寶石及材料工藝學(xué)寶石合成期末復(fù)習(xí)資料綜述

1、填空第二章 熔體法 焰熔法(維爾納葉法)1. 焰熔法基本原理： 利用氫氧焰的高溫，使疏松的粉料通過氫氧焰撒下、熔融，落在冷 卻的結(jié)晶桿上，結(jié)晶成單晶。最早是1885年由弗雷米(E. Fremy)、弗爾(E. Feil)和烏澤(Wyse) 起，禾U用氫氧 火焰熔化天然的紅寶石粉末與重鉻酸鉀而制成了當(dāng)時(shí)轟動(dòng)一時(shí)的 “日內(nèi)瓦紅寶石 ”。后來于 1902年弗雷米的助手法國的化學(xué)家維爾納葉( Verneuil)改進(jìn)并發(fā)展這一技術(shù)使之能進(jìn)行商 業(yè)化生產(chǎn)。2. 焰熔法生長寶石工藝：1) 原料的制備與提純2) 粉料制備：高純度，高分散性，均一性3) 晶體生長：引晶，放肩，等徑生長4) 退火處理3. 維爾納葉法

2、生長剛玉晶體( 1 )原料的制備與提純：AI 2(SO4)3 :(NH4)2SO4 = 2.5 : 1； 加 1.5 倍水， 加熱溶解，緩慢冷卻結(jié)晶，得到鋁銨礬晶體。 AI 2(SO4)3 +(NH4)2SO4 + H2O (NH 4) 2AI 2(SO4)4 -24 H2OPH3.5，重結(jié)晶，可去除鉀離子；PH3.5，重結(jié)晶，可去除鐵、鈦、銅、錳、鎂去離子水重結(jié)晶 35 次，鋁銨礬純度達(dá) 99.9%以上。( 2)粉料制備：鋁銨礬脫水：(NH 4)2AI 2(SO4)4 -24 H2O(NH 4)2AI 2(SO4)4 - H2O + 23 H2O f (200 C )(NH 4)2AI 2(

3、SO4)4 - H 2O(NH 4)2AI 2(SO4)4 +H 2O f (250350 C )脫水爐溫 300 C，脫水率 1時(shí)，則開始結(jié)晶的頭部樣品集中了雜質(zhì)而尾部雜質(zhì)量少。浮區(qū)法生長晶體要求：熔體表面張力大，密度小，加熱技術(shù)及機(jī)械傳動(dòng)裝置嚴(yán)格。優(yōu)點(diǎn)： 不需坩堝， 可生長熔點(diǎn)極高材料； 晶體軸向組分均勻； 加熱功率?。?生長過程易觀察。第三章 助熔劑法 熔劑法、熔鹽法助熔劑法生長晶體已近百年歷史， 現(xiàn)在用助熔劑生長的晶體類型很多， 從金屬到硫族及 鹵族化合物，從半導(dǎo)體材料、激光晶體、光學(xué)材料到磁性材料、聲學(xué)晶體，也用于生長寶石 晶體，如助熔劑法紅寶石和祖母綠。1940 年美國人 Carr

4、oll Chatham 用助熔劑法 實(shí)現(xiàn)了合成祖母綠的商業(yè)生產(chǎn)。 目前世界上 祖母綠生產(chǎn)的大公司有萊尼克斯（Lennix ）,美國的查塔姆（Chatham）、法國的吉爾森（ Gilson ），俄羅斯的 Novosibirsk 。1助熔劑法原理： 原料在高溫下溶解于低熔點(diǎn)的助熔劑中，形成飽和溶液，然后通過緩慢 降溫或在恒定溫度下蒸發(fā)熔劑等方法，使熔融液處于過飽和狀態(tài)，晶體析出生長。2無機(jī)助熔劑簡單離子型鹽類： NaCl 、 LiF 等，溶解能力低，較少用。 極性化合物： Bi 2O3、 PbO、 PbF2 等，熔融狀態(tài)導(dǎo)電性、溶解能力很強(qiáng)，廣泛應(yīng)用。 網(wǎng)絡(luò)液體：硼化物具 O-B-O 鍵鏈，熔點(diǎn)低

