珠宝玉石首饰加工业概况

杨似三

中国珠宝首饰业在短短的20多年时间里，走过了西方国家上百年的发展历程。作为产业链的上游环节，珠宝加工业同样经历了一个飞速发展的过程。当前，我国珠宝加工业正在经历着由量变到质变的跨越式蝶变，生产规模由粗放型向集约型转变，生产技术工艺日趋与国际先进水平同步甚至部分领域有所超越，提供的产品也越来越精美、越来越注重对市场的细分。

中国是世界珠宝消费大国，更是珠宝加工大国和世界重要的珠宝加工基地，所生产的产品不仅满足着国内消费者的多样需求，还为欧美日等国际主要珠宝市场提供产品。中国珠宝产品以良好的工艺和实惠的价格获得了世界各国消费者的喜爱。

表1-1-1 2009年中国各类珠宝加工企业基本情况一览表

21世纪初以来，中国珠宝首饰加工业在产品自主研发、品质监控、企业文化和品牌战略等方面，投入了较大的力量，涌现出一大批优秀的制造企业和强势品牌，不仅推动了中国珠宝首饰加工业的整体进步，也加速了从“中国制造”向“中国创造”的进程，在激烈的国际市场竞争中也占有一席之地。蓬勃发展的中国珠宝加工业为增加就业、促进经济发展做出了重要的贡献。

据不完全统计，2009年中国珠宝玉石首饰各类生产加工企业有2万多家，产业工人达到170多万人。这支队伍支撑起了每年2200多亿的国内珠宝市场需求和80亿美元出口产品的制造。

以下按照产品类别对中国珠宝加工业的情况做一个简单的介绍。

2009年中国珠宝玉石首饰鉴

1贵金属饰品

贵金属饰品（银饰品暂归类到流行饰品中）是中国珠宝首饰市场最重要的组成部分，市场份额占65%以上。

11　黄金饰品

黄金饰品（含各类金条）生产加工企业有500多家，产业工人2万多人，2009年黄金饰品的生产加工量达到了500吨（其中，以旧换新约100吨），产值达到1100多亿元人民币。

主要生产加工企业有：深圳百泰、深圳翠绿、深圳粤豪、深圳爱德康、深圳福麒、深圳艺华、深圳安盛华、东莞金龙、东莞金叶、浙江日月、航民百泰、沈阳萃华、武汉金凰、武汉新金、湖北金兰、中国黄金、招金卢金匠、莆田华昌、福州依强、福州德诚首饰等。

2009年中国珠宝玉石首饰鉴

随着全球金融危机的爆发和深化，中国“黄金热”再掀高潮。中国黄金首饰业者在产品的理念和工艺上都做了卓有成效的大胆创新，提出了文化黄金和时尚黄金的全新理念，并在这一理念的指导下，对产品的设计开发和工艺制造技术进行革新改造，开发了一系列具有国际先进水平的工艺技术，如硬金技术、电脑车花技术、花丝镶嵌技术、项链自动成型技术等，个别企业已经在着手研究开发黄金首饰的自动化、机械化生产工艺且初见成效。

这些创新理念、工艺和技术的运用，催生出颇具亮点的黄金首饰产品，如深圳3D的硬金、深圳翠绿的炫舞金、武汉金凰的M-gold婚饰、深圳百泰的喜福等。沈阳萃华运用新思路将传统工艺与现代工艺有机结合创造了更具特色的錾花工艺、花丝工艺等，赋予了黄金首饰更深的时尚感和文化内涵，增强了对消费者的吸引力。

理念、工艺的创新，推动了我国黄金加工业的进一步发展。

12　铂金饰品

中国铂金首饰加工及消费量已连续多年位居世界第一。目前，铂金饰品生产加工企业约有30家，产业工人约1万人，2009年铂金饰品的生产加工量达到80吨左右（其中，以旧换新约20多吨），产值达到300多亿元人民币。

主要生产加工企业有：深圳意大隆、深圳爱德康、深圳粤豪、深圳吉盟、浙江日月、深圳艺华、深圳龙嘉首饰等。

13　钯金饰品

中国钯金饰品生产加工企业有10家左右，产业工人约2500人。据国际钯金协会的统计，2009年中国钯金饰品的生产加工量达到28吨左右，产值达到20亿元人民币。

主要生产加工企业有：深圳吉盟、深圳爱德康、深圳粤豪、深圳龙嘉、深圳金马、深圳凯恒、深圳梦雅恒珠宝等。

2镶嵌饰品

镶嵌饰品是市场份额仅次于贵金属首饰的第二大类珠宝产品，生产加工企业有1500多家，产业工人超过10万人，2009年镶嵌饰品的生产加工量达到3500多万件。其中，深圳大约集中了1000家工厂，以内销为主，生产加工量约2000万件，产值达到400多亿元人民币。番禺大约集中了400家工厂，生产加工量约1500万件，主要是香港企业内地办厂，以出口为主，属于来料或进料加工，收取加工费用，创汇约13亿美元。

