1、用二色镜可以区别
如果是人造的红宝石,从台面看的话能够看到宝石的二色性。
如果是天然的红宝石,很难看到红宝石的二色性。
2、从颜色可以区别
天然的红宝石每一颗都有自己的特点,而且它的颜色很难达到完全的均匀。
但是人造的红宝石因为技术的处理所以它的颜色是很均匀的,每颗红宝石都差不多。
红宝石:
合成红宝石:
3、利用紫外荧光进行检查可以区分
如果是合成的红宝石,那么它的紫外荧光是非常强的,而且很多颗红宝石的荧光都是相同的。
天然红宝石的紫外荧光很弱,多颗红宝石的荧光也不同。
-红宝石
-合成红宝石
摘要红宝石的颜色浓烈如火,让人热情奔放,是吉祥的象征,在传统意义中,代表了热情与爱情,而且在身体和心理上都有功效与作用。
红宝石艳如烈火,独特的颜色能够让人眼前一亮,它带来的是精神上的作用,让人们拥有热情,拥有爱。红宝石的红色是一种吉祥的颜色,自古以来,红色就有避邪驱凶的作用,传说只要在左手佩戴一枚红宝石戒指,便拥有神奇的魔力,能够逢凶化吉,化敌为友。在传统意义中,红宝石也代表了热情与爱情,所以红宝石也有“爱情之石”的叫法。除了它本身蕴含的意义,红宝石还身体和心里上也具有独特的功效与作用。
一、生理上的功效与作用
1、天然的红宝石吸收了日月精华和天地灵气,能给佩戴者带来能量,可以促进身体的血液循环,增进新陈代谢,使佩戴者心情愉悦。
2、自古就有医书记载,红宝石生干生热,祛寒补心,燥湿补脑,爽神悦志,解癫除郁,滋补神经,解毒明目。 主冶湿寒性或黏液质疾病,如寒性心悸、心慌,湿性脑虚,寒性神经衰弱、精神分裂、癫痫及各种中毒性疾病和眼疾等。
二、心理上的功效与作用
1、红宝石是热情的象征,它拥有热情奔放的艳丽色彩,给佩戴者精神上带来作用,让人拥有热情,拥有爱,对生活充满激情。
2、红宝石是非常珍贵的宝石,红宝石饰品也一直被视为奢侈品,自古就深受贵族的喜爱,它可以给佩戴者带来自信,提升佩戴者的气质。
同时,红宝石的颜色能够和多种颜色搭配,选择服饰的时候,可以选择一些简洁大方的高雅服饰,也可以选择一些华丽端庄的贵重服饰,或者是充满动感的青春服饰,都能够和红宝石首饰搭配出不一样的风采。而且,红宝石首饰象征着生命力和胜利,是大家公认的具有正能量的彩色宝石,是送礼的不错选择。
助熔剂法又称高温熔体溶液法,它是将晶体的原成分在高温下溶解于低熔点助熔剂熔体中,形成饱和的溶液,然后通过缓慢地降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方式,形成过饱和的溶液而析出晶体。这种过程类似于自然界中矿物晶体从岩浆中结晶的过程,因此在宝石晶体合成中占有重要的地位。
利用助熔剂法生长晶体已有很久的历史,19世纪中期,西欧就曾有人用此法合成金红石和合成祖母绿,由于焰熔法合成红宝石的兴起,该法曾一度被人忽视,但近几十年来,由于科技的发展又开始在宝石生长中大量应用。助熔剂法不仅可以合成红宝石,还可合成祖母绿和尖晶石等。
助熔剂法生长宝石晶体有许多优点,与其他方法相比,它适用性很强,几乎对所有的宝石材料都能找到合适的助熔剂。助熔剂法要求温度低,许多难熔化合物、在熔点处易挥发或变价的化合物,或非同成分熔化的化合物,都能从熔体溶液中生长出来。另外,由于它与矿物在岩浆中结晶类似,合成宝石晶体的包体很像天然宝石包体,所以颇受宝石合成者的重视。助熔剂法由于温度要求相对较低,所以设备也相对简单,从发热体到测量温度的元件都容易配置。这种方法的缺点是生长周期长,且有些助熔剂有腐蚀性和毒性,容易污染环境。
一、助熔剂法生长晶体的原理
助熔剂法,顾名思义,一定有助熔剂。作为助熔剂,一个基本的要求就是它熔化后能溶解待生长的晶体,且不易分解挥发。PbF2、PbO、Bi2O3等极性化合物是最好的材料,它们熔点低,溶解能力强,此外B2O3和Ba O-B2O3也很常用。还有一些复杂的化合物如钨酸盐、钼酸盐、冰晶石等有时也被选做助熔剂。
助熔剂的选择要依据几个原则:
1)它对拟生长的晶体有极好的溶解性,随温度的变化,溶解度变化也较大,这样晶体容易生长。
2)在较宽的温度范围内,所生长的晶体是惟一的稳定相,也就是助熔剂与晶体成分不能形成中间化合物。
3)助熔剂具有较低的黏度和较高的沸点。
4)挥发性小,毒性小,容易清除。
常用的助熔剂及其性质见表4-1-8。
表4-1-8 常用助熔剂及其性质
助熔剂法生长宝石晶体的基本原理可用二元组分的共晶型相图来说明,如图4-1-6所示。假设宝石组分A的熔点为TA,助熔剂作为低熔点组分B的熔点为TB。将A组分和B组分进行混合,混合比为X。受热熔化后,A、B组分均熔融成熔液。此时,作为混合组分X的熔点处于P。当温度下降时,A组分在Q点,相当于TQ的温度时结晶析出。再降低温度,熔融液的成分比沿TAQE变化,最后达到E点的组分,E点称为低共熔点。在这个过程中,A组分不断析出或生长成晶体。从图中还可看出,B组分的加入,使TQ点的A组分结晶温度明显地低于TA,即A组分中加入低熔点的B组分后,A组分的熔点和结晶点由TA下降到TQ,这样,就可以在较低温度下生长出高熔点的宝石晶体。由于B组分起到了降低熔点的作用,所以称为助熔剂。又因为B组分通常为无机盐类,因此助熔剂法也被称为盐熔法或熔剂法。
图4-1-6 二元组分的共晶型相图
从相图中还可以看出,相图下部为固相A和B的脱溶区,这种脱溶体脱溶现象在宝石晶体中很常见,在红、蓝宝石的改色过程中有TiO2、Fe2O3、Cr2O3等脱溶,合成立方氧化锆晶体中的立方相中有四方脱溶,在退火时各自成为单独的晶体。
二、助熔剂法生长合成红宝石晶体
焰熔法合成红宝石产量大,结晶好,颜色全,但是与天然红宝石相比,极易鉴别。为了生长出接近于天然红宝石的合成红宝石,人们把精力集中到助熔剂法上。由于助熔剂法合成红宝石的包体、生长习性与在岩浆中形成的天然红宝石有相似的结晶条件,所以合成红宝石几乎达到以假乱真的地步,这也是助熔剂法合成红宝石长久不衰的原因。
