刚玉3-人造刚玉合成
人造刚玉
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【晶系和空间群】
三方晶系；对称型 L３3L2 3PC；空 间群Ｒ-3c；
【条痕】 【晶体形态】
白色 复三方偏三角面体晶类，在{0001} 晶面上,通常具有平行{0001}和 {10-11}交棱的花纹及三角形和六边 形天然蚀象；在{10-11}晶面上具有 平行{10-11}和{22-43}交棱的花纹。 在锥面和柱面上也经常有斜的或横 的条纹。
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【光学性质】
薄片中无色、浅玫瑰色、蓝、绿。一
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轴晶（-） 。 No=1.767-1.771,Ne=1.759-1.763。 有时具异常二轴晶。具多色性，No靛、蓝、蓝、暗紫红，Ne-亮蓝、宝 石绿至黄绿、亮黄。 计量类型 【比重】 【硬度】 计量单位 无量纲 摩氏硬度计 计量大小 3.95～4.10 9
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人造刚玉 Alundum,rauruntaka”的印度名称刚玉可以形成于富 ： Al2O3 贫 SiO2 的岩浆的结晶作用中，因而见于刚玉正长岩和斜长岩中；或 刚玉正长岩质伟晶岩中;接触交代作用形成的刚玉，见于火成岩与灰岩的 接触带;粘土质岩石经区域变质作用则可以形成刚玉结晶片岩;由于刚玉 具有很大的化学稳定性， 各种成因的含刚玉矿床或岩石， 遭受风化破坏时， 刚玉往往转入砂矿之中。 特征类型 【颜色】 特征描述 颜色多样,不透明和半透明的一般为 蓝灰、黄灰色，含铁者呈黑色；透明 的为无色,白色还有黄、红、紫、绿、 蓝
【断口】
常因聚片双晶产生{0001}或｛1011｝ 的裂理
【透明度】 【光泽】 【化学组成】
人造刚玉成分
人造刚玉成分简介人造刚玉是人工合成出来的一种人造宝石，具有极高的硬度和抗磨损性，因此被广泛用于珠宝、机械刀具、研磨材料等方面。
人造刚玉的主要成分是高纯氧化铝（Al2O3），但也会加入其他金属离子和添加剂以改变其性能。
本文主要介绍人造刚玉的成分以及常见的添加剂和改性方法。
成分人造刚玉的主要成分是高纯氧化铝（Al2O3），其晶体结构为立方晶系。
高纯氧化铝具有很好的耐磨性和高温稳定性，是制备人造刚玉的主要原材料。
一般来说，高纯氧化铝的含量越高，制备出的人造刚玉的硬度和抗磨损性越好。
添加剂除了高纯氧化铝之外，常见的添加剂包括钇（Y）、钪（Sc）、铬（Cr）以及其他稀土金属元素。
这些添加剂可以优化人造刚玉的性能，如改善其晶体质量、增强其抗裂纹性能、提高其透光性等。
不同的添加剂会对人造刚玉的性能产生不同的影响。
例如，添加少量的钒元素可以显著提高人造刚玉的韧性和断裂韧性，而添加铬元素则可以改善其颜色，使其呈现出漂亮的红色或蓝色。
改性方法为了进一步优化人造刚玉的性能，常见的改性方法包括热处理、离子注入、镀膜等。
其中，热处理是一种比较常用的方法，它可以改善人造刚玉的晶体结构和化学组成。
热处理过程通常包括高温热处理、表面硬化处理等。
离子注入则可以通过向人造刚玉中注入离子来改变其化学组成和表面物理化学性质。
离子注入的常见离子包括氮、氟、氢等。
镀膜则是一种将金属材料镀在人造刚玉表面以增强其耐磨性、减少反射等效果的方法。
结论人造刚玉的成分、添加剂和改性方法影响着其性能和用途。
不同的添加剂和改性方法可以优化刚玉的性能，使其更加适合于不同的应用领域。
目前，人造刚玉已经成为一种广泛使用的宝石和工业材料，其应用领域在不断地扩大和深入。
刚玉化学式
刚玉化学式刚玉（ al2O3）是Al2O3。
的过饱和固溶体，或者说是碳化硅（ sic）与二氧化硅（ sio2）的混合物。
mg al2o7是六方晶系的氧化物，因此又称为电石，它们是熔融的电石被浇铸成压坯，经过高温烧结而制得的。
最简单的刚玉就是纯净的四方晶系氧化铝，叫做氧化铝刚玉。
它在大约1360 ℃下分解，这是因为刚玉中存在不稳定的四面体配位离子Al2O3。
Al2O3不能结晶，也就是说，它没有晶格。
刚玉具有硬度大、耐高温、熔点高等特点，被广泛应用于炼钢工业中，做为一种脱氧剂和发热材料，在冶金工业中，刚玉被制成各种形状，作为蓄热体，产生高温，以达到冶炼之目的。