5、，揮發(fā)性低，廣泛應(yīng)用。 復(fù)雜反應(yīng)溶液：釩酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、鹵化物，晶體生長過程中常有化學(xué)反應(yīng) 發(fā)生，較少用。3助熔劑法分類3.1 基本概念 平衡濃度（溶解度、飽和濃度） ；過飽和溶液過飽和度：？S=C （實(shí)際）一 C （平衡） 過飽和度是晶體生長的驅(qū)動(dòng)力。過飽和溶液在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，但純凈而不受擾 動(dòng)的過飽和溶液可以保持很長時(shí)間不析出溶質(zhì)。3.2 分類緩冷法、蒸發(fā)法、溫度梯度輸運(yùn)法， 緩冷法：在高溫下，在晶體材料全部熔融于助熔劑中之后，緩慢地降溫冷卻，使晶體從 飽和熔體中自發(fā)成核并逐漸成長的方法。4 助熔劑法適用性 助熔劑法適用于以下晶體材料的制備： 非同成分熔融化合物，即熔化之前分解

6、的材料 生長后降溫過程中發(fā)生固態(tài)相變，導(dǎo)致嚴(yán)重應(yīng)變開裂晶體 熔點(diǎn)附近蒸汽壓很高的材料由于揮發(fā)組分的損失而變?yōu)榉腔瘜W(xué)計(jì)量的材料 難于用熔體法生長得難熔材料5 助熔劑法缺點(diǎn)生長速度慢，生長周期長。生長速率： 0.XXmm/d 坩堝和助熔劑對合成晶體有污染。晶體尺寸較小。 許多助熔劑具有不同程度的毒性，其揮發(fā)物常腐蝕或污染爐體和環(huán)境 。6 助熔劑法合成寶石包裹體特征 助熔劑包體：助熔劑包體的形成與晶體的非穩(wěn)定生長有關(guān)，一般發(fā)生在自發(fā)成核過 程中枝蔓狀生長階段。 快速生長使枝蔓間的助熔劑在隨后的穩(wěn)定生長中被包裹起來。 結(jié)晶質(zhì)包體：晶體生長過程中，溫度降到其它晶相可以存在的范圍；或者由于組份 過冷，成分

7、不均勻，其它晶相在局部區(qū)域形成較高的過飽和度。新相在晶體界面上 發(fā)生非均勻成核，晶芽附著于晶體表面，并隨著晶體生長被包裹在晶體內(nèi)部。如祖 母綠晶體內(nèi)的硅鈹石包體。坩堝金屬材料包體：助熔劑生長的晶體或多或少要受到坩堝材料的污染。 未熔化熔質(zhì)包體：原料熔化不完全，有時(shí)會(huì)存在未熔化的溶質(zhì)原料包體。 種晶包體：助熔劑法加種晶生長時(shí)，晶體有時(shí)還可見種晶包體 熔體粘滯性較大，熔體攪拌不均勻，助熔劑具揮發(fā)性，有時(shí)助熔劑未蒸發(fā)完全以氣 相包裹在晶體中。第四章 水熱法生長晶體1882 年人們開始水熱法生長晶體的研究。 最早獲得成功的是合成水晶。二十世紀(jì)上葉，水熱法合成水晶投入了大批量的生產(chǎn)。 水熱法合成紅寶石于

8、 1943 年由 Laubengayer 和 Weitz 首先獲得成功， Ervin 和 Osborn 進(jìn)一步完善了這一技術(shù)。祖母綠的水熱法合成是由澳大利亞的 Johann Lechleitner 在 1960 年研究成功的。 九十年代，原蘇聯(lián)合成海藍(lán)寶石。紅色綠柱石等其它顏色綠柱石及合成剛玉也紛紛面市。1基本原理 ：水熱法是利用高溫高壓的水溶液，使常壓條件下不溶或難溶的的物質(zhì)溶解或 反應(yīng)，生成目標(biāo)晶體的溶解產(chǎn)物，控制達(dá)到一定的過飽和度，進(jìn)而結(jié)晶生長的方法。水熱法生長晶體的方法：溫差法、降溫法（或升溫法） 、等溫法2水的熱力學(xué)性質(zhì)：高溫高壓條件，水的臨界溫度是374C，臨界壓力是217atm，