助熔剂法合成红宝石过程中常见的问题是:
1)成核的控制问题,特别是在缓冷法中,有时成核失控,晶体长不大。
2)不希望的生长习性,由于红宝石(0001)面生长慢,所以长成(0001)薄片,导致使用率低且结晶不完整。
3)内部含助熔剂包体过多,破坏了结晶完整性。
下面以Na3AlF6做助熔剂为例说明助熔剂籽晶旋转法合成红宝石的生长工艺。
(一)合成红宝石晶体生长工艺
上面已经讲过,助熔剂法生长原理可据二元相图来说明,根据Na3Al F6-Al2O3的二元相图可以确定配比,Na3Al F6和Al2O3配比可选择在Al2O3质量分数为13%~20%范围内。生长温度980~1050℃之间。
将Na3Al F6和Al2O3(用AP级)混合,加Cr2O〔3w(Cr2O3)=1%~3%〕,混合、压块并均匀熔化,生长炉如图4-1-7所示,其发热元件为高温电炉丝,温场可以用炉丝的分布来调整,也可以用改变坩埚上下位置来调整,温场TQ=980~1050℃左右,T1-T2=20℃左右。
图4-1-7 助熔剂法合成红宝石生长炉
坩埚85mm(d)×85mm(h),装料重1000g,熔化后用籽晶下试法来测试溶液的饱和温度,在高于饱和温度20℃左右保持4~5h,确保熔质被充分熔化,然后慢慢下降籽晶,并且以05~1℃/h的速度降低温度,籽晶杆以10~30r/min的速度转动,使晶体慢慢长大,生长出的晶体与天然红宝石有近似的外形和结晶特性。
(二)熔体挥发对晶体生长的影响
由于晶体生长是在开放系统下进行的,熔剂Na3AlF6在熔融状态下,每次生长中有6%的熔剂挥发。熔体中大量的F、Na离子及它们的化合物相当活泼,很容易从表面溢出,导致熔体挥发过快;另外由于表面挥发造成熔液表面具有更大的饱和度,表面成核几率大,使长出来的晶体质量不好,所以用籽晶生长时,将籽晶放在液面下一点,以使晶体发育完整,同时还要增加助熔剂比例,以补充挥发造成的损失。
(三)助熔剂法合成红宝石的主要品种和鉴别特征
目前国际珠宝市场上出现的助熔剂法合成红宝石主要有查塔姆(Chatham)、拉姆拉(Ramaura)、克尼什卡(Knischka)、卡桑(Kasha)、多罗斯(Douros)等几个品种。
1查塔姆(Chatham)合成红宝石
Chatham合成红宝石于1960年面市,是最早的助熔剂法合成红宝石,其特点如下。
1)晶体特点 Chatham合成红宝石是一种含天然籽晶的合成红宝石,早期生长的单晶体以有大块天然种晶为特点。
2)荧光 紫外灯下有强红色荧光及白垩状红色荧光。
3)内部特征:①可见助熔剂包体,Chatham合成红宝石中常可见粗大的助熔剂残余,它们常呈撕裂状、精细的网状、羽裂状;②铂金属片,目前大多数助熔剂合成红宝石内部已见不到铂金属片,而Chatham合成红宝石中却仍可见铂金属片,这些铂金属片与助熔剂残余共生,形成一些类似天然的景观,构成了Chatham合成红宝石的鉴定依据,铂金属片呈六边形、三角形,其边缘为锯齿状;③籽晶,在显微镜下观察,常可看到Chatham合成红宝石中蓝色幻影般的籽晶,其边缘可见到一些淡蓝—红紫色的边界线;④透明晶体,Chatham合成红宝石中偶尔可见到一种颗粒状无色透明晶体,经分析证实(Kerre,1982),这类晶体为金绿宝石。
2克尼什卡(Knischka)合成红宝石
Knischka合成红宝石是由澳大利亚一位工程师生产的具有天然籽晶的助熔剂法合成红宝石,其特点如下。
1)晶体特点 K nischka合成红宝石表现出一种纺锤状的晶体形态(见图4-1-8),在晶体中除了底轴面c{0001}、菱面体面 ,还有六方双锥 面的出现。
图4-1-8 克尼什卡合成红宝石晶体
系统宝石学(第2版)
2)荧光 Knischka合成红宝石在长波紫外灯下表现一种强红色荧光,短波紫外荧光特点与长波相同。
3)吸收光谱 紫外-可见光吸收谱的400~700nm范围内Knischka合成红宝石存在明显的4685nm、475nm、4765nm铁吸收峰和6592nm、668nm、6928nm、6942nm的吸收峰,这一特征与天然红宝石吸收相同,而在250~400nm之间出现的270nm的吸收峰却是天然红宝石所缺失的,这一吸收峰的存在可作为Knischka合成红宝石与天然红宝石的鉴别依据(见图4-1-9)。
图4-1-9 天然红宝石与助熔剂法合成红宝石紫外-可见光吸收光谱
4)内部特征:①助熔剂包体,Knischka合成红宝石中残余的助熔剂常形成一些奇异的云翳状、面纱状的形态,还可有不规则的管状,管内有明显的收缩泡和高折射率的固化助熔剂玻璃;②负晶,Knischka合成红宝石的另一个特点是存在着大量的体积粗大、形态各异的负晶,这些负晶分散或成群聚集,成群出现的双锥状负晶分布于长晶管的末端,被看成是Knischka合成红宝石的鉴定依据;③铂金薄片,与其他助熔剂合成红宝石相比,Knischka合成红宝石的铂金薄片多呈扭曲的六边形、三角形状;④籽晶,Knischka合成红宝石籽晶采自印度等地的天然红宝石,因此在显微镜下观察时可以发现天然包体和助熔剂包体共存的现象;⑤化学成分,其微量元素主要为Cr、Fe,并有少量的Ti和Cu。
3拉姆拉(Ramaura)合成红宝石
Ramaura合成红宝石是1983年面市的自发成核的合成红宝石,其特点如下。
c{0001};r{1011}d{0112}
1)晶体特点 R am aura合成红宝石常出现一种等向的菱面体状晶体,其上发育三种晶面,即底轴面c{0001}、菱面体面r{1011}、负菱面体面;底轴面c面相对较小,穿插双晶发育;与D ouros合成红宝石不同的是,其穿插双晶常发育于菱面体状晶体中(见图4-1-10)。
图4-1-10 拉姆拉合成红宝石晶体
