許多人都搞不清人工寶石，人造寶石等詞的概念，以為人工寶石就是人造寶石，但其實(shí)不然。下文小編將為大家簡(jiǎn)單整理一下“寶石人工合成技術(shù)”的相關(guān)要點(diǎn)，讓傻傻分不清的小伙計(jì)們對(duì)人工寶石有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。

人工合成寶石（簡(jiǎn)稱為人工寶石）是相對(duì)于天然寶石而言的，是為緩解天然寶石供需矛盾而產(chǎn)生和發(fā)展的，是人工制做而非天然產(chǎn)出的寶石。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，人工寶石的定義為：完全或部分由人工生產(chǎn)或制造用做首飾及裝飾品的材料統(tǒng)稱為人工寶石。粗暴點(diǎn)的理解便是：人工寶石是指人們運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基本原理和方法，選用適宜的原材料，通過(guò)合理的工藝、技術(shù)流程，在實(shí)驗(yàn)室或工廠里制造出來(lái)的用做首飾及裝飾品。

按照我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，人工合成寶石包括合成寶石、人造寶石、拼合寶石和再造寶石。這便是本文題目的意思，人工寶石不等于人造寶石，人工寶石的概念包含人造寶石，大于人造寶石。下面將對(duì)這讓你迷糊的幾個(gè)人工寶石概念做簡(jiǎn)單整理。

所謂的合成寶石指的是完全或部分由人工制造且自然界有已知對(duì)應(yīng)物的晶體或非晶質(zhì)體，其物理性質(zhì)、化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)與所對(duì)應(yīng)的天然珠寶玉石基本相同。例如：“合成紅寶石”、“合成祖母綠”等，這兩鐘寶石在自然界都是有已知對(duì)應(yīng)的礦物的。

由人工制造且自然界無(wú)已知對(duì)應(yīng)物的晶質(zhì)或非晶質(zhì)體稱為人造寶石。人造寶石，名如其物指的是自然界本無(wú)或者尚未發(fā)現(xiàn)此物，是人類通過(guò)特殊工藝創(chuàng)造出來(lái)的產(chǎn)品。人造寶石具主要用于代替或仿造某種類型的天然寶石，如人造鈦酸鍶、人造釔鋁榴石、人造釓鎵榴石以其高色散的特性，常用于仿鉆石。另外，近年來(lái)我國(guó)生產(chǎn)的加稀土元素改造的高折射率玻璃基質(zhì)寶石以及玻璃基質(zhì)的仿貓眼寶石、仿綠松石和仿珊瑚等材料，也屬人造寶石范疇。

拓展認(rèn)識(shí)：合成立方氧化鋯以前曾一直被列入人造寶石范疇，但“立方氧化鋯這類物質(zhì)曾發(fā)現(xiàn)于天然鋯石的包裹體中”，因?yàn)樵谧匀唤绨l(fā)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的礦物，曾經(jīng)被劃為“人造立方氧化鋯”最后已經(jīng)”劃歸為合成寶石，稱之為“合成立方氧化鋯”。

拼合寶石由兩塊或兩塊以上材料經(jīng)人工拼合而成，且給人以整體印象的珠寶玉石稱拼合寶石，簡(jiǎn)稱“拼合石”。有兩種定名方式，一是逐層寫出組成材料名稱，并在組成材料名稱之后加“拼合石”三字，如 “藍(lán)寶石、合成藍(lán)寶石拼合石”；二是以頂層材料名稱加“拼合石”三字，如 “藍(lán)寶石拼合石”。

再造寶石指的是通過(guò)人工手段將天然珠寶玉石的碎塊或碎屑熔接或壓結(jié)成具整體外觀的珠寶玉石。定名時(shí)在所組成天然珠寶玉石名稱前加“再造”二字，如 “再造琥珀”、 “再造綠松石”等。

在目前應(yīng)用的人工寶石材料中，絕大多數(shù)是合成寶石和人造寶石這兩大類。對(duì)拼合寶石及再造寶石，所占比例較少，因此下文對(duì)其也不做主要介紹。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工合成寶石技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，人工合成寶石的品種和數(shù)量也在不斷增多，人工合成寶石的市場(chǎng)正在日益擴(kuò)大。迄今為止，人工合成寶石已成為寶石學(xué)的一個(gè)重要組成部分，并迅速發(fā)展成為集科研、生產(chǎn)和銷售為一體的產(chǎn)業(yè)。下文將為大家整理時(shí)下最潮流的人工寶石制備工藝簡(jiǎn)介。

工藝：焰熔法是使原料粉末在氫氧焰中，邊投入邊熔融而結(jié)晶生成寶石晶體的方法。由于此法是法國(guó)的A.維爾納葉在1902年發(fā)明的，所以又稱“維爾納葉法”。這是目前合成寶石的主要方法之一。焰熔法生長(zhǎng)寶石晶體的工藝主要由原料的提純、粉料的制備、晶體生長(zhǎng)和退火處理四個(gè)工藝過(guò)程組成。