人造刚玉是由熔融的氧化铝与水玻璃搅拌混合后注入模型中，经高温加热脱去过剩的水分，形成多孔材料，再经酸洗、磨光制成，呈白色，主要用作磨料。
3。
mgal2o7。
是刚玉晶体（ Al2O3），是一种高熔点非金属化合物。
它可以通过氯化钠溶液或者硅酸钠溶液来制备，也可以使刚玉与氢氧化钠反应制得。
化学式为mgal2o7。
中的o代表的是碳。
质量分数为92％。
刚玉粉则是人造刚玉的原料。
刚玉粉被用来制作宝石、陶瓷、金刚砂等，是现代陶瓷、磨料、磨具、密封剂、刹车片等不可缺少的原材料。
刚玉粉是选用纯净无杂质的碳化硅经过1000 ℃以上高温处理后，通过电炉等设备压制而成。
刚玉粉外观：外观呈色调均匀的灰色或棕红色粉末。
刚玉粉性能：优异的物理性能，是高温工程和切割工具，应用领域：高强度结构陶瓷，窑炉衬体；低摩擦系数；其他：磨料、陶瓷原料、保温材料等。
mgal2o7是六方晶系的氧化物，因此又称为电石，它们是熔融的电石被浇铸成压坯，经过高温烧结而制得的。
最简单的刚玉就是纯净的四方晶系氧化铝，叫做氧化铝刚玉。
它在大约1360 ℃下分解，这是因为刚玉中存在不稳定的四面体配位离子Al2O3。
Al2O3不能结晶，也就是说，它没有晶格。
3。
如果把它放在水里加热到1600 ℃时，会迅速分解，生成一种暗红色的晶体。
人造玉石的生产和制作方法
人造玉石的生产和制作方法人造玉石是一种由人工合成的材料，它的质地类似天然玉石，外观也非常相似，无论是在颜色还是质地上都可以与天然玉石媲美。
人造玉石的生产和制作方法相对灵活多变，下面将介绍10种常用的生产和制作方法。
1. 熔融共晶法熔融共晶法是一种较为常见的人造玉石制作方法，将高温下的材料混合后在熔融状态下进行晶化。
该方法可以制作出很多丰富的颜色，材料制备也相对简单。
2. 水热法水热法是一种以高压高温的水热环境来促使材料晶化的方法。
该方法制作的人造玉石颜色自然，质地较硬，晶体清晰度也较高。
3. 滴定法滴定法是一种将两种或多种溶液按一定比例混合并快速滴入反应器中，促使化学反应发生的方法。
该方法可以调控颜色和透明度，且可以对加入的材料进行精确控制。
4. 沉淀法沉淀法是一种通过将溶液中的金属阳离子与还原剂反应，沉淀下来晶体的方法。
该方法可制备出多种颜色、多孔的人造玉石材料。
5. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将溶解的金属离子先形成成为胶体，然后在高温下催化凝胶形成人造玉石晶体的方法。
该方法可制备出高质量的丝绸质感的人造玉石材料。
6. 气相沉积法气相沉积法是利用气相反应，将几种气体反应后直接成为晶体的方法。
该方法的优点是反应速度快，可以制造出薄薄的厚度的人造玉石。
7. 电弧熔炼法电弧熔炼法是将多种材料放入电极中，通过高温、高压、高电能等创造条件，形成晶体的方法。
该方法制作的人造玉石结晶度高，颜色鲜艳。
8. 碳酸盐漂浮法碳酸盐漂浮法是将金属盐溶液浮于饱和碳酸盐水溶液中，让金属离子形成晶体的方法。
该方法可以制备出高质量的透明度人造玉石。
9. 片状人造单晶片状人造单晶是一种将材料熔融后通过商业张拉法，将其拉成单晶状的方法。
该方法制造的人造玉石质量较高，颜色饱满。
10. 合成法合成法是将两种以上材料反应后用熔融或溶液结晶的方法。
该方法可以根据自己的需要对人造玉石的颜色和质地进行自由调整。
通过上述10种常见的人造玉石生产和制作方法，可以创造出各种各样不同颜色、不同结构、不同透明度的人造玉石。
刚玉原料三种制备方法,轻烧棕刚玉,电熔刚玉,烧结刚玉
众所周知，α-Al2O3是刚玉制品需要的晶型，而工业氧化铝主要是γ-Al2O3，因此必须将工业氧化铝进行高温处理，使γ-Al2O3全部转变为α-Al2O3，以保证材料具有优良的性能。
高温处理还能使工业氧化铝中的碱金属氧化物得到清除，降低制品的烧成收缩率，减少制品的变形和开裂。
因此，无论是用传统的耐火材料生产方法制造普通刚玉砖，还是用陶瓷方法生产特种耐火制品，基本上都是采用具有α-Al2O3晶型的刚玉原料。
刚玉原料的制备方法主要有3种，即轻烧刚玉(轻烧氧化铝)、电熔刚玉、烧结刚玉。
轻烧棕刚玉一般称为轻烧氧化铝，也有人称为氧化铝预烧，是特种耐火材料生产工艺中的重要工序。
其目的是使工业氧化铝中的γ-Al2O3完全转化为α-Al2O3，燃烧温度一般不超过1500℃，比烧结棕刚玉煅烧温度低，因此被称为轻烧刚玉。
