其色为蓝，含Ni（镍）元素其色褐黄。
颜色分布不均匀，可见沿八面体晶棱平行排列的色带。
3．内含物主要是触媒金属，孤立或成群的出现于晶体表面或沿内部生长区间边界定向分布，呈浑圆状、拉长状、点状或似针状。
净度以P、SI为主。
HTHP 合成钻石生长纹发育，其特征因生长区而异。
八面体生长区的生长纹平直，并可有褐红色针状包体（仅在阴极发光下可见）；立方体生长区无生长纹，但可有黑十字包体；四角三八面生长区边缘发育有平直生长纹。
4．光性特征：常有很弱的异常双折射。
干涉色颜色变化不明显，不如天然钻石明显。
5．发光性：在紫外灯下、X射线和阴极射线下均呈规则的分区分带发光，不同生长区发出不同颜色的光，且具有规则的几何图形。
6．吸收光谱：Ⅰb型者一般明显吸收，有时因生长过程中的冷却作用会造成658nm处的吸收；Ⅰb＋Ⅰa型者在600－700nm处可见数条清晰的吸收线，而无天然钻石的415nm吸收线。
（见表2-5）（二）化学气相法合成金刚石薄膜（CVD合成钻石）1．物理性质：硬度、导热性、密度、弹性、透光性等物理性质接近或达到天然金刚石。
课件：焰熔法
然后降低pH值再溶解后重结晶，去杂质Fe、Ti和其它Cu2＋ 、Mn4＋、Ga3＋、Cr3＋、Mg2＋、Na＋、SiO2等，经三次重结 晶后残余量约为10－7～10－6g/L，不影响刚玉宝石的晶体生长。
2. 原料的制备与提纯
（1）铝铵矾的制备：以硫酸铝：硫酸铵=2.5：1的比例均匀 混合，然后按料水比为l：1.5配比，加热至沸，完全溶解后， 缓缓冷却析晶即成铝铵矾，其反应为：
A12（SO4）3 ＋（NH4）2SO4 ＋ H2O → （NH4）2A12（SO4）3·24H2O
（2）铝铵矾的提纯：将合成的铝铵矾在蒸馏水中溶解-重结 晶3～5次，可得99.9%以上纯度的原料。
• 缺点
– 温度梯度大，生长晶体质量欠佳（光电材料不能用） – 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，原料成本提高 – 不能生长易于挥发和氧化的宝石材料
焰熔法生长宝石的品种
• 焰熔法合成宝石的品种主要有：刚玉、尖晶石、金红 石、钛酸锶等多种品种。合成的刚玉族宝石有多种的 颜色，致色剂和天然的可以不同：
焰熔法生长宝石的工作原理
焰熔法（又称“维尔纳叶法”）是使原料
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。
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。世界 上每年用此法合成的宝石大于10亿克拉。
氢氧火焰燃烧快，温度高。
粉料熔融时间短，晶体生长界面 附近的热辐射很强。造成结晶界面 的纵向温度梯度变化非常大，产生 大的热应力，使宝石梨晶沿劈裂面 开裂，产生晶体缺陷。为消除热应 力带来的晶体缺陷，要对梨晶进行 高温退火处理。
刚玉——精选推荐
刚⽟刚⽟，名称源于印度，系矿物学名称。
刚⽟Al2O3的同质异像主要有三种变体，分别为α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。
刚⽟硬度仅次于⾦刚⽯和⽴⽅氮化硼。
刚⽟主要⽤于⾼级研磨材料，⼿表和精密机械的轴承材料。
作为激光发射材料的红宝⽯系⼈造晶体。
红宝⽯和蓝宝⽯都属于刚⽟矿物，除星光效应外，只有半透明-透明且⾊彩鲜艳的刚⽟才能做宝⽯。