2)荧光 Ramaura合成红宝石由于加入了某些稀土元素,在长波紫外灯下有明显的橘红色-红色荧光,短波紫外荧光与长波紫外荧光相同,但荧光强度稍低,少数样品可有蓝白色荧光。
3)内部特征:①助熔剂包体,Ramaura合成红宝石中助熔剂残余常呈明显的橘**、**,少数呈无色或白色,残余的助熔剂沿晶体的某些方向分布,形成一些规则的平行排列或六边形网状图案,有些细小的助熔剂集合体呈阶梯状排列,其内部具明显的“龟裂纹”;②铂金薄片,Ranaura合成红宝石很少含铂金薄片;③颜色与色带,Ramaura合成红宝石主要呈现紫红色、玫瑰红色、红色,颜色的不均一性几乎表现在每一粒宝石中,这种不均一性通常表现为纺锤形、三角形图案的色块,在转动宝石时,色块的褐色色调明显增加,这些可与天然缅甸红宝石“蜜糖状”结构相区别;④生长线,在油浸显微镜下Ramaura合成红宝石的生长线所构成的丰富的图案,成为该宝石的一个重要的鉴定依据,其生长线大致有两种形式,包括近于平直的平行排列的生长线、略为弯曲的大致平行排列的生长线,几种不同形式的生长线以一定角度相交共生形成不规则的生长现象;⑤化学成分,Ramaura合成红宝石的化学成分中除含元素Cr、Fe、Ti外,尚有少量的K和Ca,在能谱分析中有Pb的存在,这是因为其所用助熔剂主要是氧化铅(PbO)、氟化铅(PbF2)、氧化铋(Bi2O3)或氧化镧(La2O3)。
4多罗斯(Douros)合成红宝石
Douros合成红宝石是1993年面市的一种自发成核无种晶的助熔剂合成红宝石,其主要特点如下。
1)晶体特点 常见的晶形有两种,即近等向发育的菱面体状和板状,在两种形状的晶体上只能见三种晶面,底轴面c{0001}、正菱面体 、负菱面体 ,板状晶体内穿插双晶发育。菱面体状晶形如图4-1-11。
图4-1-11 菱面体状多罗斯合成红宝石晶体
2)荧光 未切磨的Douros合成红宝石可有多种荧光,在其边缘部分由于Cr含量很低,可表现为无荧光或很弱的荧光,某些外层在长波紫外线下呈黄—黄橙色荧光,短波紫外线下呈现中—强蓝白色荧光,而成品宝石则多表现出比天然红宝石强的红色荧光。
3)内部特征:①助熔剂包体,Douros合成红宝石内部较纯净,少量残余助熔剂主要呈两种形态,即分散的粗大的圆形、长条形或由细小的助熔剂熔滴聚合成的面纱形,助熔剂多呈现明亮的**,随着温度的降低助熔剂收缩中心多留下空洞,边缘则呈现一种“马赛克”状结构;②颜色和色带,Douros合成红宝石可有深红、紫红、红紫等颜色,颜色分布不均匀,在板状晶体的边部、双晶结合面处都可出现浅红—无色色带,在菱面体晶形和板状晶体中可见到紫或蓝紫色的锐角三角形色块;③生长线,在油浸显微镜下,菱面形晶体的d晶面上有明显的弯曲伞状轮廓,构成Douros合成红宝石的一种鉴定依据(见图4-1-12);④化学成分,Douros合成红宝石除含Cr外,还有Ti、Fe、Ni、V等元素,其助熔剂成分为Pb(NO3)2,所以在检测中有Pb的出现,Douros合成红宝石不同晶面的化学成分略有差异,以至其不同晶面上的折射率值也略有变化,成品宝石可测到大于天然红宝石的折射率和双折射率,no=1772~1774,ne=1762~1764,双折射率为0010~0012。
图4-1-12 多罗斯合成红宝石菱面形晶体的
d面上伞状生长区示意图(油浸、正交偏光下)1—晶体边缘橙**生长带;2—红色生长区;3—深红色伞状生长区
三、助熔剂法生长祖母绿晶体
关于助熔剂法合成祖母绿的历史可以追述到1848年,JJEbelmen用熔化的H2BO3作助熔剂,用天然祖母绿粉末为原料,溶解后降温而获得小片状晶体。但是一般都以1888年和1900年PHeufefeuille和HPerry公开报道的助熔剂法生长的祖母绿作为合成祖母绿的开端,这种方法一直为后人采用。所用的助熔剂为Li2Mo2O7(或Li2O+Mo O3+X2O5),加入祖母绿粉末,在800℃下加热熔融,经14天后长出1mm大的祖母绿晶体(加Fe是浅黄绿色,加Cr为绿色),如超过800℃则为硅铍石(Be2SiO4)。
后来德国的Espig进行了助熔剂法合成祖母绿的研究,但真正把合成祖母绿推向商业化生产的是查塔姆(CChatham)和吉尔森(PGilson)。
1Espig助熔剂法合成祖母绿晶体
Espig的合成祖母绿如图4-1-13所示。
Pt坩埚180mm(d)×85mm(h),装料28kg,用Pt管在Pt栅上加料SiO2。上部SiO22~4周加一次,下部原料2天补充一次。
图4-1-13 Espig合成祖母绿的生长原理图
原料配方 SiO2两份,BeO 两份,Al2O3四份,Li2CrO4少量。加料后加热到800℃,原料熔化后,由于底部热,Al2O3、BeO、Li2CrO4向上扩散,SiO2向下扩散,在栅下与祖母绿籽晶相遇,若此处是过饱和状态,则沉积在晶核上长大,12个月可长出20mm大的晶体。可以放籽晶,也可以自发成核。
Espig生长法属早期的研究成果,生长出的晶体不大且包体多,完整性不好,很难磨出1ct
1ct(克拉)=02g。
以上的戒面。2Chatham合成祖母绿
Chatham是在助熔剂法合成宝石方面极有成就的科学家,他对合成红宝石和合成祖母绿做出了很大的贡献。Chatham在合成红宝石和合成祖母绿时也是使用Li2O+2MoO3做助熔剂,使用缓冷法,不过炉子和坩埚都比较大,典型生长周期为12个月。由于生长过程保密,没有公布详细的工艺过程,但从生长的晶簇片来看是缓冷降温法自发成核生长的。
3Gilson助熔剂法合成祖母绿
法国的Gilson是世界上用助熔剂法合成祖母绿并推向市场的另一个公司。
Gilson助熔剂法合成祖母绿分两步,首先是优化籽晶,如图4-1-14所示,先选用无色的绿柱石切片做籽晶,在两面上生长合成祖母绿,再把合成祖母绿切下来做籽晶。