烧结刚玉的生产工艺过程一般是将工业氧化铝预烧，使γ-Al2O3转化为α-Al2O3，然后再细磨、成球、高温烧成，俗称二步法;也有采用将工业氧化铝即γ-Al2O3直接磨细、成球、
高温烧成的一步法生产烧结刚玉。
烧结刚玉的生产工艺，各生产厂家都不尽相同，但都采用
下述基本生产工艺：原料、磨细、混料、成形、干燥、烧成、加工、检验。
由于制备棕刚玉材料的原料丰富，取材方便，在制造工艺方面，既可以用传统的耐火材料生产工艺生产刚玉耐火材料，也可以使用脱胎于传统陶瓷的方法生产特种耐火材料，即高温陶瓷。
因此，刚玉生产工艺日趋成熟，品种不断增加，成为应用范围最广的耐火材料。
白刚玉生产工艺
白刚玉生产工艺
白刚玉是指含铝成分高于99%的人造刚玉，其化学式为
Al2O3。
白刚玉具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀等优点，广泛应
用于磨料、切割工具、陶瓷等领域。
下面将介绍白刚玉的生产工艺。
白刚玉的生产工艺主要包括原料选配、砂轮制备、成品制备等步骤。
首先，原料选配是生产白刚玉的关键步骤之一。
白刚玉的主要原料是高纯度的氧化铝粉，一般要求Al2O3含量在99%以上，同时还需要选择合适的添加剂和稳定剂。
添加剂主要用于改善材料的烧结性能，稳定剂用于控制颜色和晶相组织。
其次，砂轮制备是白刚玉生产的核心环节。
砂轮是用于磨削加工的工具，其制备工艺直接影响着白刚玉的性能。
制备砂轮需要将选配好的原料粉末与有机增塑剂混合，并经过压制、烧结、磨削等工艺制成。
在压制工艺中，将原料粉末与有机增塑剂按一定比例混合，然后放入模具中进行压制。
压制的目的是使原料颗粒紧密结合，形成砂轮的初形。
在烧结工艺中，经过压制的原料进入热处理设备，通过高温烧结烧结。
烧结的温度和时间会对砂轮的性能产生直接影响。
烧结的目的是使原料在高温下发生结晶和烧结，形成致密的结构，并消除内部残留应力。
最后，经过烧结的砂轮进行磨削工艺。
磨削是将砂轮表面进行平整、修整的过程，这样可以使砂轮的表面更加平滑，提高其磨削效果。
总结起来，白刚玉的生产工艺包括原料选配、砂轮制备、成品制备等步骤。
这些步骤需要有严格的工艺参数控制和高科技设备支持，通过不断改进工艺和提高设备精度，可以生产出质量优良、性能稳定的白刚玉产品。
2024年人造刚玉市场发展现状
2024年人造刚玉市场发展现状摘要本文对人造刚玉市场的发展现状进行了深入分析。
首先，介绍了人造刚玉的定义及其特点。
然后，概述了人造刚玉市场的规模和增长趋势。
接着，着重讨论了人造刚玉在行业应用中的广泛应用和市场需求。
最后，讨论了人造刚玉市场面临的挑战和未来的发展前景。
1. 引言人造刚玉是通过人工合成方法获得的一种硬度和耐磨性极高的合成材料，具有广泛的应用前景。
在过去的几十年里，随着技术的不断进步和市场需求的增加，人造刚玉市场快速发展，成为了一个重要的产业。
2. 人造刚玉市场规模和增长趋势2.1 市场规模人造刚玉市场是一个不断扩大的市场，根据市场调研数据显示，2019年全球人造刚玉市场规模为XX亿美元。
2.2 市场增长趋势近年来，人造刚玉市场呈现出稳定的增长趋势。
据预测，随着人造刚玉的广泛应用和市场需求的增加，未来几年内人造刚玉市场将保持强劲的增长势头。
3. 人造刚玉的应用与市场需求人造刚玉具备硬度高、耐磨性强、化学稳定等特点，因此在多个行业中有着广泛的应用。
3.1 人造刚玉在磨具领域的应用由于人造刚玉具有极高的硬度和耐磨性，广泛应用于磨具制造中。
刚玉砂轮、人造刚玉砂布等磨具产品在金属加工、玻璃工艺、陶瓷加工等行业中有着重要的应用市场。
3.2 人造刚玉在宝石领域的应用人造刚玉经过精细加工后，具备良好的透明度和较高的抛光度，被广泛应用于宝石领域。
人造刚玉宝石在珠宝、手表等个人饰品中具有较高的市场需求。
3.3 人造刚玉在光学领域的应用人造刚玉具备优异的光传输性能，被应用于光学领域。
人造刚玉晶体在摄像头、医学光学器械等领域有着广泛的应用需求。
4. 人造刚玉市场面临的挑战尽管人造刚玉市场发展迅猛，但也面临着一些挑战。
4.1 价格竞争人造刚玉市场存在激烈的价格竞争，不同厂商之间竞争激烈，价格压力较大。
4.2 环境压力人造刚玉制备过程中需要大量能源消耗，对环境造成一定的压力。
加强环境保护和可持续发展已成为行业面临的重要课题。
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
珠宝知识培训之人工合成宝石.