應(yīng)用：現(xiàn)今的合成紅寶石、合成藍(lán)寶石、合成彩色尖晶石、合成金紅石、合成星光紅寶石、合成星光藍(lán)寶石及人造鈦酸鍶等寶石大多用此法制得。

工藝：水熱法也稱熱液法，是在密封的高壓容器內(nèi)，從水溶液中生長(zhǎng)出晶體的方法，主要用于在室溫時(shí)溶解度較低，但在高溫高壓下溶解度增高的一些材料其在一定程度上再現(xiàn)了地下熱液礦床礦物結(jié)晶的過(guò)程。

應(yīng)用：用此法合成的寶石有合成水晶、合成祖母綠、合成紅寶石、合成藍(lán)寶石、合成海藍(lán)寶石等。

工藝：助熔劑法生長(zhǎng)寶石晶體的原理是將組成寶石的組分原料在高溫下熔融于低熔點(diǎn)的助熔劑中，使之形成均勻的飽和熔融液，然后通過(guò)緩慢降溫或在恒定溫度下蒸發(fā)熔劑等方式，使熔融液處于過(guò)飽和狀態(tài)，從而使寶石晶體從過(guò)飽和熔融液中生長(zhǎng)出來(lái)的方法，其生長(zhǎng)過(guò)程類似于巖漿中礦物的結(jié)晶過(guò)程。

由此可見(jiàn)，助熔劑法生長(zhǎng)寶石晶體與水熱法生長(zhǎng)寶石晶體類似，區(qū)別主要在于助熔劑是用助熔劑形成的熔融液代替了水熱法所用的水溶液中的水作溶劑。所以，助熔劑法也被稱為高溫熔融液生長(zhǎng)法。

應(yīng)用：合成紅寶石、“查塔姆”合成祖母綠以及市場(chǎng)上出現(xiàn)的某些人造釔鋁榴石、人造釓鎵榴石、合成金綠寶石、合成藍(lán)寶石、合成尖晶石等均可用此法生產(chǎn)。

工藝：晶體提拉法是一種利用籽晶從熔體中提拉生長(zhǎng)出晶體的方法。該方法能在短期內(nèi)生長(zhǎng)出大而無(wú)位錯(cuò)的高質(zhì)量單晶。晶體提拉法生長(zhǎng)寶石晶體的原理是：將待生長(zhǎng)的晶體原料放在耐高溫的坩堝中，加熱熔化，然后調(diào)整爐內(nèi)溫度場(chǎng)，使熔體上部處于稍高于熔點(diǎn)狀態(tài)；籽晶桿上安放一顆籽晶，讓籽晶接觸熔融液面，待籽晶表面稍熔后，降低溫度至熔點(diǎn)，提拉并轉(zhuǎn)動(dòng)籽晶桿，使熔體頂部處于過(guò)冷狀態(tài)而結(jié)晶于籽晶上，在不斷提拉和旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，生長(zhǎng)出圓柱狀晶體。

應(yīng)用：適用于合成紅寶石、合成藍(lán)寶石、合成星光紅寶石、合成星光藍(lán)寶石、合成變石、人造釔鋁榴石、人造釓鎵榴石等寶石晶體的生長(zhǎng)。

工藝：熔體導(dǎo)模法實(shí)質(zhì)上是控制晶體形狀的提拉法，也稱定型晶體生長(zhǎng)方法，即直接從熔體中拉制出具有各種截面形狀晶體的生長(zhǎng)技術(shù)。它是一種更為先進(jìn)的生長(zhǎng)特定形狀單晶的方法。

應(yīng)用：主要用于生長(zhǎng)合成紅寶石、無(wú)色合成藍(lán)寶石、合成金綠貓眼寶石等。

工藝：區(qū)域熔煉這項(xiàng)技術(shù)是1952年6月首次由蒲凡公布于眾的。20世紀(jì)50年代初期，此項(xiàng)技術(shù)主要用于為半導(dǎo)體工業(yè)提供高純度的鍺和硅。之后，數(shù)百種有機(jī)、無(wú)機(jī)結(jié)晶材料用此法進(jìn)行了提純或轉(zhuǎn)化成了單晶。如今，不少寶石的人工合成也采用了此項(xiàng)技術(shù)。區(qū)域熔煉法也稱浮區(qū)法，是將原料逐區(qū)熔融并重結(jié)晶而生長(zhǎng)出寶石晶體的方法。