如图4-1-15所示,中间栅网把Pt坩埚分为两个区,热区内放入做原料的绿柱石块,助熔剂为Li2Mo2O7,在较热区,绿柱石被熔解到助熔剂中,在冷区绿柱石分子又在过饱和的条件下析出长在种晶上,两区的温差很小,主要是保持低一些的过饱和度,防止硅铍石和自发核的形成。两区流体对流可用机械来驱动。典型生长工艺每月长1mm,14mm×20mm大的晶体可切割出18ct重的宝石。
图4-1-14 晶种优化示意图
图4-1-15 Gilson法合成祖母绿示意图
助熔剂法还可以用于生长YAG、SrTiO4等晶体,但由于这些晶体近几年来在宝石商业中较少使用,故不再介绍,其原理与合成红宝石类似。
四、助熔剂法合成宝石的鉴别
1包体特征
1)固态包体 助熔剂法生长的晶体内常包含的固态包体有结晶相包体、助熔剂包体、未熔化熔质包体和坩埚金属材料包体等。结晶相包体如合成祖母绿晶体内的硅铍石包体。助熔剂包体通常较多,不透明,形态多样,有时和天然宝石中的包体也很相似。助熔剂法生长的晶体或多或少都要受到坩埚材料的污染,并存在一些未被熔化的熔质原料包体。
2)气态包体 助熔剂法生长晶体内的气态包体是由于助熔剂具挥发性而造成的,有时气态和固态包体会同时存在,可构成气、固二相包体。
2生长条纹
助熔剂法生长的晶体有时可观察到平直的生长纹,它是由组成成分的相对浓度变化或杂质浓度的周期性变化引起的。生长纹的出现也与晶体中存在着很细的包体有关。
3位错
助熔剂生长的晶体多含有螺旋位错。螺旋位错在晶面上终止时,表面会形成生长丘或卷线,生长丘的下面常联结着小的包体中心。一般来讲,助熔剂法合成的宝石晶体位错密度较低,在稳定生长条件下,晶面上生长丘很少,有时只有一个。
显微镜下,焰熔法合成的红宝石常呈球状或蝌蚪状的气泡,二,晶体中不同的薄层的组分差异显示为弯曲构造线或色带,三,由于梨晶通常沿纵向劈为两半,常能在刻面型宝石的台面上观察到明显的二色性,四,若是合成星光刚玉,星光位于正中。星线直而规整。
钮天然
作者简介:钮天然,中宝协人工宝石专业委员会第一、二届副主任委员,第三届常务副主任委员,福建鑫磊晶体有限公司董事长、总经理,高级工程师。
一、引言
合成刚玉晶体的物理、化学、电学、光学、热学、声学、美学与机械性能优良,已广泛应用于高新技术、军事与工业领域。优质无色蓝宝石晶体,在LED中呈蓝、白光,已应用于高亮度显示屏、芯片、光电子产业、大规模集成电路外延硅基片、光纤接头、高科技武器轴承、导弹窗口、特定波长的窗口材料、光波导技术的耦合棱镜、复合材料的加强材料和各种精密仪表与仪器等,在国家现代化建设中,具有不可替代的作用和重要的现实意义。
在人工合成晶体的方法中,用焰熔法(以 H2与O2为核心能源合成晶体的方法)合成高温晶体,设备简单、操作方便、投资少、生长速度快,是一种非常有效方法。用焰熔法合成刚玉晶体的最大问题是耗费能量大,所用的核心能源——H2与O2的来源,大致有以下两方面:①电解水同时获得 H2与O2;②从相关工厂生产过程中排放出的,并经过纯化处理获得 H2,O2用制氧机从空气中分离出来获得。
对耗能大的合成刚玉晶体行业来说,核心能源——H2与O2资源形势十分严峻。如何解决这个难题,是解决该行业可持续发展的出路与支撑点。
二、做好减量化的工作
在合成刚玉晶体行业中(本文主要指焰熔法合成红宝石),节省用电、节省用水、节省用H2和O2、节省劳力等等项目很多,空间很大,例如:
1H2、O2减量化
每千克合成刚玉晶体,耗 H:和O2量在生产成本中,占的比例较大,减量化不仅现实意义很大,而且空间也很大。国内外合成刚玉晶体行业H2耗量在(100±10)m3/kg左右,O2耗量在(50±3)m3/kg左右。H2与O2在烧结炉中混合燃烧,大量的热能未得到充分利用,扩散到车间内,不仅浪费能源,而且会对车间的环境造成热污染。H2,O2减量化和热能利用的空间很大。
2用电减量化
H2净化提纯、制氧、焙烧硫酸铝铵和烧结刚玉晶体等,都要用电,在用电减量化方面,是大有作为的。
例1:制氧车间,在制氧过程中,吸收空气,进行压缩,放出大量的热,需通过冷却器降温,冷却器降温性能的好坏决定着产出O2量的多少与O2质量优劣。我们对关键设备——冷却器进行创新,用同样的电能,O2多产出20%以上,且O2质量明显提高,使生产每1m3O2的耗电量,降低20%以上。
例2:焙烧车间,我们运用新材料,创建新设备,创造新工艺,从二次脱水分解,改为一次脱水分解,省电50%以上,省工50%。
例3:烧结车间,对电器进行了三次调整,从直流电改为交流电,又从交流电改为变频调速,技改后可节电30%左右。
三、做好再利用、资源化工作
在焰熔法合成刚玉晶体中,H2是核心能源,因此,H2的费用,至关重要。做好资源再利用,资源化与再使用,意义重大,其循环示意图如图1。
图1 资源循环利用示意图
利用回收化工厂生产过程中的废 H2,进行净化、提纯,作为核心能源利用,是一条化害为利、变废为宝的路子。
我们回收的废 H2,是氯酸盐化工厂生产过程中排放出来的,它与碱厂等工厂排放的废 H2不同,废H2中含O2和有害气体Cl2,Cl2在一定条件下,会生成次氯酸钾或次氯酸钠(KClO或NaClO),次氯酸钾(钠)严重影响树木、庄稼的光合作用而致使其枯萎,严重影响生态良性循环。在选择适合的净化方法与设备(我们注意到 H2中含O2,如采用变压吸附的方法会发生爆炸,不安全,为此,我们采用了催化法),H2经净化、提纯后,Cl2含量小于01×10-6。
不仅将这些废 H2变成了核心能源,用于合成刚玉晶体,创造出物质财富,而且彻底消除了Cl2对环境的污染,使化工厂四周的山变青了,水变绿了,有效地改善了当地生态循环,受到当地政府支持与广大群众的赞扬,实现了经济、环境与社会效益的相统一。
四、做好资源综合循环使用工作
