人造兰宝石的化学成份和应用

蓝宝石（Sapphire）的矿物名称为刚玉，属刚玉族矿物。

目前宝石界将红宝石之外，其余各色宝石级刚玉统称为蓝宝石。

其化学成分为三氧化二铝（Al2O3），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176-177，双折射率0008，二色性强。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395-41克/立方厘米。无解理，裂理发育。在一定的条件下，可以产生美丽的六射星光，被称为“星光蓝宝石”，是人们喜爱的珍贵宝石之一。

蓝宝石高雅名贵，是人们喜爱的宝石；另外，由于蓝宝石硬度高，化学性质稳定，而且在功能材料制备领域有着广泛的应用，因此，对于人工方法合成蓝宝石得探索从很早就已经开始。从最初的熔焰法制备蓝宝石，到现在普遍采用的提拉法生长，人工合成的蓝宝石的造价已经十分低廉。

人工蓝宝石相比于天然蓝宝石，色泽更加艳丽纯净，晶型完整，而且可以根据需要设计合适的颜色与晶型。除了作为人工宝石制作首饰外，最重要的功能是作为晶体器件和薄膜制备的衬底。

红宝石和蓝宝石的主要成分都是Al2O3（刚玉）。红宝石呈现红色是由于其中混有少量含铬化合物；而蓝宝石呈蓝色则是由于其中混有少量含钛化合物。 1900年，科学家曾用氧化铝熔融后加入少量氧化铬的方法，制出了质量为2g-4g的红宝石。 现在，已经 能制造出大到10g的红宝石和蓝宝石。

1、钻石

金刚石是无色正八面体晶体，其成分为纯碳，由碳原子以四价键链接，为目前已知自然存在最硬物质。

由于金刚石中的C-C键很强，所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石硬度非常大，熔点在华氏6900度，金刚石在纯氧中燃点为720~800℃，在空气中为850~1000℃，而且不导电。

澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。

2、水晶

水晶（英语：quartz）是大陆地壳数量第二多的矿石，仅次于长石，其晶体结构是SiO4硅-氧四面体的连续框架，其中每个氧在两个四面体之间共享，得到SiO2的总化学式，石英的种类有很多，无色全透明的石英称为水晶。

宝石级的水晶主要产于晶洞或伟晶岩脉中，几乎世球各地均有水晶产出。如马达加斯加、赞比亚、巴西、德国、俄罗斯、缅甸、阿富汗等

3、红宝石

主要成分是氧化铝（Al2O3），红色来自铬（Cr）。自然没有铬的宝石是蓝色的蓝宝石。

天然红宝石大多来自亚洲（缅甸、泰国、斯里兰卡、中国新疆、中国云南等），非洲，大洋洲（澳大利亚），以及美洲（美国的蒙大拿州和南卡罗来纳州）。

4、蓝宝石

主要成分是氧化铝（Al2O3）。

产地主要有缅甸、斯里兰卡、泰国、澳大利亚、中国等，但就宝石质量而言，以缅甸、斯里兰卡质量最佳。依据地质成因不同，可分两类：一类是缅甸、斯里兰卡和印度克什米尔产的蓝宝石。另一类是澳大利亚、泰国、中国产的蓝宝石。

5、玛瑙

主要成分为二氧化硅，由于与水化二氧化硅（硅酸）交替而常重复成层。因其夹杂氧化金属，颜色可从极淡色以至暗色。用铁、钴、镍等盐类，任它们自然渗透于硅酸凝胶中，能人工制成"玛瑙"，天然玛瑙可能亦是在相似情形下生成的。

世界上玛瑙著名产地有：中国、印度、巴西、马达加斯加、美国、埃及、澳大利亚、墨西哥等国。墨西哥、美国和纳米比亚还产有花边状纹带的玛瑙，称为“花边玛瑙”。美国黄石公园、怀俄明州及蒙大拿州还产有“风景玛瑙”。我国玛瑙产地分布也很广泛，几乎各省都有，著名产地有：云南、黑龙江逊克、辽宁、河北、新疆、宁夏、内蒙古等。

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