應(yīng)用：用此法可生長(zhǎng)出合成剛玉類寶石、合成變石和人造釔鋁榴石等。

工藝：冷坩堝熔殼法（也曾被簡(jiǎn)稱為 “冷坩堝法”或“殼熔法”）本質(zhì)上是一種熔體法晶體生長(zhǎng)技術(shù)，與其它熔體法生長(zhǎng)晶體的不同之處是：一般熔體法晶體生長(zhǎng)要在高熔點(diǎn)金屬材料的坩堝中進(jìn)行，但冷坩堝熔殼法技術(shù)不使用專門的坩堝，而是直接用擬生長(zhǎng)的晶體材料本身作“坩堝”，使其內(nèi)部熔化；在其外部則設(shè)有冷卻裝置，使表層不熔，形成一層未熔殼，起到坩堝的作用。內(nèi)部已熔化的晶體材料，依靠坩堝下降法晶體生長(zhǎng)原理使其結(jié)晶并長(zhǎng)大。

應(yīng)用：主要用于生產(chǎn)合成立方氧化鋯（CZ）晶體

工藝：高溫高壓法合成寶石是指利用高溫高壓設(shè)備，使粉末樣品在高溫高壓條件下產(chǎn)生相變和熔融，進(jìn)而結(jié)晶生長(zhǎng)出寶石晶體或?qū)毷嗑w材料的方法。主要適用于在高溫高壓條件下形成的寶石礦物的合成，模擬變質(zhì)成礦過(guò)程合成寶石的方法。

應(yīng)用：常用于生產(chǎn)合成金剛石、合成翡翠等。

工藝：化學(xué)沉淀法是一種經(jīng)化學(xué)反應(yīng)和沉淀（或沉積），進(jìn)而加熱加壓合成非單晶質(zhì)寶石的方法。主要包括化學(xué)氣相沉淀法和化學(xué)液相沉淀法。

應(yīng)用：如合成歐泊、合成綠松石等。另外，用于生產(chǎn)合成金剛石薄膜的化學(xué)氣相沉淀法以及合成碳硅石的單晶生長(zhǎng)技術(shù)，也歸屬于此類。

絕大多數(shù)的寶石都是結(jié)晶體物質(zhì)，人工合成寶石（有機(jī)類寶石除外）的生長(zhǎng)合成必然涉及晶體生長(zhǎng)問(wèn)題，其中最主要的問(wèn)題是寶石晶體如何從溶液或熔體中結(jié)晶、形成和長(zhǎng)大，對(duì)晶體生長(zhǎng)現(xiàn)象的研究有助于我們進(jìn)一步了解和認(rèn)識(shí)礦物晶體、巖石、地質(zhì)體的形成及發(fā)展歷史，也為模擬人工晶體生長(zhǎng)和解釋天然晶體的生長(zhǎng)過(guò)程提供了有益的啟發(fā)性資料，使人工晶體的合成技術(shù)得到迅速發(fā)展和提高，并為天然晶體和人工晶體的鑒別提供了依據(jù)。

拼合寶石在國(guó)外已有久遠(yuǎn)的歷史，特別是在合成寶石上市之前最為盛行。隨著合成寶石工藝的進(jìn)展，拼合寶石的地位雖然有所下降，但拼合寶石至今仍然很常見(jiàn)，并依然保持著其兩大用途。

一是用來(lái)模仿那些沒(méi)有相應(yīng)便宜的合成寶石對(duì)應(yīng)物的天然寶石，如模仿祖母綠，作為祖母綠的代用品。這是因?yàn)楹铣勺婺妇G的市場(chǎng)價(jià)格較為昂貴，時(shí)甚至還會(huì)超過(guò)同等大小的天然祖母綠的價(jià)格，而市場(chǎng)對(duì)祖母綠仿制品的需求始終存在，這就為拼合寶石的應(yīng)用提供了空間和機(jī)會(huì)。二是使沒(méi)有多少使用價(jià)值的寶石得以利用，如用歐泊的薄片和其它材料制成的拼合石，既可以增強(qiáng)歐泊的強(qiáng)度，又能夠增強(qiáng)歐泊的變彩效果。

通過(guò)人工手段將天然珠寶玉石的碎塊或碎屑熔接或壓結(jié)成具整體外觀的珠寶玉石稱為再造寶石，常見(jiàn)的品種主要有再造琥珀、再造綠松石、再造青金石等。

實(shí)際上在1885年，弗雷米等人在紅寶石碎屑中加入重鉻酸鉀，用氫氧火焰熔化生長(zhǎng)出的所謂“日內(nèi)瓦紅寶石”，其實(shí)就是“再造紅寶石”，也就是說(shuō)，焰熔法合成紅寶石的前身就是再造紅寶石。

本文主要內(nèi)容摘自：《寶石人工合成技術(shù)》，何雪梅，沈才卿編著，化學(xué)工業(yè)出版社。 還想追究更多細(xì)節(jié)的小伙計(jì)自己找找資料繼續(xù)學(xué)習(xí)喇。

編輯：粉體圈小白