在制氧过程中,有更多的N2排出,认为是无用的废气,而给我们提供H2的化工厂,又需要大量N2,我们安装了专用输 N2管道,为他们提供大量与优质的N2,使废N2得到了综合利用。
又如:烧结炉膛内的刚玉砂和插籽晶的刚玉砂头、制氧用的分子筛和焙烧原料的废γ-Al2O3,我们都分门别类地加以综合利用,节省了大量资金,收到良好的效果。
以上列举了我们开展自主创新,实施综合利用,发展循环经济中的个例。
沈才卿
作者简介:沈才卿,中宝协人工宝石专业委员会第一届副主任委员,第二、三届常务副主任委员兼秘书长,核工业北京地质研究院成矿模拟实验室高级工程师。
图1 人工合成水晶
新中国成立以来,我国的珠宝首饰业得到了长足的发展,人工宝石业也得到了飞速的发展。到21世纪初,我国的人工宝石业已经取得了很大的成绩,为今后的进一步发展打下了坚实的基础,我国的人工宝石业在 21世纪将会有更辉煌的发展。
一、人工宝石在我国得到飞速发展的原因
众所周知,人工宝石是在实验室和工厂中合成或生长出来的,它的生产量可以根据市场的需要进行调节。人工宝石进行合成和生长的唯一要求是:达到相应天然宝石中档次最高和质量最好的、最漂亮的程度。因此,人工宝石的价格比相同质量天然宝石要便宜很多,并且非常漂亮,可做成很多不同的款式,适合于大众佩带和使用,具有广泛的群众基础。另一方面,自然界产出的天然珠宝的矿产资源有限,尤其是高档宝石及其优质品更少,很难满足市场需求,人工宝石可以补充天然高档宝石产出少的不足,在一定程度上缓解了市场的供需矛盾。如此看来,大量生产人工宝石是市场的需要,是人们美化生活的需要,这也是人工宝石得到飞速发展的重要原因。有人称人工宝石是我国珠宝首饰市场的“半壁江山”,这是名副其实的!人工宝石在我国得到飞速发展的另外一个原因,是人工宝石在高科技领域和国防科研领域中应用的重要性。举例来说,例如人工合成水晶(图1),由于天然水晶存在的各种各样缺陷,作压电水晶原料不理想,而人工合成水晶性能特别好,完全能达到压电水晶的要求。压电水晶主要用于无线电频率的稳定元件,每台彩电,每台收音机,每台移动电话(手机)中都要用人工合成水晶作稳定无线电频率的元件。又如人工合成红宝石,早先用于机械手表中的轴承或仪器仪表中的轴承(焰熔法合成红宝石),现在用于激光器中的元件(提拉法生长红宝石),而激光的用处很大,除了大家知道的民用工业用途外,在军事上可用于高能量激光器打飞机、打人造卫星,还可用激光聚焦产生的超高能量和超高温度模拟原子弹核爆炸的情形以获取必要的数据;人工合成无色蓝宝石用于手表工业,被人们称为“永不磨损的表蒙子”,熔体泡生法生长的高质量无色蓝宝石用于节能照明工程,称 LED元件,不但亮度大,用电量仅为相同亮度电灯泡的1/20;而大直径的光学级无色蓝宝石,是导弹、无人驾驶飞机、潜艇上用的窗口材料,非常重要、非常急需,现在我国已能生产出用于洲际导弹窗口直径200mm以上的这种晶体。又如焰熔法生长的人造钛酸锶宝石,可作“响尾蛇导弹”的窗口材料。随着科技的进步和军事工业的发展,相信对晶体材料会提出越来越多的要求,人们在完成每件任务的过程中,又会使人工宝石得到进一步的发展。由此可以看出,在改革开放后蓬勃发展的中国,随着人们生活水平的不断提高,科学技术水平的不断提高,国防工业发展的需要,我国的人工宝石产业会得到加强、得到发展、得到提高,前途无限光明!
二、21世纪初,我国的人工宝石产量已名列世界前茅
我国的人工宝石生产始于1958年,是为了振兴我国的民族工业。为了发展我国的手表工业,首先要解决手表中机械转动过程中的红宝石轴承问题;发展其他的仪器仪表工业,同样要解决轴承问题。为此,从苏联引进了焰熔法合成红宝石生产线,由此开始了我国人工宝石产业的发展。随后,我国国民经济的发展,科学技术的发展,国防和军事工业的发展,都需要新材料的研究和拓展,客观上也促进了我国人工宝石业的发展,令人欣慰的是,到21世纪初,我国的人工宝石生产量已名列世界前茅:
1)我国的合成立方氧化锆 1982年试验,1983年投产,开始时每炉产量仅5kg。现在,每炉生产400kg,由于炉子大,每个单晶也大,可达单晶2kg左右,这样的生长炉2005年统计有205台,估算年生产能力达到12300t左右,但市场需求没有那么多,因此开工率不足,实际年生产量6000t左右,全世界第一。
2)我国的合成水晶始于20世纪50年代,成功于60年代。由于无线电工业的迅猛发展,需要大量的压电水晶,加上我国珠宝首饰业发展的需要,促使我国的合成水晶工业快速发展。目前,我国年产合成水晶1760t左右,也是世界第一。
3)我国的焰熔法合成红宝石和蓝宝石,1958年从苏联引进,用电解水的方法获得氧气和氢气,耗电量很大。现在经过技术革新,利用化工厂生产时排空的氧气或氢气作原料,既解决了污染问题,又节省了成本。据2005年不完全统计,年产量已经达到235t,若加上福建省屏南县鑫磊晶体有限公司新建的300t焰熔法红宝石全部投产,那么总产量可望达到年产量435t,这也是世界第一。
4)我国的人工合成金刚石投产于1963年,颗粒小,属于工业级,但由于金刚石的用处很大,所以发展很快。目前,我国人工合成工业级金刚石年产量达到12亿克拉以上,也是世界第一。
5)我国的玻璃质仿金星石是20世纪90年代由北京永奥人工宝石研究所研制成功的,最多时年产量达到 600t,由于产量高、质量好、价格便宜,意大利和日本的同类产品被挤出了中国市场,其产量也是世界第一。
6)玻璃质仿猫眼20世纪80年代末、90年代初在上海研制成功,很快风靡全国的珠宝首饰市场,目前年产量约1200t,也是世界第一。
7)其他:人工合成的人造夜光玉、稀土改造的高折射率玻璃质宝石(俗称稀土玻璃)等都是我国科技工作者发明的,产量当然世界第一。
仅就以上数据,我们可以自豪地说,在21世纪初,我国的人工宝石产量已名列世界前茅。
三、21世纪初我国人工宝石的生产基地概况