一、概述
(一) 合成宝石与人造宝石 1. 合成宝石的定义
合成宝石是全部或部分由人工生产的无机产物,且它 们的物理性质,化学成分和晶体结构和所对应的天然宝石 基本相同。 A．原料：半人工材料；如天然去皮水晶作为合成水晶 的原料；
人工分离出的原料Al2O3 作为合成红宝石的原料； B．有天然对应物：天然红宝石---合成红宝石
维尔纳叶法合成装置
（3）维尔纳叶法合成装置
A． 供料系统 原料：成分因合成品的不同而变化。原料的粉末经过
充分拌匀，放入料筒。 料筒（筛状底）：圆筒，用来装原料，底部有筛孔；
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。
震荡器：使料筒不断抖动，以便原料的粉末能从筛孔 中释放出来。
如果合成红宝石，则需要Al2O3 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%， B． 燃烧系统
它们的物理性质、化学成分和原子结构都基本相同； C．可以有小的差异：
天然尖晶石：MgO：Al2O3==1：1， RI 1.718， SG 3.60
合成尖晶石：MgO：Al2O3==1：1.5—3.5；RI 1.727， SG 3.63
正是这微小的差异，使我们能够区分它们。
2人造宝石 指人工生产的非天然形成的无机材料。 狭义的人造宝石：具有独特的化学成分、原子结构和
由此得出晶体生长过程应该是：先长一条行列，再长 相邻的行列，长满一层面网，然后开始长第二层面网，晶 面(晶体上最外层面网)是逐层向外平行推移的。这便是科 塞尔一斯特兰斯基所得出的晶体生长理论。
B.非完整光滑界面生长模型
此模型又称为螺旋生长理论模型，或BCF理论模型。该 模 型 于 1949 年 由 弗 朗 克 首 先 提 出 ， 后 由 弗 朗 克 等 人 （Buston、Cabresa、Frank）进一步发展并提出一系列与 此相关的动力学规律，总称BCF理论模型。该理论模型认 为，晶面上存在的螺旋位错露头点可以作为晶体生长的台 阶源（下图），促进光滑界面的生长。这种台阶源永不消 失，因此不需要形成二维核。这一理论成功的解释了晶体 在很低的饱和度下仍能生长，而且生长出光滑的晶体界面 的现象。
刚玉
刚玉百科名片刚玉刚玉(CorundumКорунд)，名称源于印度，系矿物学名称，主要成分是Al2O3。
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.主要用于高级研磨材料.手表和精密机械的轴承材料，色彩绚丽的晶体作为宝石.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。
目录简介文化赏析红宝石蓝宝石星光红、蓝宝石成因形成于地幔的高温高压条件，随岩浆喷出地表形成于接触变质作用出产缅甸泰国斯里兰卡柬埔寨拜林喀什米尔澳大利亚中国著名珍品圣·爱德华蓝宝石斯图尔特蓝宝石丛林（The Jungle）蓝宝石印度之星（Star of India）蓝宝石雕刻品亚洲之星（Star of Asia）Rosser Reeves 星光红宝石卡兰之星星光红宝石红宝石拖鞋Logan 蓝宝石拍卖品刻面蓝宝石星光红宝石红宝石套链项链星光蓝宝石胸针加工贸易中心：基本特征化学成份晶体形态颜色光泽及透明度折射率双折率多色性发光性硬度比重熔点品种颜色特殊光学效应质量评价颜色纯净度定向类型比例粒度合成及鉴别焰熔法合成品助熔剂法合成品水热法合成品优化处理及鉴别染色处理充填处理热处理表面扩散处理典故文化赏析红宝石蓝宝石星光红、蓝宝石成因形成于地幔的高温高压条件，随岩浆喷出地表形成于接触变质作用出产缅甸泰国斯里兰卡柬埔寨拜林喀什米尔澳大利亚中国著名珍品圣·爱德华蓝宝石斯图尔特蓝宝石丛林（The Jungle）蓝宝石印度之星（Star of India）蓝宝石雕刻品亚洲之星（Star of Asia）Rosser Reeves 星光红宝石卡兰之星星光红宝石红宝石拖鞋Logan 蓝宝石拍卖品刻面蓝宝石星光红宝石红宝石套链项链星光蓝宝石胸针加工贸易中心：基本特征化学成份晶体形态颜色光泽及透明度折射率双折率多色性发光性比重熔点品种颜色特殊光学效应质量评价颜色纯净度定向类型比例粒度合成及鉴别焰熔法合成品助熔剂法合成品水热法合成品优化处理及鉴别染色处理充填处理热处理表面扩散处理典故展开编辑本段简介刚玉(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)。
人造玉石技术配方
人造玉石技术配方
人造玉石是一种经过人工合成的宝石。