9、臨界密度是 0.32g/ml 。3. 高壓釜是水熱結(jié)晶的關(guān)鍵設(shè)備，為可承受高溫高壓的鋼制釜體。高壓釜的臨界填充度為 32%。初始填充度小于 32%，升高溫度時(shí)， 氣-液界面稍有上升， 隨著溫度繼續(xù)增高至某一值時(shí)， 液面就轉(zhuǎn)而下降， 至臨界溫度液相完全消失。 初始填充度大 于臨界值，溫度升高時(shí)，氣 -液界面迅速升高，直到容器全部被液相充填。4. 緩沖器（對流擋板） ：上有圓孔，孔洞面積與擋板面積比為開孔率，調(diào)整溶液對流狀態(tài)。緩沖器將高壓釜的生長區(qū)與溶解區(qū)分隔開， 增大兩區(qū)間的溫差， 從而提高晶體的生長速 率，而且使整個(gè)生長區(qū)達(dá)到比較均勻的質(zhì)量傳輸狀態(tài)，使生長區(qū)上下部晶體生長速率相近。5. 礦化劑

10、：堿金屬及銨的鹵化物（有效，應(yīng)用廣） ；堿金屬的氫氧化物（有效，應(yīng)用廣） ；弱酸（H2CO3, H3BO3, H3PO4, H2S）的堿金屬鹽； 強(qiáng)酸的鹽；無機(jī)酸6水熱結(jié)晶影響因素：（1）晶體生長速率的各向異性 相同水熱條件各晶面生長速率不同。 不同取向籽晶不但影響晶體的生長速率， 還影響晶 體的完整性。（ 2 ）結(jié)晶溫度與溫差 晶體生長速率一般隨結(jié)晶溫度升高而增加； 一般情況， 溫差越大， 生長區(qū)溶液的過飽和 度越大，晶體生長速率越大。（ 3 ）結(jié)晶壓力與溶劑填充度填充度 = 溶液體積 /高壓釜反應(yīng)腔自由體積 = 溶液體積 / （反應(yīng)腔總體積 固體物體積） 壓力是溶劑及其濃度、初始填充度、溫

11、度、和溫差的函數(shù)。增大溶劑填充度， 可直接提高壓力。 增加壓力可提高晶體的生長速率。 一般溶劑填充度 不超過 86%（ 4 ）緩沖器緩沖器 （對流擋板） ：上有圓孔， 調(diào)整溶液對流狀態(tài) ，孔洞面積與擋板面積之比為開孔 率。緩沖器將高壓釜的生長區(qū)與溶解區(qū)分隔開， 可以增大兩區(qū)間的溫差， 從而提高晶體的生 長速率；使整個(gè)生長區(qū)達(dá)到比較均勻的質(zhì)量傳輸狀態(tài)，使生長區(qū)上下部晶體生長速率相近。（5）溶劑的成分及濃度 礦化劑種類：堿金屬及銨的鹵化物（有效，應(yīng)用廣） ； 堿金屬的氫氧化物（有效，應(yīng)用廣） ；弱酸的堿金屬鹽（弱酸 H2CO3， H3BO3， H3PO4， H2S）； 強(qiáng)酸鹽；無機(jī)酸 增加礦化劑的

12、濃度， 一般能提高晶體的溶解度及生長速率。 但過高的溶劑濃度與溶液濃 度使溶液的粘度與密度增加，影響溶液的對流，不利于晶體生長。水晶礦化劑： NaOH + KOH 紅寶石礦化劑： NaHCO3 + KHCO3（ 6 ）培養(yǎng)料與籽晶 培養(yǎng)料純度高， 99.9% 以上。 培養(yǎng)料應(yīng)有足夠的數(shù)量和線度以供生長時(shí)的需要。培養(yǎng)料的溶解表面積與籽晶生長 表面積之比影響晶體的生長速率。在相同的生長參量下，生長速率與籽晶面積成反 比（釜內(nèi)籽晶掛得少，其生長速率要大） 。生長過程中，上述比值會(huì)變化，生長速率 也可能發(fā)生變化。籽晶無宏觀缺陷、無孿生，位錯(cuò)密度低。第五章 高溫高壓合成金剛石1合成金剛石分類： 人造金剛

