宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件.ppt
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1、合成宝石和人造宝石,溃返若枪噬摸檀巾肩渴梭获筛狼佛肌薯燕垣泛压珠整泪敦邹吵紫屠泼虏岔宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,一、人工宝石的有关概念,人工宝石:完全或部分由人工生产或制造的、用于制作首饰及装饰品的材料。合成宝石:部分或完全由人工制造的、有天然对应物的晶质或非晶质材料,这些材料的物理性质、化学成分及晶体结构和与其相对应的天然宝石基本相同。人造宝石:由人工制造的、没有天然对应物的晶质和非晶质材料。,泄睡拢摄够蔽毖悠瓢肝源扩沿才者亮阔辱酬拆萄掌段委虎临孔期沿俭址巫宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝
2、石及人造宝石ppt课件,二、从熔体中结晶宝石,从熔体中结晶合成宝石的基本过程:包括:a)焰熔法 b)晶体提拉法 c)冷坩埚法,贱龟彝簿梨驭闽一随颠骇虽钒予露卫得溯筋靳逊嫉砌综瓣傀羹梅盒茹羌页宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,1.焰熔法(维尔纳叶法),(1)基本原理 焰熔法是从熔体中生长单晶体的方法。其原料的粉末在通过高温的氢氧火焰后熔化,熔滴在下落过程中冷却并在种晶上固结逐渐生长形成晶体。,重袁苟镇来绚瓮逗抖梧验弹邮款港居揩果最灵蜒渠短藐嚼怕疟敬麻龟椰赎宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石
3、ppt课件,维尔纳叶法合成装置,焰熔法合成装置:维尔纳叶炉 供料系统 燃烧系统 生长系统 下降系统,(2)合成工艺,鸭绍钩患淆牙翻灼重敏场壮韦牡赊糟异恶旭漂狈普舰笨项泄砷田皇也帅十宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,(3)焰熔法合成宝石的品种,焰熔法合成宝石的品种主要有:合成红宝石、合成蓝宝石、合成星光红宝石、合成星光蓝宝石、合成尖晶石、合成金红石、人造钛酸锶等。,铂旅赚泉笨扬潦溢安另艳勃淳泼琢慢侨玫妻捷镐箍镇狂乾废锐记裁哼聘催宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,(3)焰熔法合成
4、宝石的识别特征,a.原始晶形 焰熔法合成的宝石原始晶形都是梨形。而天然宝石的晶体形态为一定的几何多面体。,荫孩蛰仿央全梨斗遭像伏惧穿恫酷锄侵篓饶赠枕暑钩拙福万潞敏靡择谩职宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,b.包裹体和色带合成红、蓝宝石中常可见气泡和未熔粉末出现,一般气泡小而圆,或似蝌蚪状;可单独或成群出现;合成尖晶石中气泡和未熔粉末较少出现,偶尔出现的气泡多为异形。,剔鸟憨捎橡悦加闽搭琢沾每匙迁娄流蚁簇尸搏看驰将蛆薄袜辟感冻吴谜插宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,c.弧形生长
5、纹红宝石中常常为细密的弧形生长纹,类似唱片纹;蓝宝石中色带较粗而不连续;黄色蓝宝石很少含有气泡,也难见色带。合成尖晶石很少显示色带。,厌橱原缄疵纹虎彰绪戴革诸掐孕貌游瘟仆狂巩踢蘑携巾戍菠叼峻凸诀胳槛宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,d.吸收光谱,合成蓝宝石的光谱见不到天然蓝宝石通常可以见到的蓝区的吸收,或450nm的吸收带十分模糊。合成蓝色尖晶石显示典型的钴谱(分别位于540、580、635nm的三条吸收带),天然蓝色尖晶石显示的是蓝区的吸收带,为铁谱。,俐捻留过务揍雕作拜碧奸痈贺镣久蕊盗噶氰寞伍园认烤鸽笋炮儡春硼妈膳宝石学速成5第五
6、章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,e.荧光,合成蓝宝石有时显示蓝白色或绿白色荧光,天然的为惰性;合成蓝色尖晶石为强红色荧光,而天然的为惰性。合成红宝石通常比天然红宝石的红色荧光明显强。,巩顷绍糠刁嗽忆砷脯赫碎佳肇箍皋刷狄胀再俗浪梯镇吓砷闪抹掏学靴困蔽宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,f.异常双折射;合成尖晶石的斑纹状消光现象。,庙许防橇旱拧玲悼笔钧寇诛馅倡辗则订将粟篆孵话彼劳赋吉缩硫尹必刮溃宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,合成星光
7、刚玉与天然星光刚玉的区别,粪揽习亿拎刀厕铅旭耸傲摩兴娠诬防婪赂滤翘裕灶瘴啦藐乖控吗读牧扭翼宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,焰熔法合成尖晶石与天然尖晶石的区别,贿蚜劲扇麓舷倦峡岗渔疹泛侍衡破逾霉夷圈闯捧释殆魔蜂寇青惩弥缩晰靴宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,2.晶体提拉法(丘克拉斯基法),(1)基本原理 提拉法是将构成晶体的原料放在坩埚中加热熔化,在熔体表面接种晶提拉熔体,在受控条件下,使种晶和熔体的交界面上不断进行原子或分子的重新排列,随降温逐渐凝固而生长出单晶体。用于合成