红⾊的称为红宝⽯，⽽其他⾊调的刚⽟在商业上统称蓝宝⽯。
刚⽟(Corundum)名称源于印度，系矿物学名称，宝⽯学上具备宝⽯条件的称红宝⽯(Ruby)、蓝宝⽯(Sapphire)。
缅甸、斯⾥兰卡、泰国、越南、柬埔寨是世界上优质红宝⽯、蓝宝⽯最重要的供应国。
其他产出国还有中国、澳⼤利亚、美国、坦桑尼亚等。
基本信息⽬录1基本简介2基本特征3基本分类4鉴别⽅法5特征⽤途6主要分类7典故传说中⽂名称刚⽟外⽂名称CorundumКорунд属性矿物质主要成份Al2O3主要应⽤⾼级研磨材料，轴承材料刚⽟是⼀种由氧化铝(Al2O3)的结晶形成的宝⽯。
掺有⾦属铬的刚⽟颜⾊鲜红，⼀般称之为红宝⽯；⽽蓝⾊或没有⾊的刚⽟，普遍都会被归⼊蓝宝⽯的类别。
刚⽟在莫⽒硬度表中位列第9级。
⽐重为4.00，有六⾓柱体的晶格结构。
因着刚⽟的硬度，和相对⽐钻⽯更低廉的价钱，它成为了砂纸及研磨⼯具的好材料。
板状晶体多产于富硅、贫碱的接触变质岩中。
柱状、桶状晶体多产于含硅、富碱的碱性橄榄⽞武岩中，且多具深⾊溶蚀壳。
⼗分丰富，⼏乎包括了可见光谱中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的所有颜⾊。
纯净的刚⽟是⽆⾊的，当含有不同的微量元素时⽽呈现不同颜⾊。
透明－不透明，抛光表⾯具亮玻璃光泽或亚⾦刚光泽。
1．762-1.770（+0.009，-0.005）。
基本简介编辑本段基本特征编辑本段晶体形态[2]颜⾊光泽及透明度折射率双折率多⾊性均具有⼆⾊性，⼀般表现为不同深浅的颜⾊，红宝⽯、蓝宝⽯⼆⾊性较强，其它颜⾊的蓝宝⽯稍弱。
合成玉石鉴别方法
合成玉石鉴别方法
合成玉石可以用高温法鉴定，将玉石放进水里煮，合成的玉石会变得浑浊。
也可以观察玉石的特征，合成玉石的光泽不是很好。
还可以测试玉石的硬度，合成玉石的硬度比较差，容易留下摩擦的印记。
1、高温
将玉石放入水中长时间煮，若原本通透的玉石变得浑浊，且发生了褪色现象，就表示这块玉石是合成的。
因为天然的玉石经过水煮，只会将其表面的蜡层煮消失，对玉石并没有什么影响。
2、观察
合成的玉石没有天然玉石那种油润感，光泽也不太好，纹理也比较单一，且颜色过于浓艳。
而天然玉石表面油润，具有很好的光泽，其表面的纹理没什么规律，颜色看上去比较自然。
3、硬度
合成玉石的硬度相对而言比较差，用坚硬的物体在其表面进行摩擦，会留下摩擦的印记。
而天然玉石的硬度比合成玉石的硬度要好，表面无论如何进行摩擦，都不会轻易的留下痕迹来。
如何鉴别人工玉石？这里有一份最全指南
如何鉴别人工玉石？这里有一份最全指南人工合成和田玉的方法有以下几种，分别是↓↓①玉石粉混合化学高强凝固剂经高温加压、②普通石粉玻璃化学强固剂人工色素、③用天然玉石粉末强固剂高温专用模具形成高档手工工艺、④天然玉石专用模具超声波形成工艺细腻的非手工工艺品。
第一种仿玉工艺：玉石粉混合化学高强凝固剂经高温加压，形成色、料均类似特等玉料的工艺——这是我国民间工艺中最为“著名”的一种仿制方法。
观察识别：人工仿料，无论再逼真，给人的视觉始终是颜色单一，从色泽上去看，纯天然石料的色泽及通透性都比较好，但其中都有瑕，再好的天然玉料，没有不含棉状物的。
世上永远找不到两片完全相同的叶子，也同样找不到两块完全相同的玉，除非是人工的。
人工合成的石料，无论再努力改变它的各项指标，均存在一定的规律性，两个或两个以上的产品必然存在。