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主要生产加工企业有：深圳宝怡、深圳星光达、深圳缘与美、深圳行行行、深圳千禧之星、深圳晶永恒、深圳周大金、浙江日月、周大福、六福、周生生、谢瑞麟、顺德万辉、番禺亿恒、番禺卓尔、番禺刘强珠宝等。

近几年来，我国镶嵌加工业锐意进取，创新突破，不断加强对产品工艺设计的研发及产品工艺技术的改进，已有多项技术和工艺属世界首创或处于世界领先地位，如宝怡公司的CN C车花工艺、中空工艺、分色技艺，缘与美公司的HEE环保生产加工系统、“莲花钻石”、“天花”工艺，星光达公司的弹金首饰制作工艺、空心杯体镶嵌、小钻自然固定主钻方法等。

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宝怡公司开发的臻·心爱和冰糖系列钻戒，戒面花纹采用CN C车花切割雕刻技术，戒壁成多边形而且切面完整、对称性极高。采用中空技术精制空心戒坯，在戒圈上车花、镶嵌且不变形，指圈圆润，符合人体工学原理。中空工艺代表了目前珠宝工艺的最高水平，领先于西班牙等原来国际上该技术发展比较成熟的国家。臻·心爱系列运用自主研发的国际顶尖的制作技术与工艺，一次性挤压成形，无焊真分色、分层高、精、准，融入钻石精工镶嵌技术，使钻石镶嵌牢固、突出。

缘与美公司自主设计研发的HEE环保生产加工系统，属世界首创，节能，降耗，环保，能有效地保护员工的身体健康，预防职业病的发生。注重镶嵌工艺创新，世界首创“莲花钻石”发明专利产品。该产品和“天工”套系也是将国际先进的CN C数控技术引入珠宝首饰生产领域的成功典范，解决了产品的精密性及批量标准化生产问题，达到世界先进水平。

星光达公司的国家专利发明——小钻自然固定主钻的方法，巧妙地规避了传统镶嵌中钻石被镶口镶嵌金属遮挡光芒的问题，使钻石充分地散射光芒。首创弹金首饰制作工艺，使用经过特殊配方的贵金属材料作为贵金属首饰补口，并通过热处理等特殊工序，使首饰具备延展性和抗弯曲能力，方便佩戴和摘取，实用美观。其代表作品“绝代风华”和“生命之歌”弹金首饰套件曾获“最佳工艺创新奖”。空心杯体镶嵌，采用先进的电脑成形技术，通过影像技术和快速成型机实现高精度，曾为第八届华语**节颁奖典礼成功打造镶钻奖杯。

此外，在国际上领先的工艺和技术还有：多围一技术、手镯弹簧扣技术、弹簧金饰技术、手工拉丝技术、微镶技术、倒模技术、18K 电金技术等。

3钻石切磨

20世纪90年代中期以后，凭借低廉的劳动力成本优势和精湛的加工工艺，中国的钻石加工业获得了非常迅速的发展。目前在中国从事钻石打磨切割的工厂超过100家，从业人员3万人，2008年全年加工钻石毛坯1700万克拉，成为仅次于印度的世界第二大钻石切磨国家。

主要加工工厂有：金伯利、欧陆之星、青岛京华、从化东麟、从化永钊、番禺真东方、长宁、凯吉凯等。

中国的钻石切磨技术与工艺进步很快，以精细著称，以加工中小规格钻石为主的“中国工”在商家和消费者的心目中就是“好工”和“优工”的代名词，“中国工”已在全球钻石界享有盛誉，与比利时、以色列的切工齐名。将传统审美与现代高科技工艺融为一体的“梅花钻”是其中一个典型的代表。

中国的钻石加工吸引了世界上许多国家和地区钻石公司的目光。目前，中国香港90%以上的钻石镶嵌首饰是在大陆加工的。印度、泰国、法国、意大利和以色列等都已在我国发展了贸易加工合作。

