蓝宝石行业调研报告

第一章蓝宝石行业概况

一、蓝宝石定义\分类\特性\应用领域

蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(α- Al₂O₃)的单品，又称为刚玉。就颜色而言，单纯的氧化铝结晶呈现透明无色；在自然界中，当蓝宝石生长时，晶体内含有钛离子与铁离子时，会使晶体呈现蓝色，而成为蓝色蓝宝石。蓝宝石晶体化学性质非常稳定，一般不溶于水和不受酸、碱腐蚀，晶体硬度很高，为莫氏硬度9级(仅次于最硬的金刚石)它具有很好的透光性，热传导性和电气绝缘性，力学机械性能好，并且具有耐磨和抗风蚀的特点。随着现代科学技术的发展，对蓝宝石晶体材料的尺寸、质量不断提出新的要求。目前，低成本、高质量的大尺寸蓝宝石单晶具有越来越大的市场需求。

图表1 蓝宝石单晶体

蓝宝石作为一种重要的技术晶体，已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业的许多领域。蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，强度高、硬度大、耐冲刷，可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作。蓝宝石晶体具有独特的晶体结构、优异的力学性能、良好的热学性能。广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料。成为实际应用的半导体GaN/Al₂O₃发光二极管(LED)、大规模集成电路S0I和SOS及超导纳米结构薄膜等最为理想的衬底材料。用于半导体照明产业，如LED(LED能使发光效率提高近10倍，寿命是传统灯具的20倍以上，兼有绿色、环保等优点)。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。LED是新一代光源，被公认为是21世纪最具发展前景的高技术领域。

一、蓝宝石定义

蓝宝石，是刚玉宝石中除红色的红宝石之外，其它颜色刚玉宝石的通称，主要成分是氧化铝（Al2O3）。蓝色的蓝宝石，是由于其中混有少量钛（Ti）和铁（Fe）杂质所致；蓝宝石的颜色，可以有粉红、黄、绿、白、甚至在同一颗石有多种颜色。蓝宝石的产地在泰国、斯里兰卡、马达加斯加、老挝、柬埔寨、中国山东昌乐，海南，重庆江津的石笋山均有发现，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。

蓝宝石最大的特点是颜色不均，可见平行六方柱面排列的，深浅不同的平直色带和生长纹。聚片双晶发育，常见百叶窗式双晶纹。裂理多沿双晶面裂开。二色性强，世界不同产地的蓝宝石除上述共同的特点之外，亦因产地不同各具特色。上世纪80年代在中国东部沿海一带的玄武岩中，相继发现了许多蓝宝石矿床。

二、组成结构

蓝宝石英文名称为Sapphire，源于拉丁文Spphins，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。蓝宝石与红宝石，祖母绿金水菩提碧玺，坦桑石等都属于有色宝石属。引用亚洲宝石协会（GIG）研究报告：刚玉中因含有铁（Fe）和钛（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。

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。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。在弧面型切磨，内部富含与底面平行并定向排列的三组包体时，可以产生美丽的六射星光时，被称为"星光蓝宝石"

三、主要特点

蓝宝石最大的特点是颜色不均，可见平行六方柱面排列的，深浅不同的平直色带和生长纹。聚片双晶发育，常见百叶窗式双晶纹。裂理多沿双晶面裂开。二色性强，世界不同产地的蓝宝石除上述共同的特点之外，亦因产地不同各具特色。

蓝宝石（Sapphire）和红宝石互为姐妹宝石，他们都属于刚玉矿物，是除了钻石以外地球上最硬的天然矿物，基本化学成份都为氧化铝。除星光效应外，只有半透明或透明且色彩鲜艳的刚玉才能称做宝石。红色并含铬元素的刚玉呈红色调，故被称为红宝石；蓝色的蓝宝石（Sapphire）则是因为含有了微量的钛和铁元素。事实上，除了红色的刚玉宝石，其他所有色调的刚玉在商业上被统称蓝宝石（Sapphire）。所以，蓝宝石（Sapphire）并不是仅指蓝色的刚玉宝石，它除了拥有完整的蓝色系列以外，还有着如同烟花落日般的黄色、粉红色、橙橘色及紫色等等，这些彩色系的蓝宝石（Sapphire）被统称做彩色蓝宝石（Sapphire）。

四、技术参数

蓝宝石属于三方晶系，具有六方结构，

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，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。

常见红蓝宝石刻面的大小与重量对应表

形状计算公式备注

圆形直径2×高×4.00×0.0018

椭圆形直径2×高×4.00×0.0020 直径：长、宽平均值

方形混合形直径2×高×4.00×0.0018 直径：垂直、水平和对角线平均值

长形混合形平均宽度2×高×4.00×0.0022 直径：长、宽平均值

正方祖母绿形直径2×高×4.00×0.0023

长方祖母绿形直径2×高×4.00×0.0025

方形平均宽度2×高×4.00×0.0024

水滴形直径2×高×4.00×0.0018

马眼形直径2×高×4.00×0.0017

心形直径2×高×4.00×0.0021