它具有与天然玉石相似的物理和化学特性，外观上也常常难以区分。
人造玉石的原料主要来自天然矿石和化学物质，通过特定的工艺和技术合成而成。
以下是一个基本的人造玉石技术配方的介绍，共1200字。
人造玉石的主要原料包括石英、纯碱、铝粉、硼砂和其他一些助剂物质。
首先需要将这些原料进行粉碎、筛分和熔融处理，然后按照一定的比例进行混合。
在制备人造玉石的过程中，需要使用到高温熔融和压制技术。
具体的工艺流程如下：
1.将所需原料中的石英、纯碱和一定比例的铝粉进行混合。
这些原料中的石英是用来形成人造玉石的基质，纯碱是用来提供熔融的碱性条件，而铝粉则是用来增加玉石的硬度和抗腐蚀性。
2.在混合原料中加入一定比例的硼砂，硼砂的作用是为了增加人造玉石的透明度和光泽度。
3.将混合好的原料放入特制的模具中，通过加热和压制将其熔融成一定形状的石块。
4.将熔融的石块进行冷却处理，并用特殊的切割工具将其切割成所需的大小和形状。
5.对切割好的人造玉石进行打磨和抛光处理，使其具有光滑的表面和良好的光泽。
上述的配方和工艺只是人造玉石制备过程的一个基本参考。
实际上，人造玉石的制备还涉及到很多其他方面的因素，例如温度、压力、冷却速度等。
针对不同要求和预期效果的人造玉石，还需要进行不同的配方和工艺调整。
人造玉石的制备技术并不复杂，但是要获得高质量的人造玉石产品，仍然需要一定的专业知识和经验。
目前，人造玉石已经成为宝石行业中的重要产品之一，广泛应用于首饰、工艺品和装饰材料等方面。
人造刚玉成分
人造刚玉成分人造刚玉是一种人工合成的具有高硬度和高熔点的材料，其成分主要由氧化铝（Al2O3）组成。
它是一种无色透明的晶体，常用于制造高硬度工具和磨料。
人造刚玉的制备过程中，通常使用高纯度的铝酸盐作为原料，在高温高压条件下进行合成反应。
首先，将铝酸盐和适量的助熔剂放入高温炉中，并施加高压。
随着温度的升高，反应开始进行。
在高温下，铝酸盐分解，释放出氧气离子和铝离子。
这些离子在高压下重新排列，形成人造刚玉的晶体结构。
制备过程中的高温和高压条件有助于加快晶体的生长速度，并提高材料的质量。
人造刚玉的主要成分是氧化铝，它具有坚硬、耐磨、抗腐蚀等优良的物理和化学性质。
人造刚玉的硬度仅次于金刚石，属于硬度较高的材料之一。
这使得它在工业领域有着广泛的应用。
人造刚玉常用于制造切割工具、研磨工具和抛光工具等。
由于其硬度高，可以有效地切割和磨削各种材料，如金属、陶瓷和玻璃等。
此外，人造刚玉还可用作磨料，用于磨削和抛光材料表面，使其达到光滑和亮度。
除了氧化铝，人造刚玉的成分中可能还包含少量的杂质。
这些杂质可以影响人造刚玉的性能和颜色。
例如，添加少量的氧化铬可以使人造刚玉呈现出红色或粉红色。
添加氧化铁可以使其呈现出黄色或棕色。
这些不同的颜色使人造刚玉可以用于珠宝制品的制造，如吊坠、戒指和耳环等。
人造刚玉的成分和制备过程决定了其物理和化学性质。
它具有高熔点、高硬度、抗腐蚀和耐磨等特点，使其在工业领域有着广泛的应用。
然而，人造刚玉也有一些局限性，如其脆性较大，易于产生裂纹。
因此，在使用时需要注意避免过大的冲击力和剧烈的温度变化。
人造刚玉是一种由氧化铝为主要成分的人工合成材料。
其硬度高、耐磨、抗腐蚀等特点使其在工业领域有着广泛的应用。
人造刚玉的成分和制备过程决定了它的性质和用途。
通过不同的添加剂和制备条件，可以获得不同颜色和性能的人造刚玉。
然而，人造刚玉也有其局限性，需要在使用时注意其脆性和避免剧烈的力和温度变化。
水热法合成刚玉技术历史与发展
水热法合成刚玉技术历史与发展摘要：水热法合成刚玉宝石技术历史悠久、商业化程度高，其原理是将原料在溶液中溶解，通过迁移或反应达到过饱和从而析出结晶。
本文在讨论水热法合成刚玉宝石的原理与方法的基础上，结合市场现状与学术界研究现状，对水热法合成刚玉宝石的发展提出一些猜想及建议。
关键词：水热法；发展历程；方法；鉴别长期以来，天然刚玉宝石受到了广大消费者的追求与喜爱，近年来，消费者对合成刚玉宝石的接受度与认可度也有所提高。
水热法合成刚玉宝石是在模拟天然刚玉宝石的水热成矿环境下进行的，由于其生长工艺较为复杂，成本相对较高，该技术也经过了较为漫长的发展期，到目前为止，水热法合成刚玉技术已经成为一种较为先进的刚玉宝石合成方法。
1 发展历程刚玉的合成历史相对其他宝石较为悠久，商业化程度也较高，刚玉宝石合成技术的发展也促进了其他宝石合成技术的发展。
1943年，劳本盖耶、韦茨首次通过水热法合成刚玉获得成功。
1976年，苏联科学家改进了水热法合成红宝石技术，使合成红宝石进入了商业化阶段。
1993年，泰罗斯宝石有限公司成立，主要进行水热法合成红宝石的生产。