4玉石饰品

玉石饰品是典型的具有中华文化特色的珠宝产品。中华玉文化源远流长，博大精深，文化内涵非常深厚。玉石则是最能体现这种文化的珠宝产品。

玉石加工在中国有着非常悠久的历史。现代化的机器设备与不断创新的民族传统工艺相结合，是当前玉石加工最显著的特点。中国的玉石产业已经形成了集群化发展的模式，中国珠宝玉石首饰特色产业基地就是这种集群化的产物。

2009年中国珠宝玉石首饰鉴

5珍珠养殖、加工

中国的珍珠养殖技术在世界上处于领先地位，但加工技术相对比较薄弱，这也正是中国多年来一直是珍珠大国而非珍珠强国的最根本原因。但是现在，这种情况有了很大的改观。我国一些优秀的珍珠企业在加工技术研发创新方面加大投入，拥有了一些处于国际领先水平的技术成果，如山下湖珍珠有限公司的高稳定彩色珍珠的加工技术以及阮仕珍珠有限公司的高亮泽珍珠的加工技术等。

6人工宝石加工

我国人工宝石产量居世界第一，主要用于出口，市场多集中在东南亚和欧美国家。我国人工宝石产业在加工技术和工艺方面也有不少创新和进展，并开发出一些新品种。如吉林大学用高温超高压法合成宝石级金刚石已达边长7毫米。中科院上海硅酸盐研究所开发了玻璃质仿猫眼宝石，产品很受市场欢迎。梧州的宝石磨机已经获得了好几个实用新型专利。

2009年中国珠宝玉石首饰鉴

我国独有的稀土玻璃，色彩鲜艳，可以仿多种宝石颜色。

7流行饰品

我国流行饰品加工业规模较大，出口产品占据了国际市场近50%的份额，主要出口对象是欧美发达国家。近年来特别是国际金融危机以来，我国流行饰品企业又开辟了一些新的国际市场，如中东地区、俄罗斯等，并站稳了脚跟。在激烈的国际竞争中，为了占得先机，扩大市场，我国流行饰品企业将设计研发、新工艺技术创新作为重点，加大投入，也取得了较好的成果。如新光集团研发的环保型金属饰品高塑性锌基合金材料，每件可降低生产成本03元；兴美公司与科研院所合作研制出“铜铁合金”；环艺公司发明了水钻点数机，大大提高了企业的生产效率。

8其他（设备、仪器、工具）

我国珠宝业不仅大量引进国际最先进的设备、仪器，而且自主研发制造的一些设备在国际上也处于领先地位，如环保制模机、环保抛光机、钢模制腊机等。

2009年中国珠宝玉石首饰鉴

综上所述，中国珠宝加工业正在经历由量变到质变的华丽转身。消费决定生产。随着竞争的日益激烈和消费结构的日益多元化，中国珠宝加工业的发展也必将更加成熟、更加健康。中国珠宝加工业也将向国内外的消费者提供更多更好更丰富的产品。

首饰的表面处理与首饰的表面加工的工艺不同和处理方式不同。

1、工艺不同。表面加工是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。

2、处理方式不同。表面处理就是对工件表面进行清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧化皮等。表面加工：铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

曾骥良　周卫宁　张昌龙　霍汉德

第一作者简介：曾骥良，中宝协人工宝石专业委员会第一、二届副主任委员，第三届高级顾问，原广西宝石研究所所长，教授级高级工程师。

一、引言

自20世纪60年代全世界掀起“人工宝石热”以来，人工宝石晶体及其饰品越来越受到人们的重视与喜爱，这是因为：①天然宝石资源日趋枯竭，特别是质优粒大的名贵宝石罕见，供不应求，价格昂贵；②人工宝石晶体，特别是水热法生长的许多宝石晶体，在生长条件和宝石学特征等方面与天然宝石晶体极为相似；③随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，特别是在经济发达的国家和地区，人们的珠宝消费观念已发生深刻的变化，追求宝石文化品位和首饰时尚是此变化的主要特征。在此背景下，我们开展了彩色蓝宝石等宝石晶体的水热法生长技术研究及工程化开发，自主设计了可在t≤600℃和p≤200MPa条件下安全可靠、长周期连续工作的φ22mm×250mm，φ30mm×510mm，φ42mm×760mm和φ60mm×1100mm系列高压釜及其配套的温差井式电阻炉，解决了过饱和度控制、致色离子缓释、氧化－还原调控等多项技术难题，成功地合成出大块度、高品质的彩色蓝宝石晶体（图1,2,3），加工了彩色蓝宝石饰品（图4）。本文根据上述研究成果论述了宝石晶体水热法生长的原理和技术。