而且，天然石料颜色油润光亮，人工的颜色发艳，一般都处于灰亮度状态。
手感识别：天然的石料相互之间磨擦，手感滑腻，磨擦不会留下擦痕。
人工合成制品相互磨擦，手感发涩，且磨擦后会在磨擦处产生擦痕。
这个原因主要是由两种不同的硬度而产生的。
工具识别：利用放大镜观察，只要是天然的石料，无论是什么档次的，永远不会有一个小气泡在玉质里，这是由天然玉质的化学和物理的形成根源决定的。
人工合成玉质由于是混合体，经高温、加压等工艺流程，属于非物理和化学性自然形成的结晶体结构，必然存在气泡，无论工艺再好，也会存在。
第二种仿玉工艺：普通石粉玻璃化学强固剂人工色素(制造多色玉)仿制玉器中存在多色技术，就是将制品置入了加入染色剂的强酸中全部或部分侵泡的产品。
这种制作工艺加工的制品，在刚做出产品时，通透性、明度亮度都比天然石料高。
看上去都好于天然石料。
观察识别：这种工艺由于都是经过强酸沉泡，石料的天然结晶结构和原来的化学分子式已经发生了变化。
视觉上已经没有了天然石料的油润感觉。
只剩下又光又亮的感觉了。
失去了玉本身独有温润色彩，纹理变得鲜艳而富有规律性了。
天然红宝石与人造红宝石的鉴别
天然红宝石与人造红宝石的鉴别
现在人工合成红宝石的技术已经很成熟，人工合成红宝石的方法也很多，但目前主要有三种方法：焰熔法，助熔剂法，水热法。
其中焰熔法红宝石较易鉴定，通过观察内部弧形生长纹和气泡而确定为合成红宝石，市面上特别是在旅游商店出售的颜色鲜红、颗粒较大的标有“红刚玉”、“刚玉”“鲁宾石”的雕件或饰品，实则就是此种人工合成的红宝石。
助熔剂法红宝石需要专业人员在高倍显微镜下观察其内部特征才能鉴定出来。
水热法红宝石合成环境仿照天然红宝石的生长环境，内部特征极象天然红宝石，一般仪器都很难将其区分，常需借助其它大型仪器，如x射线仪。
合成宝石大致有合成红宝石、合成尖晶石、合成红色碧玺、合成红锆石和含钴红玻璃等，要鉴别这些貌似红宝石并不困难，因为它们在各种物理性质上与真正的红宝石有着比较明显的差异。
不同方法合成的红宝石有不同的包裹体，区别它们需在专业实验室进行或通过放大镜检查。
合成红宝石的共同特征是颜色鲜艳，且比较均匀，肉眼难以发现其中有包裹体，感觉内部非常干净。
而市场上大多数天然红宝石或多或少都明显存在所谓的“棉绺”，即沿一定方向(受晶体内部结构控制）分布的包体和内裂的组合，有时可见绢丝状包体。
对于难以发现明显包裹体的天然红宝石可以用长波紫外灯（普通便携式袖珍验钞机）与合成红宝石区别。
天然红宝石与合成红宝石在长波紫外灯下均发红色荧光，但合成红宝石的更亮、更艳。
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焰熔法合成宝石也称维尔纳叶法，是现代工业合成宝石的一种常见的方法，其合成品是市场上最常见也是最容易识别的。
焰熔法可以合成红蓝宝、尖晶石、人造钛酸锶和金红石。
一。
合成方法和原理
原料粉末（如：AL2O3）在高温（可达2500，根据合成不同品种确定其温度）氢氧焰下熔融，在下落过程中冷却，并在籽晶上生长结晶的过程。
晶体生长装置有：
1.供料系统：料筒、震荡器、原料。
原料粉末添加于筛状平底容器中，随着震荡器的均匀震动而下落，与氧气流混合。
2.燃烧系统：氧气管、氢气管。
这是熔化粉末的主要部件，通过控制管内流量来控制氢氧比例。
氢氧焰可产生高达2400~2500的高温，最高可达2900.