随着我国人工宝石业的不断扩大和发展,我国人工宝石的生产基地也在不断变化,变化的趋势是不断增加和扩大,到21世纪初,我国的人工宝石生产基地概况如下:
1)合成立方氧化锆生产基地主要在广西、四川、福建、浙江、湖南、湖北等省;合成立方氧化锆的粉末原料生产基地在浙江省德清市、广东省湛江市和福建省。
2)焰熔法合成红宝石、蓝宝石的生产基地主要在浙江省衢州市和萧山市,福建省屏南县,山东省烟台市,江苏省苏州市,陕西省西安市与汉中市,安徽省合肥市,贵州省镇宁县,四川省长寿市和重庆市第八仪表厂,湖南省黔阳县等地。焰熔法生长尖晶石基地在浙江省衢州市。
3)合成水晶最大的厂在浙江省椒江市,全国很多省都有合成水晶厂。
4)水热法生长祖母绿和红宝石是20世纪90年代初在广西宝石研究所,在所长曾骥良教授领导下的团队研究成功的,故生产基地在广西壮族自治区桂林市。
5)高温超高压法生长工业级金刚石的生产厂有5000家左右,但生产单颗粒工业级金刚石的厂家约450家,其余主要生产聚晶金刚石或金刚石制品,分布于全国各地。
6)熔体提拉法生长高质量晶体如激光用晶体和国防工业用窗口材料的生产基地主要在浙江省衢州市、四川省成都市、上海市、天津市、江苏省南京市和广东省广州市。
7)玻璃质仿金星石的生产基地在北京(永奥人工宝石研究所),目前在国内已新建了很多的生产厂,但产量和质量与北京永奥人工宝石研究所的产品相比都还有一定的差距。
8)玻璃质仿猫眼宝石由中科院上海硅酸盐研究所研究开发,技术转让在上海周围地区,但现在的原料和半成品生产基地主要在江苏省靖江市,成品生产基地主要在福建省莆田县。
9)稀土玻璃宝石发明于上海,生产基地也在上海。
10)有夜光效果的“庆隆夜光玉”生产基地在北京。
四、21世纪初我国人工宝石业的产品销售基地
随着我国人工宝石业生产品种的增多和产量的不断扩大,人工宝石的销售以及用人工宝石制作的首饰或时尚饰品慢慢形成了集散地,到21世纪初,国内规模较大、名声也较大的人工宝石集散地主要有三个:广西壮族自治区梧州市、山东省青岛市、浙江省义乌市。
1广西壮族自治区梧州市
广西壮族自治区梧州市位于广西壮族自治区东部与广东省的交界处,从广州市乘车到梧州市约4小时路程,梧州市素有“广西水上门户”和“小香港”之称,对外开放通商已有100多年的历史。辖区面积12588km2,人口305万,市区面积1097km2,人口50万。资料表明:1982年由香港人到这里开设宝石加工厂(磨宝石)起,逐步发展壮大,现有宝石加工人员11万人以上,加工宝石数量约每年1368亿粒,主要加工合成立方氧化锆和焰熔法合成红宝石,此两种人工宝石的加工量约占国内的95%,世界的85%左右。梧州市的人工宝石业解决了梧州市10万人的就业问题,使周围农村的很多人脱贫致富,也为下岗职工再就业创造了良好条件。因此人工宝石的加工和贸易成了梧州的支柱产业之一,市委市政府均给予积极扶持。目前,有来自香港、台湾地区及墨西哥、俄罗斯、韩国、印度、泰国、意大利、美国等200多家公司常驻梧州做生意。为了解决有市无场的情况,市政府千方百计引进外资建设了“梧州宝石城”。“梧州宝石城”总投资7000多万元,项目占地21998m2,建筑面积39998m2,四层楼,500个铺位,250家经营户,年经营额约10亿元人民币。随着行业的不断发展,现有宝石城已经不能满足市场需求,第二期工程“梧州宝石大厦”已经建成,33层,建筑面积102481m2,即将投入使用。梧州市人工宝石的发展已到相当规模,中国珠宝玉石首饰行业协会授予梧州市人工宝石特色产业基地的荣誉称号。
2山东省青岛市
青岛市的人工宝石是近年来发展非常迅速的地方,现已成为北方地区人工宝石最大的销售基地。青岛拥有1000余家以人工宝石为主石的仿真首饰加工厂,其中镶嵌企业占半数以上,市场容量巨大,每年对人工宝石的采购额达50亿元人民币之多,有100余家知名企业在青岛市设有分公司或办事机构。其主要特点是以外向型经济为主,特别是与邻国韩国的关系非常好,韩企在青岛市的人工宝石市场占有半壁江山,为青岛市人工宝石市场的繁荣和发展起了重要作用。随着每年的珠宝展及学术讲座,青岛市作为北方人工宝石最大销售基地的知名度会越来越大,生意也会越做越大,这反过来又会促进人工宝石的进一步发展。
3浙江省义乌市小商品市场是国内外闻名的批发市场
1)总体情况:从2002年开始进行规划和开发,开发后的义乌市小商品市场改称为国际商贸城,到2005年9月,已经完成了国际商贸城第一、第二期市场建设开发工作,总面积140万m2,是全球规模最大的现代化商品批发市场。市场有5万个商位,16万多从业人员。每天有7000多家外商在此采购,产品辐射到全球200多个国家和地区,年出口集装箱标柜35万多只,出口产品占全部交易产品的60%。由于这种情况,世界品牌实验室和《世界经纪人周刊》在世界品牌大会上发布了 2005年中国最具品牌排行榜,义乌中国小商品城位列第158位,品牌价值3902亿元人民币。
2)以人工宝石为主石的仿首饰工艺品市场主要在义乌市国际商贸城第一期中,第一期市场占地350亩,建筑面积33万m2,投资66亿元,由五个相连的长方形基本单元组成。场内分五大经营区,20个商品展示贸易厅,有工艺品、饰品、玩具、花卉等15大类,2万多种商品排列有序,琳琅满目。仿首饰工艺品主要在二层和三层,大约4000家经营户。商家的店铺里摆满了琳琅满目的仿首饰工艺品用的原料、半成品或成品(图2),其中以玻璃为原料的半成品或成品占绝大部分,还有少部分为塑料制品或低档半宝石制品。
图2 义乌小商品市场琳琅满目的饰品