20世纪90年代，俄罗斯的研究人员经过大量的实验，研究成功了水热法合成蓝宝石的工艺技术。
20世纪90年代，我国桂林矿产地质研究院开始展开了水热法合成刚玉晶体的研究，并于1999年成功生长红宝石晶体，之后又成功研究出了黄色蓝宝石、蓝色蓝宝石、无色蓝宝石等彩色蓝宝石的合成方法，产品质量处于国际先进水平。
20世纪末，我国合成红宝石的年产规模已达到了一百吨左右，主要用于钟表和珠宝行业。
进入21世纪后，合成刚玉宝石的发展达到了一个新的飞跃，对合成宝石技术的投入也逐年增长，促进了水热法合成刚玉宝石技术的发展。
2 原理水热法是将原本在大气条件下不溶或难溶的物质溶解于高温高压的水溶液中，通过控制温差产生对流以形成过饱和状态，使溶解在溶液中的矿物质在种晶上析出，生长成较大的晶体。
通过加入不同的致色离子，得到不同颜色的刚玉晶体。
合成刚玉成分
合成刚玉成分合成刚玉是一种重要的人造材料，其成分主要由氧化铝（Al2O3）组成。
刚玉具有非常高的硬度、耐磨性和高耐热性，因此被广泛应用于工业领域。
合成刚玉的制备过程是通过高温下进行的化学反应。
一种常用的方法是使用氧化铝粉末作为原料，经过特定的工艺处理后，在高温下与其他添加剂（如氧化铝颗粒、硼酸、碳酸钙等）进行反应。
通过控制反应时间、温度和压力等条件，可以实现合成刚玉的制备。
在合成刚玉的过程中，添加剂的作用是调控晶体的生长速度和晶体结构。
例如，硼酸可以促进晶体生长，碳酸钙可以改善晶体的结构稳定性。
同时，还可以通过控制原料的比例和反应条件，来调节刚玉的硬度、透明度和颜色等特性。
合成刚玉的硬度主要取决于晶体的结构和化学成分。
刚玉晶体具有六方晶系结构，在晶体中铝原子和氧原子呈八面体配位排列。
这种结构使得刚玉晶体具有非常高的硬度，达到了9.0的莫氏硬度。
这意味着刚玉可以用来制作各种工具和磨料，例如砂纸、磨轮和切割工具等。
除了硬度，刚玉还具有其他优良的物理和化学性质。
它具有较高的熔点，约为2050摄氏度，因此可以在高温环境下稳定使用。
刚玉还具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，可以在恶劣的工作条件下长时间使用。
此外，刚玉还具有较好的绝缘性能和高透明度，因此也可以用于制作光学器件和玻璃陶瓷等产品。
由于合成刚玉具有如此出色的性能，它在许多领域得到了广泛应用。
例如，在磨料和磨具行业中，刚玉可以用来制作砂纸、磨轮和磨具等，用于金属加工、玻璃加工和宝石加工等工艺。
在光学领域，刚玉可以用来制作透镜、窗口和激光器件等，具有广阔的市场前景。
此外，刚玉还可以用于制作陶瓷、瓷砖和人造宝石等产品，满足人们对美观和实用性的需求。
然而，合成刚玉的制备过程需要高温高压条件，并且生产成本较高。
同时，由于刚玉具有非常高的硬度，加工和加工过程相对困难，需要采用专门的工艺和设备。
因此，合成刚玉的生产和应用仍面临一些挑战和限制。
合成刚玉是一种重要的人造材料，具有高硬度、耐磨性和高耐热性等优良性能。
人造刚玉的主要成分
人造刚玉的主要成分
人造刚玉是一种高硬度、高耐磨、高耐腐蚀的材料，被广泛应用于工业和科学领域。
它的主要成分是氧化铝，通过高温高压的人造合成过程得到。
氧化铝是一种无色、无味、无毒的物质，化学式为Al2O3。
它是一种高熔点、高硬度的陶瓷材料，因其良好的耐热性、耐腐蚀性、绝缘性和化学稳定性，在航空、航天、电子、化工、冶金等领域有广泛的应用。
人造刚玉的制备过程是将高纯度的氧化铝粉末与适量的添加剂混合，放入高温高压的反应釜中，经过几个小时的反应和冷却，形成晶体结构均匀、密度高、硬度大的人造刚玉。
除了氧化铝外，人造刚玉中还可能添加其他元素，以改变其性质和用途。
例如，添加钛、锆等元素可以提高其机械强度和耐磨性；添加钴、铁等元素可以使其具有磁性；添加钼、铬等元素可以改善其耐腐蚀性。
人造刚玉的性质主要取决于其晶体结构和成分。
它具有极高的硬度和耐磨性，比自然刚玉还要硬，可以用来制造切削工具、磨料、陶瓷等产品。
同时，人造刚玉还具有良好的耐热性和耐腐蚀性，可以用于高温、高压、腐蚀性环境下的机械零件、化工设备等。
总之，人造刚玉的主要成分是氧化铝，通过高温高压的人造合成过程得到。
它具有极高的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和耐热性，被广泛应用于工业和科学领域。
未来，随着科技的发展，人造刚玉的应用领
域还将不断拓展和深化。
刚玉岩的人工合成与应用研究
刚玉岩的人工合成与应用研究引言刚玉岩是一种含铝石英岩，具有较高的硬度、优异的耐磨性和高温稳定性，因此在多个领域有着广泛的应用。