图1 水热法生长的红色系列刚玉宝石晶体

图2 水热法生长的蓝色刚玉宝石晶体

图3 水热法生长的**刚玉宝石晶体

图4 水热法生长的彩色刚玉宝石刻面饰品

二、生长原理

宝石晶体水热法生长原理是：将待生长宝石晶体所需原料溶解于高温高压的矿化剂水溶液中而形成饱和溶液，并采取适当技术措施将饱和溶液再转化为过饱和溶液，而宝石晶体则在此过饱和溶液中或成核生长或籽晶生长，最终生成块状宝石晶体。目前普遍采用温差法，并大多采用籽晶，我们称之为籽晶温差水热法，它适宜于具有较大的溶解度及温度系数的宝石晶体生长，是人工宝石晶体产业化的重要方法。

籽晶温差水热法的基本原理是：在宝石晶体生长的水热体系中，建立一个恒定而又稳定的温度梯度，即在原料溶解的高温区和籽晶生长的低温区之间，在整个生长过程中，始终维持一个恒定而又稳定的温差。于是，在溶解区形成的饱和溶液通过温差对流再输运到生长区而转变成亚稳过饱和溶液，籽晶便在此溶液中最终生长成块状宝石晶体。由此可见，籽晶温差水热法的关键是：①建立一个恒定而又稳定的温差；②籽晶生长区的溶液始终被维持在一个适宜而又稳定的亚稳过饱和状态。

三、生长技术

1高压釜和电阻炉的设计制造技术

（1）φ60mm×1100mm型高压釜

高压釜是宝石晶体水热法生长的关键设备，其性能优劣直接关系到宝石晶体生长的成败。φ60mm×1100mm型高压釜的结构见图5。

φ60mm×1 100mm型高压釜设计和制造的技术要点是：①精心挑选的高温合金，不仅要有高的高温机械强度，而且要有良好的塑性和耐冲击韧性；②严格设计强度计算及其校核（王心明，1986）；③对选定的高温合金严格热处理；④在高温合金热处理前后及其机械加工后均要严格探伤检验；⑤高压釜使用前，在室温高压（100～220MPa）和高温（490～600℃）高压（100～180MPa）条件下，严格进行耐压试验，保压时间分别为1h和34～35h。

研究结果表明，随着高压釜反应腔尺寸的增大，其热容量和热稳定性提高，温度波动性减小，晶体尺寸增大，生长速度增快，台日产量提高，晶体质量也有所改善（表1）。因此，设计制造反应腔尺寸更大的高压釜（最高工作温度和压力为t≤600℃和p≤200MPa）仍是研究开发的一项重要任务。

图5 φ60mm×1100mm型高压釜的结构示意图

1—隔热阻挡层；2—釜体；3—下螺母；4—下法兰；5—上法兰；6—上螺母；7—螺柱；8—压垫；9—顶紧螺钉；10—接头；11—密封环；12—压环；13—釜塞；14—密封环；15—压环；16—釜塞；17—防爆装置

数据单位：mm

（2）电阻炉

温差井式电阻炉，按下述技术原则设计制造：①炉膛下部高温区对应于高压釜反应腔下部高温溶解区，而其上部低温区则对应于反应腔上部低温结晶区，两区之间存在正温差，并可对其调控；②结晶区应尽可能长，温度梯度应尽可能小；③加热升温速率适宜，保温效果尽可能好，炉外壁散热尽可能均匀；其技术关键是加热电功率的合理分配，对此我们按三段加热、两点控温的方案进行设计制造。

φ60mm×1100mm型高压釜反应腔内的温度曲线如图6所示，高温高压条件下在黄金衬管内测定的温度曲线如图7所示。图6与图7表明，结晶区长度为600～640mm，平均温度梯度为011～022℃/cm，反应腔内和黄金衬管内的温度波动≤02℃，适宜于宝石晶体水热法生长。

2控温测温技术

温度及其温场特性对宝石晶体的水热法生长至关重要，对此采取了下列7项技术措施，改进完善了控温测温技术。

1）电阻炉改进：①将炉膛改为带有均匀分布小孔（φ6mm）和等距分布外螺纹槽（R8mm）的刚玉管，因而热交换更充分、更迅速、更及时；②增大了加热电功率，因而提高了初始升温速率，缩短了升温时间，同时也有利于调整各段加热电功率的匹配关系；③改整体为两体制造工艺，这不仅便于制作，而且使保温效果更好，炉壁散热更均匀。

