什么叫莫桑石，莫桑石又是什么？

合成碳化硅（synthetic

moissanite）又名合成莫桑石、合成碳硅石（化学成分sic），色散0104比钻石(0044)大，折射率265-269(钻石242)，具有与钻石相同的金刚光泽，“火彩”更强，比以往任何仿制品更接近钻石。这是由美国北卡罗来那州的c3公司制造生产的，已拥有世界各国生产合成碳化硅的专利，正在向全世界推广应用。

莫桑石的内部结构、数值、外观都与钻石惊人相似，纵使用钻石笔检测，也会被判断为钻石，难以分辨。但莫桑石却能够比钻石闪耀得更明亮，火彩更为惊艳，同时价格只有钻石的1/10！

合成碳硅石（化学成分SiC）又名合成莫桑石、莫桑钻。

莫桑钻的价格并不贵，跟钻石比起来可以说是天差地别。一克拉钻石的价格，少则两万多则几十万。

而一克拉莫桑钻的价格只要几百块，品质好的上千，四五百元可以买到一克拉莫桑钻裸石。两克拉莫桑钻裸石也只要一千左右。如果是两克拉钻石那价格可就贵了。以上是莫桑钻裸石的价格，不包括镶嵌。

莫桑钻戒指价格

一克拉莫桑钻戒指和一克拉莫桑石不同的是戒指多了镶嵌，有一个镶嵌的成本在里面。一般莫桑石大多是用18K金进行镶嵌，简单镶嵌一个一克拉的莫桑石都是一千多到两千不等，如果是复杂镶嵌，比如用南非碎钻群镶，比如重金镶嵌，那这个镶嵌的成本会更高。合计下来，一克拉的莫桑钻戒指价格大概两千左右，这是用18K金镶嵌的价格。如果是用925银进行镶嵌，那一个一克拉莫桑钻价格大概只要五六百元就可以买到，是不是很划算。

莫桑石在火光和折射度上是完全胜于钻石，只有在硬度上稍微落后于钻石，很多人看到这里有会有疑问，那我平时带莫桑石戒子会不会弄花的？ 根据摩氏硬度，莫桑石为925，钻石为10，而蓝宝石和红宝石等对应是8~9，也就是说，除了钻石可以画花莫桑石外，其他物质因为硬度不够，都不会对莫桑石构成很大威胁，所以平常配带是一点问题都没有的。

那么在火彩和色散上，莫桑石是优于钻石的，而钻石的硬度优于莫桑石，从观赏价值来讲，莫桑石优于钻石。那么从上面的结论得出，买一颗莫桑石和买一颗钻石，除了硬度稍为有一点差别外，基本上是没有差别的，可以作为钻石的代替品。

莫桑钻石又名合成莫桑石、合成碳硅石（化学成分SiC），色散0104比钻石(0044)大，折射率265-269(钻石242)，具有与钻石相同的金刚光泽，“火彩”更强，比以往任何仿制品更接近钻石。

天然莫桑石可追溯到十九世纪后期，莫桑石一词来源于Henri Moissan博士，1904年他在亚利桑那陨石坑中发现了这种矿物。市场上大部分莫桑石均为人工合成，天然莫桑石非常稀少，仅出现在陨石坑内，其颜色多为暗绿色、黑色。

而达到D色，拥有独特比利时切工，FL/IF净度等级，这类顶级的莫桑钻才能称为魔星钻。

莫桑石的内部结构、数值、外观都与钻石惊人相似，纵使用钻石笔检测，也会被判断为钻石，难以分辨。但莫桑石却能够比钻石闪耀得更明亮，火彩更为惊艳，同时价格只有钻石的1/10！

莫桑石的火彩能显得如此异常美丽，皆因其晶体的物理、化学和光学属性。这种宝石拥有非常高的折射率265-269（钻石的为242），色散指数0104（钻石的为0044）和光泽率204（钻石的为172%）。

同时，莫桑石拥有925的摩氏硬度，仅低于钻石10，比其它宝石都高，高硬度使它不宜被刮花和开裂，能永久保存下去。

合成碳硅石戒指本身对人体没有太大的害处，但它可能会在某些情况下产生负面影响。

合成碳硅石是一种人造钻石，主要成分为碳化硅，具有高硬度和耐高温的特性。在珠宝行业，合成碳硅石常被用作钻石的替代品，因为它与钻石具有相似的光学和物理性质，但价格更实惠。

然而，如果合成碳硅石戒指含有残留的化学物质或添加剂，这些物质可能会对人体产生负面影响。例如，戒指上可能存在有毒的化学物质或辐射物质，这可能会对皮肤产生刺激或导致过敏反应。

此外，合成碳硅石戒指可能不是完全无色的，因此可能会含有染色剂或其他化学物质，这些物质也可能会对人体产生不良影响。

总的来说，如果您选择购买合成碳硅石戒指，应该确保它是由可靠的制造商生产的，并且没有任何有害的化学物质或辐射物质。此外，您也应该避免在接触食物或化学品时佩戴戒指，以避免可能的健康风险。

陈秀芳　徐现刚　田亮光　蒋民华

作者简介：陈秀芳，山东大学晶体材料研究所在读博士；徐现刚，山东大学晶体材料研究所教授、博士生导师，本文在“中国人工宝石发展论坛”上的报告者；田亮光，中宝协第三届人工宝石专业委员会委员，山东省质量技术监督局研究员。