虽然天然的刚玉岩具有许多优点，但其在数量有限、分布较为零散且难以开采的情况下，人工合成刚玉岩成为了一种弥补性的方法。
本文将重点探讨刚玉岩的人工合成方法以及其在各领域的应用研究。
一、刚玉岩的人工合成方法1.晶种法晶种法是一种常见的刚玉岩人工合成方法。
在这种方法中，矿石原料中加入适量的不饱和气体，然后通过高温高压的条件下，使其在一定时间内发生结晶反应。
该方法的优点是原料较为简单，操作相对容易。
晶种法合成的刚玉岩晶体质量较高，具有良好的物理和化学性质。
2.溶液热法溶液热法是另一种常用的刚玉岩人工合成方法。
该方法利用高温高压条件下，通过溶液中的物质在矿石原料中形成并沉积刚玉岩晶体。
溶液热法合成的刚玉岩晶体结构均匀，质量稳定可靠，广泛应用于各个领域。
3.粉末冶金法粉末冶金法是一种相对较新的刚玉岩人工合成方法。
该方法通过将刚玉岩原料粉末与适量的添加剂混合，然后在高温高压条件下进行压制和烧结。
粉末冶金法合成的刚玉岩具有较高的密度和强度，广泛应用于高科技领域。
二、刚玉岩的应用研究1.磨料领域由于刚玉岩具有出色的硬度和耐磨性，因此广泛应用于磨料领域。
人工合成的刚玉岩可加工成各类磨具，用于金属加工、石材切割、陶瓷制品加工等。
刚玉岩磨具具有良好的切削性能，能够提高加工质量和效率。
2.研磨抛光领域刚玉岩具有较高的光洁度和抗划伤性，因此在研磨抛光领域也有着重要的应用。
人工合成的刚玉岩可用于光学玻璃、半导体材料等高精度表面的抛光加工，提供了优异的加工质量。
3.化工领域由于刚玉岩具有较高的熔点和化学稳定性，因此在化工领域有着广泛的应用。
人工合成的刚玉岩可用作催化剂载体、防腐蚀涂料、高温反应容器等。
刚玉岩的化学稳定性能够保证其在恶劣环境下的稳定性和耐久性。
4.航空航天领域刚玉岩由于具有高强度、高硬度、高温稳定性等特点，在航空航天领域有着重要的应用。
刚玉4-人造刚玉处理
4．产生星光： 在空气中加热样品，然后缓慢冷却，使样品内以固熔体形 式存在的钛出熔，形成金红石针状包裹体，从而产生星光。
5．愈合裂隙： 将发育大量裂隙 的红宝石置于硼 酸钠中加热，由 于硼酸钠可以降 低红宝石的熔点， 使其裂隙愈合。
热处理的鉴别： 1．颜色出现不均匀的扩散晕或色块。
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将油、胶、玻璃等物质充填于红宝石的裂隙或空洞中，以 掩盖这些瑕疵。鉴别： 1．注油处理的红宝石放大检查时可以发现裂隙内有五颜 六色的干涉色，当部分油挥发后可留下斑痕及渣状沉淀物。 热针触之可有油珠析出。
2．注胶处理的红宝石裂隙 内胶的光泽明显低于红宝 石主体的光泽，裂隙较大 时。 针尖可将其内的胶划动。 红外光谱中出现胶的吸收 峰。
3．玻璃充填的红宝 石往往裂隙十分发育， 裂隙内玻璃的光泽明 显低于红宝石主体的 光泽，大的裂隙处所 充填的玻璃平面往往 凹陷。 有时可见到未逸出得 气泡。
这种方法历史悠久， 其结果稳定、持久而被人们普遍接受。 主要应用于：
1．削减蓝色：在高温氧化气氛中加热带蓝色调的红宝石 或深色蓝宝石，将发生Fe2 向Fe3 的转变，使样品中Fe2 /Ti4 致色离子对数量减少，从而去除多余的蓝色。这种方 法还可将浅黄色、黄绿色的样品变成橘黄色或金黄色。
高温下使致色离子进入 浅色或无色样品的表面 晶格中，形成一薄的有 色扩散层。其厚度一般 为0.004-0.4mm。 用Cr做致色剂时可产生 红色扩散层；用Fe、Ti 做致色剂时可产生蓝色 扩散层；用Cr、Ni做致 色剂可 产生橙黄色扩散 层。
鉴别： 1．当样品浸在二碘甲烷中观察时，可见到颜色多集中于 腰围、刻面棱及开放性裂隙中。 2．在短波紫外光下表面扩散处理的蓝宝石可见到白垩状 蓝色或绿色荧光，而表面扩散处理的红宝石可见到斑块状 蓝白色磷光。
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而助熔剂法 合成红宝石中最主要的固态包裹体则是“助熔 剂残余”，它们在反射光下呈现浅黄色、橙红色，并具金 属光泽，绝大多数是不透明的，其形态有树枝状、栅状、 网状、扭曲的云状、熔滴状。
另外，在助熔剂法合 成红宝石中有时可见 到从铂坩埚上剥落的 铂片，铂片呈三角形、 六边形或不规则多边 形状，它们均不透明， 在反射光下有银白色 的金属光泽，铂片的 出现可作为合成红宝 石的依据。
b. 普遍具有明显的生长纹，生长纹往往深浅不一，形态呈 锯齿状、波纹状． c. 钉状包裹体：常含有一种特征的“钉状”流体包裹体。 d. 金属包裹体：可能含有合金包裹体，呈三角形、四边形 等多边形的形状，不透明，反射光下具金属光泽。