表1 红宝石晶体水热法生长结果对比

图6 φ60mm×1100mm型高压釜反应腔内的温度－高度曲线

图7 黄金衬管内的温度－高度曲线

2）增设隔热阻挡层：在炉膛与高压釜釜体之间增设了由不锈钢隔热圈和硅酸铝纤维毯隔热层组成的隔热阻挡层。它将炉膛下部高温区与上部低温区隔开，有效地抑制了两区之间的热对流，确保了所需要的正温差及其温差的稳定性。

3）增设热电耦定位装置：增设的热电耦定位装置，一方面使下部控温热电耦的热端与高压釜釜体底部紧密、定位、定点接触，使控温重现性好；另一方面又能使电阻炉底部的热量损失大大降低，使炉温更稳定。

4）增设冷端恒温补偿箱：箱内蒸馏水恒定在45℃，其温度波动最大为±001℃。将热电耦冷端插入此恒温箱内，避免了因环境温度波动而造成炉膛内的温度波动。

5）用双支代替单支铠装热电耦：用双支代替单支铠装热电耦，实现了一点双测双控，大大地提高了设备运行的安全可靠性。

6）采用 UP350上位机监测系统：采用UP350上位机监测系统，实现了对炉温的实时监测和实时记录。

7）采用内测温技术：在近似于宝石晶体水热法生长的条件下，在黄金衬管内直接测定了温度曲线（图7），该曲线更真实地反映了晶体生长时的温度及温场特性。

3矿化剂选择和溶解度测定技术

（1）矿化剂的选择

矿化剂对于宝石晶体的水热法生长非常重要。我们认为宝石晶体在高温高压的矿化剂水溶液中形成了与宝石晶体中配位多面体结构相类似的配合离子，并有利于宝石晶体的生长。因此，必须依据宝石晶体结构化学式中心元素的离子构型、配位原子的电负性和配位体的碱性度等技术原则（武汉大学，1983）来选择矿化剂。所选择的矿化剂还应使宝石晶体具有一致溶解的特性，并具有较大的溶解度及温度系数。

（2）溶解度测定

宝石晶体在高温高压矿化剂水溶液中的溶解度及温度系数是设计宝石晶体水热法生长工艺技术的重要依据。我们在等温炉内，采用淬冷法并根据宝石晶体的前后失重来测定其溶解度。为防止杂质干扰，使用了黄金衬管，即将宝石晶体碎粒（粒径3～5mm）和矿化剂水溶液密封于衬管内；为在淬冷过程中及时将晶体与溶液分离，将装有晶体碎粒、带有均匀分布小孔的黄金篮悬挂于矿化剂溶液之上；为确保溶解反应平衡，预先进行了动力学试验，即溶解度大小与溶解持续时间的关系试验；为确定溶解是否为一致溶解，对溶解反应后的固相产物进行了分析鉴定。

刚玉宝石晶体中的配位多面体为[AlO6]，中心Al3＋为8电子型，与L为F－、OH－、O2－等离子形成配合离子[AlL6]3－，其中最有利于配合的是F－，但F－与致色离子Cr3＋生成不溶化合物CrF3，因而选择OH－。此外，有价值的红宝石矿床多产于碳酸盐岩石中，因而最终选择了碱金属碳酸盐作为矿化剂。我们所测定的焰熔法红宝石晶体的溶解度曲线如图8所示。结果表明，适宜于籽晶温差水热法生长。

图8 红宝石晶体在KHCO3和NaHCO3水溶液中的溶解度曲线（p=200MPa）

4过饱和度控制技术

前已指出，籽晶温差水热法生长宝石晶体的技术关键是：在整个生长过程中，生长区的溶液必须始终维持在一个适宜而又稳定的亚稳过饱和状态。亚稳过饱和度区的大小、趋向可用过饱和度来估计（张克从等，1997）。从此意义上讲，亚稳过饱和度的控制技术实质上仍是过饱和度的控制技术。试验研究表明，在选定的水热生长体系里，结晶温度及其温差以及挡板开孔率是影响过饱和度的主要外部因素。