13、石的具體方法很多，按生長機(jī)制可歸納為直接法、觸媒法和 外延生長法；按合成技術(shù)特點(diǎn)可分為靜壓法、動(dòng)壓法和低壓法。工業(yè)上采用的是靜壓觸媒法和動(dòng)壓法，合成寶石級金剛石方法目前僅限于靜壓晶種觸 媒法。氣相沉淀法是目前金剛石多晶制備的一類主要方法，可用于對鉆石和其他寶石鍍膜， 以改善寶石的外觀。2人工合成金剛石 ，其本質(zhì)是使非金剛石結(jié)構(gòu)的碳相變?yōu)榻饎偸Y(jié)構(gòu)的碳。根據(jù)鉆石 -石墨 的相平衡圖， 在常溫常壓下石墨是碳的穩(wěn)定結(jié)晶形式， 而鉆石是一種亞穩(wěn)定狀態(tài)。 在常溫常 壓下破壞鉆石中的 C-C 鍵需要很高的能量，因此，鉆石不會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭?。在高溫高?下，石墨的中的碳原子會(huì)重新按鉆石的結(jié)構(gòu)排列，而形成鉆石

14、。在觸媒法中，通過壓力、溫度和觸媒的復(fù)合激發(fā)作用，使碳質(zhì)原料激發(fā)成sp3 型雜化狀態(tài)，成為合成金剛石的碳源。 金屬觸媒的主要作用是降低石墨向鉆石轉(zhuǎn)化的溫度和壓力條件， 提高轉(zhuǎn)化率。3寶石級金剛石的合成設(shè)備：靜態(tài)高溫高壓生長晶體的設(shè)備由油壓機(jī)系統(tǒng)、 高壓容器、加熱系統(tǒng)和測試控制系統(tǒng)組成。 高壓容器是靜態(tài)超高壓設(shè)備的核心部分，主要類型有兩面砧式、四面砧式和六面砧式。 實(shí)際用于合成金剛石的高壓容器主要是年輪式兩面砧高壓容器和鉸鏈?zhǔn)搅嬲韪邏喝萜鳌? 合成鉆石晶體控制 :（ 1）合成鉆石晶體形態(tài)主要為立方體與八面體的聚形。合成時(shí)的溫度對形態(tài)有一定的影響。溫度較低（1300 C）時(shí)，以立方體為主，溫度較

15、高（1600 C）時(shí)以八面體為主。（ 2）合成鉆石的顏色和類型也可以控制。 因?yàn)樯L艙內(nèi)充滿了空氣，空氣中含有氮，所以大多數(shù)合成鉆石都是含孤氮的Ib 型鉆石，為黃到褐色；如果在反應(yīng)艙內(nèi)放一些氮的吸收劑，如鋯或鋁，則可以獲得無色的不含氮的na型鉆石；如果同時(shí)再加入一些硼，則可合成出含硼的藍(lán)色nb型的鉆石。第六章 化學(xué)沉淀法6.1 氣相外延生長制備金剛石多晶薄膜外延法合成金剛石，主要是各種化學(xué)氣相沉積（CVD ）法。6.1.1. 基本原理： 通過加熱、放電、激光輻照等方式激活所用的反應(yīng)氣體，氣相碳源吸收能量后電子從低能態(tài)轉(zhuǎn)移到高能態(tài)，促使碳原子及其基團(tuán)形成sp3 型或其過渡型雜化狀態(tài)，形成金剛石的

16、生長基元。包括：熱解 CVD 法、等離子體 CVD 法、火焰 CVD 法等。6.1.2. 等離子體 CVD 法：等離子體 CVD 法包括直流等離子體 CVD 、射頻等離子體 CVD 、 微波等離子體 CVD 等幾種方法?；驹硎前褮庀嘣系入x子化， 形成等離子氣體， 其中所含的各種狀態(tài)游離基促使在 基片上沉積生長出金剛石多晶薄膜。6.2 氣相外延生長單晶金剛石若基片是鉆石單晶體， 基片切成薄板狀， 其頂、底面大致平行于鉆石的立方體面 （100 面）?；鸬搅俗丫У淖饔茫ぐl(fā)態(tài)碳源以同一結(jié)晶方向沉積生長出單晶體鉆石。6.3 合成碳化硅1893 年， Edward G. Acheson 試圖通