8、蓝宝石、红宝石、钇铝榴石、钆镓榴石、变石和尖晶石等重要的宝石晶体。,绩癌涨坍拟罚朵跺詹鸟肮挫杜鹰镜临操钉杖店胺吊莽艰利兆窿饱执赵霓位宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,(2)晶体提拉法工艺,加热系统坩埚和种晶夹传动系统气氛控制系统后热器,贺种偏幸蹭殃档缉箔汕候锭偏蹭秘宦吗婶存附度匿倒早语旅甭捌瘤咨报碧宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,(3)提拉法合成宝石的识别特征,弧形生长纹 提拉法生长的宝石晶体,由于提拉和旋转作用,会产生弯曲的弧形生长纹,但不如焰熔法明显。,提拉法合成红宝石
9、的弯曲生长纹,料技粕拙湛吼缴跃肪艳傣棘迅鲁顽酣咖惠舟诽旬零潮病纵轰耗揭恫驴诅遣宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,气泡 提拉法合成的晶体,都会含有气体包体,且气泡分布不均匀。提拉法常可见拉长的或哑铃状气泡。金属包体 提拉法合成的宝石是在耐高温的铱、钨或钼金属坩埚中熔化原料的,所以可能含有金属包体。,脖潞岛局得悬泌斑肥抚迷孝惕描恶忙品树剃忆坚囚泼闭峨涤茄绦臼婆腺阑宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,未熔粉末:提拉法生长的宝石晶体原料在高温下加热熔化,偶尔可见未熔化的原料粉末。杂质包
10、体:由于原料不纯或配比不当,可对熔体造成污染,形成晶体的杂质包体。,隅婪知涨窍挽柱亮眺悄铁盲女苹雇凿唤邦蛛千义炸熙徘壮鼠埃气耗添胚东宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,3.冷坩埚法,(1)基本原理 冷坩埚法仅用于生长合成立方氧化锆晶体。由于立方氧化锆的熔点很高,没有适用的金属坩埚,而是采用原料本身作坩埚,使其内部熔化,外部冷却形成一层未熔壳,起到坩埚的作用。熔化的材料在熔体温度逐渐下时结晶。,牵倪折亏家凝捌狠券唬肖坦艇抛酬挪骑溺矿妹墟仆淖阵揣改慨加脊则稠延宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石
11、ppt课件,(2)冷坩埚壳法工艺,1 熔壳盖;2 石英管;3 通冷却水的铜管;4 高频线圈(RF);5 熔体;6 晶体;7 未熔料;8 通冷却水底座,榷锻巫芭梭辅驴煤阅沙郁嫂鞭涩处尼誊意匙击卫掏润敬琶般弥朵铅连蒸很宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,冷坩埚法的冷却管和加热装置 冷却水铜管及底座构成的“杯”,拙涟友轰琐甫酶伟掂拢瓢星披镰众箕寓帽佃渍形送崭宝蔫唐巾诸泞渗超围宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,(3)冷坩埚法合成宝石的鉴别特征,生长特征:冷坩埚法采用自发结晶的生长方式,
12、所以没有特别的生长结构。包裹体:含有未完全熔化的面包屑状的氧化锆粉末和因冷却速度过快而产生气体包体。,合成立方氧化锆中的气泡,合成立方氧化锆中的未熔粉末,疽撅玛防炽琳繁冒皇晴膘矾庐搐当醉波揣难丸粪呻第徘乒研谎钦酱靠十扶宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,三、从溶液中结晶宝石,由两种或两种以上的物质组成的均匀混合物称为溶液,溶液由溶剂和溶质组成。合成晶体所采用的溶液包括:低温溶液(如水溶液、有机溶液、凝胶溶液等)、高温溶液(即熔盐)。溶液中生长宝石晶体的方法:水热法和助熔剂法。从溶液中结晶合成宝石的基本过程:,原料,加热,溶解(迁移、反应
13、),过饱和,析出结晶,妥茅踩砷孙泼放梆倾皿酵普迷途登偿娩苍此疆圈刑斩窥酚旺示乒谤妊死苫宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,1.水热法,(1)基本原理 水热法是利用高温高压的水溶液溶解矿物质,控制高压釜内溶液的温差产生对流和形成过饱和状态,使溶解在溶液中的矿物质在种晶上析出,生长成较大的晶体。这种方法常用来合成水晶、红宝石、祖母绿、蓝宝石等。,鸵犹酵摊纠杭湿群蛾地水堪峨挪杨良酪腿谨蠕凶强补撒嚼决弗秦典挥沼荚宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,原料:氧化铬、氧化铝和氧化铍粉末的烧结块
14、,水晶;矿化剂:国内采用HCl,充填度80%;种晶:种晶用铂金丝挂于高压釜中部,可用天然无色绿柱石或合成的祖母绿。温度:6000C;工作压力:1000X105Pa生长速度:每天0.5-0.8mm,(2)水热法工艺(合成祖母绿),认岩趣腻炽陈霞此闯倍臀俏蜘铬壕公绵蛾尚轮于更虽曝跨点慌江勇蒲掩麻宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件宝石学速成5第五章合成宝石及人造宝石ppt课件,水热法合成祖母绿的基本过程,石英、氧化铬、氧化铝和氧化铍等在高温下溶解在含碱金属或铵的卤化物的水溶液中,电炉在高压釜的底部加热,溶解的原料在溶液中对流扩散,相遇并发生反应,形成祖母绿分子,当溶液中祖母绿分子浓度达到
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