3.生长系统：耐火砖（炉体）。
创造保温条件。
4.下降系统：旋转平台。
安置籽晶棒，边旋转边下降。
生长出的晶体为梨晶，等径生长，1cm/1h，一般六小时完成。
该方法的特点：生长速度快，设备简单，不需要坩埚导致晶体杂质，便于商业化，但产生的晶体由于应力作用易裂开，且缺陷多，易于识别。
二。
焰熔法合成刚玉的方法及识别
AL2O3粉末在震荡器的震荡下均匀下落，落入氧气流中，与氢气管的氢气混合燃烧，达2500（AL2O3的熔点为2050°），粉末熔融，在重力作用下下降并冷却，在籽晶棒上结晶。
产生出刚玉的梨晶。
合成红宝石除了AL2O3之外，还需加入Cr2O3致色元素。
合成蓝宝石，需加入Ti、Fe致色。
黄：Ni。
变色：V
焰熔法合成红宝石的鉴别：
所有的鉴别特征都是因为它的生成环境和天然宝石的生长环境不同导致外在表现不同，从而鉴定。
1。
外观：合成红宝石在缅甸等产地常为了仿天然红宝石，而被敲碎后涂上黑色物质在滚磨机里磨圆来销售，来欺骗消费者，而其实根据它们的特点很容易区分天然的和合成的红宝石原石。
天然红宝原石由于结晶习性所致，常呈桶状，板状；而合成的一般磨圆后呈不规则形状，或者圆度较好。
天然红宝熔蚀壳坚硬不平整光亮呈磨砂状；而合成红宝所涂的黑色物质较软。
天然红宝晶面横纹发育，还有晶面花纹，有垂直于Z轴的裂理，使断口处常成阶梯状构造；而合成红宝由于生长环境良好没有晶面纹，没有裂理也不会有阶梯状构造。
2.颜色：合成红宝仿原石常常是外观大部分抹黑，露出一点艳红色，其红色浓郁、鲜艳、不自然；而天然红宝除上述皮壳有区别外，颜色往往没有合成的那么红艳纯正，常带紫色调或者其他色调。
当然随着合成工业的发展，现代合成的红宝也可以有很多颜色，深红、紫红、粉红、橙红等，所以颜色判断仅仅作为一个辅助鉴定依据，可以给出警示。
如果没有皮壳为原石碎块或者初步切磨的就更容易观察颜色。
3.多色性：天然红宝往往切割时台面垂直于Z轴，而从台面看不显多色性；合成红宝由于要充分利用梨晶原料，而选择台面平行与Z轴，这样切出的宝石从台面看有多色性且较明显。
4.弯曲生长纹：这是鉴别合成红宝的最关键的鉴定依据！若有弯曲生长纹则一定是合成红宝，天然红宝不会有，这是由于其生长条件所致。
首先肉眼看，将宝石置于白纸上观察，若不行，则放大观察。
5.吸收光谱：天然红宝和合成红宝均为Cr谱。
天然红宝由于有其他一些杂质元素，而使光谱不那么清晰；合成红宝成分纯净，光谱相当清晰。
6.荧光：天然红宝和合成红宝在紫外荧光下均可发出红色荧光。
但天然红宝除了含Cr以外，还含有少量Fe，而Fe 对荧光有抑制作用，所以天然红宝荧光弱于焰熔法合成红宝。
在X 射线下，大部分天然红宝显惰性，而焰熔法合成红宝可有磷光。
7.内含物：由于生长环境的不同，天然和合成红宝的内含物是决然不同的。
天然红宝内因长期的地质年代作用和复杂的生长环境导致含物复杂，有金红石针、白云石、榍石、水铝矿、锆石等固态包体，也有“煎蛋状”流体包体，还有的内部发育双晶、色带等；而焰熔法合成红宝石生长环境简单生长时间短，其内含物比较单一，有时会有未熔粉末和气泡，未熔粉末呈面包屑状分布，气泡可呈异形，常与弯曲生长纹呈垂直分布，可聚集可分散，一般很小，低倍镜下呈小点状，需高倍镜才可见其轮廓。
焰熔法合成蓝宝石的鉴别：
1.弯曲生长纹：焰熔法合成蓝宝石的弯曲生长纹相对合成红宝的较宽，有时还不连续。
但聚集的与生长纹的方向垂直的拉长气泡可帮助判断。
黄色蓝宝石无弯曲生长纹。