17、過對碳和粘土放電生長金剛石，結(jié)果偶然制備了碳化硅。由于SiC的硬度很大，被大量地作為磨料。天然的碳化硅是1904年最先由莫依桑發(fā) 現(xiàn)于亞利桑那的隕石中，自然界極為稀少。早在 1955 年 Lely 就利用氣相升華法生長出大顆粒的莫依桑石，這種技術(shù)被稱為 Lely 技術(shù)，但獲得的是六方、三方和立方晶系的多型混合物，主要用作工業(yè)磨料和半導(dǎo)體材料。大約于二十世紀(jì)九十年代晚期，通過利用選定多型的定向種晶，生長出只由一種多型，即 6H-SiC 或 4H-SiC ，構(gòu)成的大單晶體。碳化硅結(jié)構(gòu)單元層的疊置順序變化豐富，具有150多種多型變體。目前，只有 a -SiC的4H和6H型可以長成無色透明的大單晶。

18、3 -SiC為3C型，晶體結(jié)構(gòu)與鉆石更相近，但 不能長成大單晶，且?guī)в悬S色 。6.4 合成青金石、綠松石、合成孔雀石（1）合成青金石吉爾森用化學(xué)沉淀法生產(chǎn)的合成品， 具有與天然青金石一致的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)， 是真正的合 成品。它有兩個(gè)基本品種，一種含黃鐵礦，另一種不含。（2）合成綠松石吉爾森用化學(xué)沉淀法生產(chǎn)的合成品， 具有與天然綠松石一致的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)， 是真正的合 成品。用Al 2O3和CU3（PO）4沉淀合成。 一種含 鐵線”，一種無 鐵線”。（3）合成孔雀石控制PC02分壓，可以用化學(xué)沉淀法合成孔雀石。1987年由俄羅斯合成成功，采用的是從水溶液中生長晶體的方法。 俄羅斯合成的孔雀石可顯

19、示三種特征的構(gòu)造， 即條帶狀、 絲絹狀及 蓓蕾狀構(gòu)造。6.5 合成歐泊合成歐泊的生產(chǎn)過程可分為三步：形成二氧化硅膠體球二氧化硅球體的沉淀球體壓實(shí)第七章 玻璃、陶瓷、塑料裝飾品7.1 玻璃7.1.1 玻璃性質(zhì)玻璃可分別按成分、功能、制造工藝分類。玻璃按成分可簡單劃分兩大類型：無鉛玻璃（冕牌玻璃）和鉛玻璃（燧石玻璃）無鉛玻璃由二氧化硅及少量鈉、 鈣的氧化物組成。 主要用作窗、瓶及光學(xué)透鏡等； 鉛玻 璃（燧石玻璃） ：由二氧化硅及少量鉀、鉛的氧化物組成。由于鉛的加入，玻璃的折射率、 色散增高了，但硬度也因此降低?？捎糜诜聦毷?。高鉛玻璃，即在普通玻璃中加入 24%的氧化鉛（PbO）。氧化鉛的含量國際標(biāo)

20、準(zhǔn)為 24%, 這時(shí)玻璃的物理化學(xué)性能最好，與普通玻璃相比，比重大（手感沉重），折射率大。高鉛玻璃通過提煉，除雜質(zhì)，手工吹制，打磨拋光，精細(xì)雕刻，可以制成高檔優(yōu)質(zhì)鉛玻璃藝術(shù)品。7.1.2 常見玻璃飾品（ 1）仿透明寶石的玻璃品種（ 2）仿玉石玻璃仿白玉半透明玻璃仿瑪瑙和玉髓的玻璃仿翡翠的脫?；ＡВ?脫玻化玻璃是一種部分結(jié)晶的玻璃。二十世紀(jì)七十年代由東京 limori實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)出作為高檔翡翠的仿制品，并以Meta-Jade (脫水玉，變玉)，Victoria stone(維多利亞石)或 Kinga-stone 的名稱投放市場。人造松石( 3)玻璃貓眼最初由美國Cathay公司生產(chǎn)，故名卡謝貓眼

21、(Cathay stone)。由幾種不同玻璃的光纖以 立方或六方的形式排列并熔結(jié)在一起稱 “光纖面板 ”，每平方厘米內(nèi)有 150000 根光纖，能產(chǎn) 生極好的貓眼效應(yīng)。黃褐色玻璃貓眼的顏色與金綠寶石貓眼、石英貓眼的顏色十分相似。( 4)仿歐泊的斯洛卡姆石斯洛卡姆石是二十世紀(jì)七十年代由美國 John Slocum 研制并投放市場的一種仿歐泊的玻 璃制品。是歐泊最好的仿制品之一。這種仿制品是利用一種可控沉積過程生產(chǎn)的鈉鈣硅酸鹽玻璃。其內(nèi)部具有箔片狀薄層結(jié)構(gòu)，薄層厚度為0.3mm。光在通過這些薄層時(shí)發(fā)生干涉和衍射形成類似歐泊的變彩。( 5)星彩玻璃 一般為褐紅色，用來仿日光石。偶見深藍(lán)色品種用于仿青