（1）结晶温度和温差的控制技术

温度和温差控制技术上已述及，不再重复，但需要强调的是，确定结晶温度和温差之间的匹配关系至关重要。在实际工作中，我们主要根据高压釜长周期安全工作的最高温度和压力、宝石晶体水热法生长体系中的液固比（即初始加入的矿化剂水溶液体积（mL）与固体原料质量（g）之比）等选定原料溶解区的最高温度，再根据溶解度曲线所确定的亚稳过饱和区温度范围来选定结晶温度，最后经试验确定它们之间的最佳匹配关系。对于φ42mm×760mm型高压釜及其配套电阻炉，红宝石晶体优质快速生长的最佳匹配的温度参数如表2所列。

表2 反应腔最佳匹配的温度参数

（2）挡板及其开孔率

在黄金衬管内溶解区和结晶区之间设置开孔的挡板，调控宝石晶体水热生长体系的溶液对流或质量输运，以达到控制溶液过饱和度的目的。

在实际工作中，可依据是否发生成核生长来判断过饱和度控制的正确性和有效性；若发生成核生长（成核生长的细小晶体往往附着在黄金衬管内壁的上部以及籽晶架的上部），表明结晶区溶液已超出亚稳过饱和区，因而需要减小温差或增大挡板开孔率，以保持溶液处在亚稳过饱和区。

5致色离子缓释技术

**蓝宝石晶体水热法生长实验中，当致色剂Ni2O3直接加入到衬管底部时，随着原料中Ni2O3含量由166%降低到005%，晶体颜色产生黑色→深褐色→褐**的变化，表明Ni2O3含量直接影响蓝宝石的颜色。因此，通过特殊装置控制致色离子的释放速度和数量，可保证宝石颜色的纯正和均匀。

6氧化－还原调控技术

**蓝宝石（俗称黄宝石）是一种掺Ni3＋的蓝宝石晶体（Ni3＋:α-Al2O3），而致色剂 Ni2O3在水热生长体系里，有可能发生下列反应：

中国人工宝石

因此，需对其氧化－还原能力进行调控。对此，我们根据氧化－还原的基本原理，应用相关元素的电势图，选择适宜的氧化剂（或还原剂）直接加入水热生长体系中，以控制其氧化－还原能力，即达到控制致色离子价态的目的，使黄宝石晶体呈现出纯正的**。否则，晶体呈现黄绿色、草绿色，这是因为Ni2＋和Ni3＋均掺入晶体（Ni3++Ni2＋：α-Al2O3）而使其致色的结果。

7彩色混合技术

为研究开发红宝石晶体新的颜色品种，依据晶体化学和氧化－还原反应原理及晶体呈色机理等，采用了两种或多种颜色相互混合而产生新颜色品种的彩色混合技术。若要求颜色品种的明度和纯度提高，则采用加色混合技术；反之，则采用减色混合技术。我们采用该技术，成功地生长出了新颜色品种的红宝石晶体，该晶体呈现漂亮的鲜红色，其明度和纯度均得到提高。

8生长体系相态及其判别

水热生长体系的相态指的是在给定的物理化学条件（如温度、压力、矿化剂溶解度等）下，体系究竟是处在液相、气相、气－液共存相和超临界相的哪一个相区，这既是人工晶体（包括人工宝石晶体和人工功能晶体）溶解－结晶平衡、也是人工晶体水热法生长的关键问题。研究结果表明：①人工晶体在液相区和超临界相区的溶解度大，且往往随矿化剂浓度的增大而增大，随温度、压力的提高而提高，因而有利于晶体生长；②在上述两均匀相区内，物质和热量的输运均匀而又稳定，因而有利于生长高品质晶体；③相对于超临界流体相，人工晶体在液相区的生长压力和温度较低，因而有利于设计制造大口径高压釜以生长大尺寸晶体。在实际工作中，可依据人工晶体中的包裹体类型及均一温度（卢焕章等，1990）、水热生长体系的P-V-T-C-F曲线等进行判断。

四、结束语

通过项目研究及其成果工程化，我们成功地自主设计制造了系列高压釜及配套电阻炉，开发了整套水热法生长彩色蓝宝石的技术工艺，小批量生产了高品质的彩色蓝宝石，填补了国家空白。同时，项目的设备和技术对水热法合成其他宝石具有重要的指导和借鉴作用。

参考文献

卢焕章等1990包裹体地球化学北京：地质出版社

王心明编1986工程压力容器设计与计算北京：国防工业出版社

武汉大学等编1983无机化学北京：高等教育出版社

张克从等1997晶体生长科学与技术北京：科学出版社