2.吸收光谱：天然蓝宝石（无论黄、绿、蓝）均全部或部分显示Fe谱的三条吸收线450、460、470，其中450最强；而合成蓝宝的线模糊不清楚或缺失。
合成变色蓝宝的V线470很强。
3.发光性：天然蓝宝由于Fe致色，而显荧光惰性（少有荧光反映），而合成蓝宝常有荧光，不同颜色品种的现实不同强度和颜色的荧光。
4.内含物：和合成红宝很像，常常有垂直于弯曲生长纹方向的拉长气泡，或聚集或分散，其周围还常伴随有蓝色粉末物质（未熔粉末）。
5.普拉托法测试：由于蓝宝石中一些颜色品种常常缺失弯曲生长纹而使肉眼或放大都难以鉴别，而普拉托法测试是合成宝石强有力的证据。
将宝石置于二碘甲烷中，在正交偏光镜下沿光轴方向观察，在20~30倍镜下观察，会发现呈60°夹角的两个方向的直线，这便是合成蓝宝的独特鉴定依据。
焰熔法合成星光红蓝宝的鉴别：
1.外观：首先，颜色的柔和、自然作为辅助鉴定。
然后，根据星线作为判断：天然的星光红蓝宝星线中间粗两边细，可不连续；中间有宝光；星光发自内部。
合成的星光红蓝宝星线均匀、平直、连续；中心无宝光；星线浮于表面。
2.放大观察：天然红蓝宝针状包体可见，易识别；内部有固体、气液两相、指纹状包体；有平直、角状色带。
合成红蓝宝针状金红石包体极微小、难见；内部有未熔粉末和气泡；明显的弯曲生长纹。
三。
焰熔法合成尖晶石及其鉴别
焰熔法合成尖晶MgO和Al2O3的配比变化很大，可从1：1~1：2.5，最高可达1：5.
红色尖晶：原料比例必须严格1：1，稍有偏差，均会导致颜色不呈红色，合成较难，且焰熔法合成红尖晶性脆易碎，市场上不常见。
蓝色尖晶：焰熔法合成蓝色尖晶为Co致色，原料配比为1：1.5~3.5.
绿色合成品原料配比为1：3，褐色配比为1：5.
还有有月亮效应的无色品种，原料配比为1：5，过多的Al2O3形成无数细小的针状包体导致月光效应，用来仿月光石。
鉴别：
1.颜色：天然尖晶颜色自然、柔和，合成尖晶颜色均匀、鲜艳、不自然。
仅作为辅助判断。
2.折射率：合成无色尖晶折射率相当稳定1.728，而天然尖晶折射率一般不超过1.720，常为1.717.
3.内含物：天然尖晶常有八面体负晶，气液两相包体或固态包体；而合成尖晶同红宝一样有：未熔粉末，但较少；气泡，较少气泡，但常为异形；弯曲生长纹，不同于红宝的细密的纹，合成红尖晶的纹呈宽的弯曲色带，但也基本不可见。
4.吸收光谱：天然和合成红尖晶的谱线一样，均为Cr谱，只是合成还常有686nm的荧光细线，而天然的没有（因天然的杂质较多，抑制了荧光）。
天然蓝色尖晶为Fe谱，而合成蓝色尖晶为Co谱：540、580、63
5.
5.发光性：天然尖晶荧光常为惰性，而合成尖晶在长短波下均有强度不同的荧光，且在短波下呈白垩状荧光。
6.光性特征：正交偏光镜下，天然常为全暗，但是焰熔法合成尖晶由于有较多的Al2O3，使晶格畸变、扭曲，所以常显示栅格或波纹状异常消光。
四。
焰熔法合成金红石及其鉴别
由于Ti2O3在燃烧时易脱氧，所以需要在合成刚玉的装置上多加一个氧管，以提供充足的氧。
Ti2O3的熔点为1840°。
即使如此，仍然不能保证Ti2O3在熔点时不损失氧，生长出的晶体为黑色梨晶，需要在1000°的氧化环境下退火，使成为淡黄色透明晶体。
曾经生产这种晶体仿钻石，随着市场上立方氧化锆的出现，渐渐被淘汰。
五。
焰熔法合成钛酸锶
原料SrO：TiO2=1：1，合成装置同合成金红石，生长出的黑色梨晶也需要在1600°的氧化条件下退火成无色。