22、金巖。在放大鏡下可見大量 不透明的三角形、 六邊形等規(guī)則形態(tài)的金屬銅片， 在反射光下顯強(qiáng)的金屬光澤， 透射光下不 透明。這些銅片是加入的氧化銅在隨后的退火過程中被還原形成的。7.2 陶瓷 陶瓷是由細(xì)粒的無機(jī)粉末經(jīng)過加熱、焙燒或燒結(jié)，有時(shí)需要加一定壓力而生產(chǎn)出的多 晶質(zhì)固體材料，包括陶和瓷。陶瓷仿制寶石：(1) 吉爾森綠松石( Gilson Created Turquoise )吉爾森造綠松石是由吉爾森生產(chǎn)的綠松 石仿制品的商業(yè)名稱。 現(xiàn)常指由類似工藝生產(chǎn)出的綠松石仿制品。 不含鐵， 有的含有很多方 解石(2) 吉爾森青金石(Gilson Created Lapis)由吉爾森生產(chǎn)的青金石仿制品。

23、現(xiàn)常指由類 似工藝生產(chǎn)出的青金石仿制品。一般認(rèn)為是由佛青(一種染料) 、鋅的氫氧化物及黃鐵礦組 成，也有不含黃鐵礦的品種。(3) 吉爾森造珊瑚 (Gilson Created Coral )吉爾森造珊瑚是由吉爾森生產(chǎn)的珊瑚仿制品 的商業(yè)名稱。 現(xiàn)常指由類似工藝生產(chǎn)出的珊瑚仿制品。 主要由方解石組成， 可帶有各種濃度 的紅色，可顯角礫狀結(jié)構(gòu)。( 4)燒結(jié)合成藍(lán)色尖晶石一種陶瓷材料，用氧化鎂、氧化鋁及氧化鈷粉末燒結(jié)制成， 有時(shí)也加入了黃色金屬片。7.3 塑料仿歐泊“塑料歐泊 ”是模仿天然歐泊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)生產(chǎn)出的塑料仿制品， 外觀酷似歐泊。 灌注一種塑 料將聚苯乙烯球體粘結(jié)而成， 用于灌注的塑料的折射

24、率不同于聚苯乙烯， 具有與合成歐泊十 分相似的變彩效果。簡答（1）維爾納也法生長晶體的退火處理 晶體置于溫度分布均勻的高溫爐中，經(jīng) 5-10h 緩慢升溫，至退火溫度，退火溫度一般控 制在晶體熔點(diǎn)的 60%以上；恒溫，通過分子熱運(yùn)動(dòng)，消除原有彈性形變，使生長過程的熱 應(yīng)力得以釋放；再緩慢冷卻至室溫。（2）焰熔法生長寶石工藝流程1）原料的制備與提純2）粉料制備3）晶體生長4）退火處理（3）焰熔法生長寶石的特點(diǎn)1）可見氣相包體（氣泡）2）圓弧形生長紋及垂直長弧形紋的拉長氣泡3）未熔粉料呈面包渣（碎屑）狀包裹體4）晶體內(nèi)應(yīng)力大，易開裂5）晶體大，顏色均勻、鮮艷（4）提拉法生長晶體原理 調(diào)整爐內(nèi)溫度場，

25、 將待生長晶體的原料放在耐高溫的坩堝中加熱熔化， 使熔體上部溫度 略高于熔點(diǎn)；然后讓籽晶接觸熔體表面， 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， 使熔體處于過冷狀態(tài)而結(jié)晶于籽晶上， 在不斷提拉和旋轉(zhuǎn)過程中， 生長出圓柱狀晶 體。（5）助熔劑法生長晶體原理 原料在高溫下溶解于低熔點(diǎn)的助熔劑中，形成飽和溶液，然后通過緩慢降溫或在恒定 溫度下蒸發(fā)熔劑等方法，使熔融液處于過飽和狀態(tài)，晶體析出生長。（6）冷坩堝法原理冷坩堝法是一種從熔體中生長晶體的技術(shù)，僅用于生長立方氧化鋯晶體。直接用原料本身作坩堝，使其內(nèi)部熔化，外部則裝有冷卻裝置，從而使表層未熔化， 形成一層未熔殼，起到坩堝的作用。