3)义乌小商品市场房租之贵折射出交易量之大:据介绍,国际商贸城第一期的二层珠宝首饰商场,一间45m2左右的商铺,仅5年的使用权费就要交200万元人民币,另外,每年要交租金20万元人民币、税和管理费5万元人民币。由此可知,如果要在义乌市商品市场站位脚,每年上交的费用至少要 65万元人民币。那么,商家能不能挣到那么多钱呢?答案是肯定的,能!!!因为每天有7000位外国商人在这里采购,还有几万个国内商人在这里采购,只要产品对路,大宗货品的交易是没有问题的。据二层的某商铺主管陈先生介绍,商铺总面积45m2左右,里边陈列的样品绝大部分是玻璃仿钻石制品,仅有少量的合成立方氧化锆、合成红宝石等样品,前来商店里采购的人很多,陈先生说,平均每一颗玻璃仿钻石品销售后的利润仅几厘钱,反正不到一分钱,但交易情况好的时候,一天能做十几万元的生意,一年大约有一亿元的经营额,我们可以想到,这是超越“薄利多收”的经营思路,成为“薄利广收”的经营原则了。所以,尽管店铺的租金等费用很贵,很多人想买铺位还买不到。由此可见义乌小商品市场第二、三层4000家珠宝首饰和饰品交易量之大。
4)从饰品生产公司看玻璃仿钻石品的使用量之大和产品销售量之大:义乌市当地有一家知名饰品生产公司,该公司拥有合金、爪链、铜银等五大系列20余类30多万个款式的产品,销售网络覆盖全国,产品远销海外70多个国家和地区。据介绍,公司现有职工5600人,每天生产使用玻璃仿钻石品500万颗,光每天把这些玻璃仿钻石品粘到饰品上的人就需要600人。大家想一想,这一个公司每天用玻璃仿钻石品500万颗,全国有上万家饰品公司或加工厂,加起来每天要用玻璃仿钻石品多少颗呢?每天又能生产出多少件饰品呢?其数目之大一定是个惊人的天文数字!资料显示,到2005年10月止,我国在工商部门注册的批发市场多达10万余个,我们从上述一个公司对玻璃仿钻石品的使用量和产品生产量可推测出我国对玻璃仿钻石品的使用量之大及其饰品产量之大。
五、21世纪初在我国人工宝石品种增加的同时,颜色也不断增多和完美
今天,在我国人工宝石市场上,人们不仅可以看到人工宝石的品种在不断增加,并且每种人工宝石的颜色也在逐渐增多和完美,走向系列化。在梧州和义乌的销售市场上,为了做生意的方便和准确,都把某种人工宝石的不同颜色种类装订成色卡,编上号,使购买者一目了然,交易时不会产生错误,从这里我们也可以感觉到我国人工宝石产业的不断发展。笔者手中就有香港永富企业公司20种彩色立方氧化锆、11种焰熔法合成尖晶石和9种焰熔法合成刚玉类宝石的综合色卡,广西壮族自治区桂林市桂泰公司的18种颜色合成立方氧化锆色卡,浙江省衢州市巨化宝石厂的12种焰熔法合成刚玉类宝石和13种焰熔法合成尖晶石色卡,还有香港永富企业公司的96种稀土玻璃宝石色卡,青岛市城阳小商品市场的中信珠宝公司的28种颜色普通玻璃色卡,广西壮族自治区梧州宝石城的147种颜色玻璃质“水钻”色卡,江苏省靖江市东兴宝石厂 29种玻璃质仿猫眼宝石的色卡,深圳市某公司销售的13种颜色的合成欧泊色卡。由此可见,我国人工宝石市场的兴旺发达。
六、21世纪初我国人工宝石生产工艺有了很大的进步
我国人工宝石生产工艺于1958年从前苏联引进焰熔法生长红宝石至今有了很大的发展和提高,有事实为证:
1)焰熔法合成红宝石:前苏联工艺用电解水的方法获得氢气和氧气进行生产,生产1kg红宝石用电约1100kW·h,成本很高。我国采用化工厂生产过程中排出的多余气体氢气和氧气生产红宝石,既环保又节能,还降低成本,一举三得;福建鑫磊珠宝公司在具体操作中还创造了气体稳压法(加强安全),创造滚动操作法使每人操作由10台增加到每人可以操作80台,大大提高了工作效率。
2)冷坩埚熔壳法生长合成立方氧化锆:从1983年我国生产合成立方氧化锆以来,在设备上有了很大的提高。起初,我国每台高频炉每炉只能生产出5kg合成立方氧化锆,设备改进后,现在每台高频炉每炉能生产400kg合成立方氧化锆,产量大大提高,成本降低;合成立方氧化锆单个晶体的大小也得到了增加,以前的产品比较小,每个只有几十克重,现在的产品可以达到单个1980g以上;产品颜色品种上也有很多增加(图3)。
图3 合成立方氧化锆大小对比
3)高温高压法合成工业级金刚石:我国在1963年开始生产工业级合成金刚石时,每一次合成只能获得10~15克拉小颗粒合成金刚石,现在每次合成能得到 60克拉合成金刚石,并且颗粒增大明显(图4)。
图4 合成工业级金刚石石墨片
4)熔体提拉法生长高质量晶体方面:浙江省巨化宝石厂敢于拼搏,善于创造,原本生产焰熔法合成红宝石的厂,1998年成功地生产出了合成尖晶石;1997年又把目光瞄上激光晶体材料,购进了熔体提拉法生产设备,又从应届大学毕业生中招了一批青年人攻关,现在这批年轻人都成了宝石厂的骨干,经过艰苦的努力,终于在 2001年生产出激光用掺稀土 YAG晶体,性能优良(图5);1999年又瞄上了国际上先进的照明用 LED晶体,这是用熔体泡生法生长的无色蓝宝石晶体。用这种晶体作基片制造的LED灯照明时亮度大,能耗低,只有同样亮度电灯泡耗能的1/20;2001年再瞄上国防工业上急需的导弹和无人驾驶飞机等用的光学级窗口晶体材料,为此,他们自己动手做熔体提拉法生产设备,性能超过了国外同类产品,现在已能生产出重约20kg,直径达250mm的合格光学级窗口晶体材料。为我国尖端科技和国防工业的发展作出了巨大贡献(图6)。
图5 巨化公司生产激光用掺稀土YAG晶体
图6 光学级无色蓝宝石窗口材料
5)水热法生长宝石:我国的水热法生长宝石基地在广西壮族自治区桂林市,能够生长合成祖母绿宝石,合成红宝石和不同颜色的合成蓝宝石(图7)。为了满足高科技发展的需要,他们试验用水热法生长氧化锌获得成功,后来又试验生长KTP晶体成功,不仅为高科技发展作出了贡献,经济效益也有了很大增长。
图7 水热法合成红宝石和祖母绿
七、21世纪初我国人工合成的仿宝石类产品异军突起
