参考资料
与人工合成、优 化处理有关的书籍、 报刊、中外文献、宣 传资料等
课程安排
人工合成篇 20（6）学时 优化改善篇 12（2）学时
第一章 概论
第一章 热处理
第二章 水热法
第二章 扩散处理
第三章 焰熔法
第三章 染色处理
第四章 助熔剂法
第四章 辐照处理
第五章 熔体法
第五章 充填处理
第六章 冷坩锅熔壳法
人工宝石的价值
天然宝石 美丽、耐久、稀少 装饰、保值、货币、收藏、鉴赏、药用价值 高档、中档、低档首饰
人工宝石 美丽、耐久、稀少？ 装饰、（收藏、鉴赏）价值 低档、时装首饰
人工宝石的价格——灵活性
天然宝石 质量
大小
切工
社会因素（时尚、国家、地区、职业、民族、文 化层次、个人爱好……）
人工宝石 质量
课程讲授内容 • 制造方法——生产工艺
• 鉴别手段——辨别真伪
课程的学习方法和要求
课程的学习方法
• 理论联系实际
课程要求
• 概念清晰
• 了解制造工艺 • 掌握鉴别方法 • 思路开阔
教材和参考资料
教材
《宝石的人工合成与鉴定》 何雪梅等，1998，2005 《天然宝石的改善与鉴定方法》 吴瑞华等，2003
人工合成宝石的主要方法
•水热法：合成水晶、合成祖母绿、合成红宝石等 •助熔剂法：查塔姆合成祖母绿、合成蓝宝石及GGG等 •焰熔法：合成红宝石、合成蓝宝石及人造钛酸锶等 •熔体法：提拉法-合成红、蓝宝石、合成变石及YAG等
导模法•区域熔炼法：合成刚玉类宝石、合成变石和YAG •冷坩埚熔壳法：合成立方氧化锆(CZ) •高温超高压法： •化学沉淀法：合成欧泊、合成碳化硅、合成金刚石薄膜等 •其它：利用玻璃、陶瓷、塑料工艺制作玻璃猫眼等仿制品Βιβλιοθήκη 宝石改善与人工合成
第一章 概论
本课要点
掌握 人工宝石、优化处理
理解人工宝石的价值、价格及其确定因素 了解人工宝石的发展史
课程的地位、讲授内容
课程地位 • 宝石学的一个重要分支
适应市场需求—即为了解决优质宝玉石资源匮乏的现状 和满足人们对不同层次和不同种类宝玉石大量需求；
• 宝石学专业的一门重要专业课
第六章 拼合处理
第七章 高温超高压法
第七章 表面处理
第八章 区域熔炼法
第八章 漂白处理
第九章 化学沉淀法
第九章 激光处理
第十章 玻璃等宝石仿制品的制作 第十章 高温高压处理
人工宝石篇
概念
人工合成宝石（可简称为人工宝石）是指人们 运用现代科学技术的基本原理和方法，选用适宜 的原材料，通过合理的工艺、技术流程，在实验 室或工厂里制造出来的用作首饰及装饰品的材料
大小
切工
社会因素（时尚、国家、地区、职业、民族、 文化层次、个人爱好……）
取决于生产能力（生产过程、生产率……）
•二、晶体生长理论
晶体生长最早是一门工艺，由于热力学、 统计物理学及其它学科在晶体生长中的应用， 使晶体生长理论逐步发展完善起来。
晶体生长的发生最初是从溶液或熔体中形 成固相的小晶芽，即成核。在合成晶体过程中， 为了获得理想的晶体，人为提供的晶核称为种 晶或籽晶。
• 1902年，法国化学家维尔纳叶在弗雷米等 人的基础之上改进了焰熔技术!
• 助溶剂合成红宝石在1890年 • 助溶剂合成祖母绿在1900年 • 水热法出现于1905年； • 提拉法出现于1917年； • 1953年和1970年合成了工业级和宝石级金刚石 • 上世纪70年代出现合成立方氧化锆
• 我国对人工晶体材料的真正研究，始于上个世 纪50年代。
插入晶核，就形成了晶－液界面，在界面上就要进 行生长，即组成晶体的原子、离子要按照晶体结构的排 列方式堆积起来形成晶体。
1．层生长理论模型（科塞尔理论模型）
这一模型要讨论的关键问题是：在一个正在生长的 晶面上寻找出最佳生长位置，有平坦面、两面凹角位、 三面凹角位。其中平坦面只有一个方向成键，两面凹角 有两个方向成键，三面凹角有三个方向成键，见图：
根据“GB/T16552-2003珠宝玉石名称”，人 工宝石的定义是：完全或部分由人工生产或制造， 用作首饰及装饰品的材料统称为人工宝石。包括 合成宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石。
人工晶体与人工宝石的关系
人工晶体人工宝石 条件:颜色漂亮、透明度好、硬度高、晶体大小 符合宝石加工工艺条件等 人工宝石天然宝石的代用品 评价:尽可能与天然宝石接近，越逼真越好。
人工合成宝石的历史
天然晶体材料的缺陷及供需矛盾，导致了人 类合成晶体的开始，并经历了一个从简单到 复杂、由低级到高级的发展过程。 早在5000多年前，古埃及人就开始用上釉陶 瓷来模拟、仿制绿松石或其他不透明宝石。 随着社会生产力的发展，人们便开始用更为 先进的方法制造装饰品和合成宝石。
人工合成宝石的蓬勃兴起要追溯到18 世纪中下叶至19世纪。
• 50年代末研究焰熔法合成刚玉类宝石和水热法 合成水晶技术开始；
• 60年代和70年代研制成功合成金刚石、人造钇 铝榴石(YAG)、人造钆镓榴石(GGG)和变色猫 眼等宝石晶体；
• 80－90年代，在研制冷坩埚熔壳法合成立方氧 化锆晶体，水热法合成祖母绿和红宝石晶体， 以及制作玻璃猫眼、金星玻璃系列品种等方面 获得成功；
1837年，法国化学家马克·高丁正式从化学 的角度对宝石进行研究。他使用含有重铬酸 钾的明矾和硫酸钾饱和溶液进行反应，将残 留物熔融得到氧化铝结晶体，开始了正式以 化学方法合成宝石的历史；
• 1877年，法国的弗雷米和费尔又用焰熔法 将Al2O3熔于PbO中，在20天内长出小片状 红宝石晶体；
• 1885年，二人与瑞士的乌泽在红色Al2O3粉 末中加入少量重铬酸钾，用氢氧火焰熔化生 长出合成红宝石，并开始大量投放欧洲市场 ，这种合成红宝石被称为“再造红宝石”或 称“日内瓦红宝石”；
• 21世纪初又成功研发了人造夜光宝石等新型的 人工宝石品种。
另外还有一些功能材料，已进入国际市场的 竞争行列或已经达到了国际先进水平，无论 是在学术界还是在国际市场上都形成了一定 的影响。
我国已有400多家单位在进行人工宝石的研究与生产， 分布于北京、天津、上海、江苏、福建、吉林、河南、 江西、辽宁、广东、广西、浙江、陕西、安徽、四川等 地，生产技术不断更新，产品种类繁多，极大地丰富了 我国宝玉石市场，且物美价廉，深受广大消费者的喜爱。