26、內(nèi)部已熔化的晶體材料， 依靠坩堝下降脫離加熱區(qū)，熔 體溫度逐漸下降并結(jié)晶、長大。（7）水熱法生長晶體基本原理 水熱法是利用高溫高壓的水溶液使那些在大氣條件下不溶或難溶的的物質(zhì)溶解或反應(yīng) 生成該物質(zhì)的溶解產(chǎn)物，并達(dá)到一定的過飽和度而結(jié)晶生長的方法。（8）塑料仿歐泊“塑料歐泊 ”是模仿天然歐泊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)生產(chǎn)出的塑料仿制品， 外觀酷似歐泊。 灌注一種 塑料將聚苯乙烯球體粘結(jié)而成， 用于灌注的塑料的折射率不同于聚苯乙烯， 具有與合成歐泊 十分相似的變彩效果。（ 9） CVD 合成單晶金剛石類型摻氮的 CVD 合成鉆石，高壓高溫處理的摻氮 CVD 合成鉆石，摻硼的 CVD 合成鉆石， 高純度 CVD 合

27、成鉆石。（10）合成綠松石及鑒定特征 吉爾森用化學(xué)沉淀法生產(chǎn)的合成品， 具有與天然綠松石一致的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)。 一種含 “鐵線”，一種無 “鐵線 ”。鑒別：合成綠松石與天然綠松石外觀十分相似， 肉眼難以識別， 只有在放大 50 倍以后， 可以看到合成品表面有暗藍(lán)色微小球體， 以此區(qū)別于天然綠松石。 合成綠松石紅外吸收譜峰 寬、圓滑。(11) 合成孔雀石的鑒定 合成孔雀石的化學(xué)成分、顏色、相對密度、硬度、光學(xué)性質(zhì)及 X 射線衍射譜線等方面 與天然孔雀石相似， 僅在熱譜圖中呈現(xiàn)出較大的差異。 所以， 差熱分析是鑒別天然孔雀石與 合成孔雀石唯一有效的方法。然而，這種分析屬破壞性鑒定，在鑒定中應(yīng)慎用。

28、(12) 再造寶石 將一些天然寶石的碎塊、碎屑經(jīng)人工熔結(jié)后制成的材料。主要為：再造琥珀，再造青金 石，再造綠松石。三、 簡述(1)助熔劑法優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)助熔劑法優(yōu)點(diǎn)：1) 適用性很強(qiáng)， 幾乎對所有的材料， 都能夠找到一些適當(dāng)?shù)闹蹌?從中將其單晶生 長出來。2) 適用于非同成分熔融化合物(熔化之前分解) 。3) 適用于生長后降溫過程中發(fā)生固態(tài)相變，導(dǎo)致嚴(yán)重應(yīng)變開裂的晶體。4) 適用于熔點(diǎn)附近蒸汽壓很高的材料5) 適用于由于揮發(fā)組分的損失而變?yōu)榉腔瘜W(xué)計(jì)量的材料6) 適用于難于用熔體法生長的難熔材料7) 助熔劑法生長晶體的質(zhì)量較好。8) 設(shè)備簡單，是一種很方便的晶體生長技術(shù)。 助熔劑法缺點(diǎn)：1) 生長速度慢，生長周期長。2) 晶體尺寸較小。3) 坩堝和助熔劑對生長晶體有污染。4) 許多助熔劑具有不同程度的毒性，其揮發(fā)物常腐蝕或污染爐體和環(huán)境。(2)水熱結(jié)晶主要影響因素1) 生長速率的各向異性： 相同水熱條件各晶面生長速率不同。 不同取向籽晶不但影響 晶體的生長速率，還影響晶體的完整性。2) 結(jié)晶溫度與溫差： 晶體生長速率一般隨結(jié)晶溫度升高而增加； 一般情況， 溫差越大， 生長區(qū)溶液的過飽和度越大，晶體生長速率越大。3) 壓力與溶劑填充度： 增大溶劑填充度， 可直接提高壓力。 增加壓力可提高晶體的生 長速率。一般溶劑填充度不超過 86%4) 緩沖器： 緩沖器將高壓