随着改革开放的深入发展,我国整个珠宝首饰业得到了蓬勃发展,这带动了人工宝石业的发展。珠宝首饰市场的发展需要大量的各类宝石,人工宝石的物美价廉正适合于市场的需要,尽管人工宝石的产量相比于优质天然宝石产量大,但仍不能满足珠宝首饰市场的需要。人工合成的仿宝石,大大地丰富了我国珠宝首饰市场的花色品种,使用量之大真正是异军突起。21世纪初,我国人工合成的仿宝石产品主要有玻璃质仿星光宝石、玻璃质仿猫眼宝石、稀土玻璃宝石、玻璃质仿红珊瑚宝石、玻璃质仿绿松石宝石、玻璃质仿钻石等(图8)。
图8 玻璃质仿猫眼、仿红珊瑚、仿绿松石
八、人造夜光宝石——“庆隆夜光玉”
说起“夜明珠”,大家都知道是在黑暗中能发光的宝物,是非常稀少、非常贵重、非常神秘之物,谁都想得到它。我国人工合成夜光粉起始于20世纪60年代,是以硫酸锌掺铜合成的,在“文化大革命”期间被广泛用于制作毛主席像章和毛主席塑像,这一代夜光粉的特点是夜光亮度低,夜光时间短。1989年,德国人做出了以铝酸盐为基质,以稀土元素为激活剂的新型夜光粉,其特点是夜光亮度强,夜光时间长(10小时以上),但是把这种夜光粉变成可以雕刻的仿玉石是“北京华隆亚阳有限责任公司”发明的,并获得了发明专利,专利号ZL961063734,注册为“庆隆夜光玉”,现已被广泛应用于生产宝石戒面、雕刻作品、夜明珠和健身球等产品方面。此种夜光宝石质地坚硬,体色艳丽多样,可以加工成各种饰物,在夜晚或黑暗处可以长时间发光,且可根据成分不同发出不同的夜光,有绿色、黄绿色、蓝绿色、蓝色、紫色等夜光,表面的体色也有绿色、白色、青色、红色和紫色等,现在生产的夜光玉最大直径可到 170mm,最大重量可达26kg,可以雕刻比较大型的工艺品了。另外,“庆隆夜光玉”将能量以可见光的形式释放出来,称为冷光源,在医学上具有辅助治疗作用,是一种不可多得的功能性材料(图9)。
九、21世纪初我国人工宝石在其他方面的进展
1)人工宝石地方标准的建立:在广西梧州宝石城,每天有成千上万粒人工宝石进行交易,必须对人工宝石的质量进行评价。为了有一个共同的标准,梧州市成立了人工宝石标准起草小组,在广西壮族自治区政府的协助下,建立了我国第一个广西壮族自治区地方标准,一共有五个人工宝石标准,分别是合成立方氧化锆、合成红宝石、合成蓝宝石、合成尖晶石、玻璃标准。每个标准中均提出了“净度标准”、“切工分级标准”、“切工尺寸允许偏差”、“刻面光洁度标准”等。
2)人工宝石的品牌战略:品牌的核心是文化,是千百年积淀的民族精神,是企业全体员工的共同价值观,是企业家个人的道德素养和社会责任意识,是企业自身发展的需要,也是这个行业企业家的心声,一个国家拥有的名牌数量越多,既是国家经济实力强的表现,也是民族整体素质高的表现。我们国家正在大力推动珠宝首饰名牌战略。以人工宝石为主要原料制作首饰的“金得利”品牌已成为我国的驰名商标。
图9 庆隆夜光玉雕刻的工艺品
上图为有光线下,对应下图为暗室中
3)人工宝石加工设备的增加:广西壮族自治区梧州市每年加工人工宝石1368亿粒,因此,他们对人工宝石的琢磨加工设备考虑比较多,设计制造了很多机器,其中有好几个加工设备获得了国家专利。在梧州市人工宝石加工行业中,不同品种的人工宝石要采用不同转速的磨机琢磨,用不同的抛光盘和不同粒度大小的抛光粉来加工,就是同一个品种不同大小的宝石也采用不同粒度大小的抛光粉加工;对于宝石不同表面光洁度的要求,要选择不同转速、不同抛光盘和不同粒度的抛光粉,可见在加工质量提高方面做了很多工作,并且工作做得很细。目前,在梧州生产的人工宝石加工设备有30种左右,几乎销遍全中国,还远销柬埔寨、俄罗斯等很多国家。
4)以人工宝石为主的仿真首饰出口量逐年增加。海关总署的统计表明:2003年的仿真首饰出口为311亿美元,2004年为394亿美元,2005年为611亿美元(占总出口额11%左右),这从一个侧面反映了人工宝石业欣欣向荣的景象。
十、人工宝石业发展的探讨
人工宝石业如此欣欣向荣,一定还有发展的潜力,但要用心去观察和分析。机会不是在那里等着的,有时是瞬间即逝的,所以要善于去发现。笔者提出如下问题与大家探讨:
1)有实力的企业或公司,应当向创名牌的方向努力,创出名牌。
2)人工宝石的生产品种要进一步开发。这些年来,国外有一些新的人工宝石研制成功,如气相外延法生长宝石级金刚石、高温超高压法生长大颗粒宝石级金刚石、高温超高压法生长碳硅石、助熔剂法生长祖母绿和红宝石、水热法生长双色或三色水晶等,我们希望有实力的企业开发人工宝石的新品种。
3)哪里需要到哪里去做生意。例如,浙江省义乌市小商品市场反映,希望人工宝石原料生产厂商在义乌市设点,以便利首饰和饰品生产厂采购。义乌小商品市场世界闻名,每天有那么多国内外客商到那里去采购,设点后生意一定不错。
4)规范市场,不要随便给人工宝石起名。有些地方不按国家标准命名。例如,香港人把合成立方氧化锆叫“方晶锆石”,梧州人把合成立方氧化锆叫“合成锆石”或者更简单地叫“锆石”,两者都不对,因为氧化锆与锆石是两种不同的矿物,它们的化学成分、晶体结构、物理化学性质都不一样。立方氧化锆的化学成分是ZrO2,晶体结构是等轴晶系;而锆石的化学成分是ZrSiO4,晶体结构是四方晶系。它们根本不一样,不能混为一谈。又如焰熔法合成红宝石,在梧州都叫“红刚玉”,这样叫也不对,因为每种矿物都有两种名称,达不到宝石级者叫矿物名,达到宝石级者叫宝石名。刚玉是矿物名称,焰熔法合成红宝石达到了宝石级,应叫合成红宝石,不能叫“红刚玉”。另外,国家标准的“定名原则”中禁止使用易混淆和含混不清的名词定名,“红刚玉”就属于这一种被禁止的。名称混乱的市场对人工宝石交易不利,规范市场要让人工宝石名称统一到国家标准上去。
5)研究开发国家急需而供不应求的产品。例如,国家急需节能产品晶体 LED级蓝宝石晶体(用熔体提拉法生产),每月至少要1万片,现在供不应求,有实力的单位可以进行生产。
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