染色处理 将色浅、裂隙发育的刚玉放进有色染料溶液中浸泡、加温， 使其染上颜色。 鉴别：1．放大检查时可发现染料在裂隙中集中。
2．颜色：早期焰熔法合成品的颜色过于纯正，过于艳丽， 给人以不真实的感觉。但随着生产工艺的不断改进，这种 感觉只能作为一种警示，而不是鉴别依据。
3．多色性：天然品的台面取向一般是垂直C轴的，用二色 镜从台面观察时，无法看到二色性或二色性不明显。而焰 熔法合成品的梨晶由于应力作用，常常沿C轴方 向裂开， 为了充分利用原材料，其台面取向是平行于C轴的，从台 面观察可看到明显的二色性。所以，当二色性观察出现异 常时，应引起警觉。
7．气泡：气泡是焰熔法合成品的另一个重要的鉴定依据。 气泡虽然很小，但由于其折射率与红宝石、蓝宝石的折射 率相差很大，所以有较明显的轮廓，易于观察。气 泡一般 为球状，既可零星分布，也可呈带状、云雾状弥漫于整个 样品中。
8．合成星光品种：其 星线仅存于宝石的表层， 星线完整、清晰，星线 较细，另外。还可见到 气泡、弯曲生长纹。而 天然星光品种的星线产 生于样品内部，星线可 有缺失、不完整，星线 较粗。
5．吸收光谱：天然红宝 石和焰熔法合成红宝石的 可见光吸收光谱相同，只 是天然品的吸收强度弱于 合成品。 天然蓝宝石中的蓝色、绿 色、黄色品种的可见光光 谱中可全部或部分显示三 条铁的吸收线，其中 450nm最强，而焰熔法合 成蓝 宝石则可能缺失这些 吸收线或吸收线很弱而且 模糊。
6．生长纹：天然红宝 石、蓝宝石中常发育 围绕C轴的平直生长条 带，不同方向的生长 带 以一定的角度有规 律的相交分布。而焰 熔法合成品中仅能见 到弯曲弧形生长纹， 它是焰熔法合成品的 重要鉴别依据。但随 着生产工艺的改进或 再次加热处理，生长 纹的弯曲特征越来越 来难上述炉料 中再加入黄铁矿炼得的， 其熔块经水解除去硫化 铝后，即得单晶体的刚 玉颗粒。 锆刚玉用与冶炼棕刚玉 相同的原料，外加氧化 锆含量高的原料（如锆 英砂）经冶炼制成，也 有用氧化铝粉和氧化锆 粉混合熔融而成的，成 品中含氧化锆10～40 ％。
白刚玉是将高纯度的氧化铝粉，在电弧炉中熔化，把冷却 后的结晶块再加工成各种粒度的产品。 在熔化氧化铝粉时，如加入适量的三氧化二铬可得铬刚 玉。
2．虽然外表浓艳， 却没有明显的多色 性。这是因为染料 并未进入宝石的晶 格。 3．染料可能引起 异常的荧光，如可 有橙黄-橙红色荧 光。 4．红外光谱中出 现染料的吸收峰。
水热法合成技术是一种更接近天然宝石生长环境的新技术， 因此，合成品与天然品极为相似，其鉴别依据主要是以下 两个方面： 1．晶体特征：水热法合成品多为板状晶体，与天然品有 较大区别。
2．内部特征： a. 典型的内部特征是含有种晶片，种晶片与其两侧的红宝 石有着明显的界限，种晶片的两侧可有一些发育不规则的 晶芽和雾状包体。
烧结刚玉磨料是将氧 化铝含量高的矾土或 氧化铝粉，磨细至10 微米以下，加入适量 的添加剂（如氧化锆、 氧化镁）和粘结剂， 经挤压、切断成短的 细棒状（约为直径1 毫米，长5毫米）， 在窑中烧结而成。
1．原始晶形：天然品具有桶状、柱状、板状晶形，晶面横 纹发育，垂直于C轴的裂理发育，因此断口处呈阶梯状，部 分样品具坚硬的熔融壳。 而焰熔法合成品的原始晶形为梨形，有时为冒充天然品人为 进行破碎、滚圆，但其无裂理，因此也无阶梯状断口，而是 贝壳状断口。
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铁屑的作用是：①与还原了的硅、铁等结成密度大于刚玉 的铁合金，与刚玉熔液分离沉于炉底； ②使铁合金具有较高的感磁性，以便将夹杂在刚玉中的铁 合金，通过磁选分离出来。
炼得的熔液冷却成结晶块，再经破碎、筛分、磁选而成各 种粒度的产品。 炼得的熔液若快速冷却则成为微晶刚玉；若控制还原程度， 存留较多的二氧化硅、氧化铁等杂质，可得黑刚玉。
4．发光性：天然红宝石 和焰熔法合成红宝石在紫 外光源照射下均可发红色 荧光，但天然品的荧光效 果弱于合成品。 天然蓝宝石在紫外光下常 表现为惰性，而焰熔法合 成蓝宝石的发光性较活跃： 无色品种在短波紫外光下 可有淡蓝色荧光；绿色品 种在长波紫外光下可有橙 色荧光；蓝色品种在短波 紫外光下可有淡蓝- 白色 或淡绿色荧光。
1．晶体形态： 助熔剂法合成红宝石的晶形主要呈板状、粒状，单晶中的 底轴面及菱面体面十分发育，而缺失天然红宝石的六方柱 面、六方锥面。
2．内部特征： 天然红宝石中固态包裹体品种繁多，如硬水铝石、磷灰石、 金红石、金云母、锆石等，这些细小的晶体形态各异、组 合不同构成了不同的产地特征。