一、引言

本文叙述了一种新的宝石材料，也是迄今为止最令人信服的钻石仿制品——合成碳硅石（SiC），如图1所示。一般钻石仿制品通常仅能模仿钻石的一两项技术指标，而合成碳硅石的光泽、亮度、火彩等都和钻石极为相似，尤其是合成碳硅石的热导性高，用常规的钻石热导仪难以与钻石区分，仿真性远超过以前的最佳钻石替代品——合成立方氧化锆（吴伟娟等，1999）。一般认为宝石的最重要的物理特性是硬度、折射率和颜色。合成碳硅石具有与钻石相同的光泽，仅次于钻石（摩氏硬度10）的高硬度（85～925），比钻石（折射率2417）略高的折射率（25～271），双折射率为0043，色散为0014，化学稳定性好，几乎不与其他物质反应，韧性好，热导率高，热稳定性好，在空气中加热到1400℃而不损坏，因此被称为最新一代钻石仿制品（Kurt,1999）。它是一种新的实验室合成宝石。

图1 合成碳硅石戒指

二、合成碳硅石的结构

SiC宝石是一种复杂的材料系统，它的奇特性质之一就是其结构的多型性（王世忠等，1999）。结构单元为SiC4或CSi4四面体结构，属于密堆积结构，由于单向堆积方式的不同产生各种不同的晶型，目前已经发现的晶型有200余种，分为立方结构、六方结构和菱方结构等，每一种都可称为“SiC宝石”，较为常见的有3C、15R、6H、4H和2H，图2列出了几种SiC多型的堆垛结构（郝跃等，2000）。这里叙述的是合成的6H-SiC宝石，另一种能获得大直径单晶的多型为4H-SiC。

图2 几种SiC多型的堆垛结构

三、合成碳硅石单晶的生长

SiC单晶一般采用升华法生长，用该法可生长出大尺寸、高质量SiC单晶（徐现刚等，2003;Tairov et al,1978;LLiu et al,2002）。具体生长步骤如下：把籽晶置于坩埚的上盖底部，高纯SiC粉源料置于坩埚底部，生长室压力在50～120Mbar

1bar=100kPa。

，生长温度为2000～2500℃，底部的SiC粉料分解为Si、SiC2和Si2C三种主要气相组分，输运到温度较低的籽晶表面，通过沉积，使得晶体不断生长。经过80～100h的生长，可获得厚度为15～25mm、直径为2英寸

1英寸＝254mm。

或3英寸的无色或彩色SiC单晶。图3是我们利用该法生长的2英寸和3英寸SiC单晶，其平均微管的密度小于100个/cm2。

图3 2英寸和3英寸SiC单晶

四、合成碳硅石的成形

SiC单晶生长过程中通过掺杂不同元素可获得不同颜色的晶体。因此 SiC是一种非常优异的彩色宝石材料。SiC的掺杂物有Nn（型）和Al、B、Be、Ga、（）、Sc（p型）等。未掺杂的6H-SiC和4 H-SiC显无色，在6 H-SiC中掺氮（n型）和铝（p型），分别得到了绿色和蓝色的6H-SiC单晶。在4H-SiC中掺入低浓度的氮可得到淡棕色的4H-SiC单晶。3C-SiC显**，而掺氮的3C-SiC显黄绿色。

图4 SiC宝石

生长出无色或彩色SiC单晶后，该晶体作为毛坯被切割成不同大小的粗人造宝石，然后经研磨和抛光制成无色或彩色合成碳硅石成品。合成碳硅石的硬度、韧性和各向异性使得能够以很尖锐的角度磨刻面，因此可获得很好的外形和光泽，从而能达到形美和质美的高度和谐统一。表1比较了钻石、合成碳硅石和立方氧化锆的宝石学特性。

表1 钻石、合成碳硅石和立方氧化锆的宝石学特性比较

五、结论

由于合成碳硅石优越的宝石学特性，与钻石相比，它具有高的色散、相似的亮度、较高的折射率和较低的相对密度；硬度最接近于钻石，并具有明显的双折射，迄今为止是最佳的钻石仿制品。由于堆积方式的不同，碳化硅具有多种不同晶型，分为立方结构、六方结构和菱方结构。通过升华法生长直径为2英寸或3英寸的无色或彩色SiC单晶，然后经过切割、研磨和抛光加工成合成碳硅石成品。

参考文献

郝跃，彭军，杨银堂2000碳化硅宽禁带半导体技术北京：科学出版社

吴伟娟，段体玉1999珠宝检测珠宝科技，2:41

王世忠，徐良瑛，束碧云，等1999SiC的性质、生长和应用无机材料学报，14（4）:527

徐现刚，胡小波，王继扬，等2003大直径6H-SiC单晶的生长人工晶体学报，32（5）

Kurt Nassau1999莫依桑石：一种新的合成宝石材料宝石和宝石学杂志，1（4）:47

L Liu,Edgar J H2002Substrates for Gallium Nitride Epi-taxyMaterials Scienceand Engineering R,37（3）:61

Tairov Y M,Tsvetkov V F1978Investigation of growth processes of ingots of silicon carbide single crystalsJournal ofCrystal Growth,43:209