上期小编介绍优化处置宝石时，不小心给本身挖了个坑。
说起珠宝的实假，那是良多个命题规律的组合。既然诸君对优化合成有很多的领会……那合成宝石也免不了要提上进修日程！
什么是合成宝石？
合成宝石和天然宝石有点像李逵和李鬼的关系。
详细来说，合成宝石像李鬼一样，具有所有李逵的特征（几乎具有天然矿物的所有化学、光学和物理特征质料），但他就不是李逵（天然宝石），也没李逵那么有价值（价格的贵贱）。
独一的区别是，合成宝石投错了胎——它是一种在尝试室中造造的质料
。出格地，如合成绿松石和合成卵白石等中，还掺杂了其他化合物。（可能是女拆李鬼吧）
合成宝石在19世纪晚期就起头造造，次要应用在工业消费中。科研人员比力熟悉的某些细密仪器中，就有合成刚玉薄片的存在。
01
焰熔法
最早问世的合成宝石是焰熔法合成红宝石
，次要用于用于通信和激光手艺、微电子和磨料等工业范畴。
焰熔法通过在高温火焰中投料（宝石对应的化学成分和着色剂，均呈粉末状）融化粉末，在扭转基座上结晶构成长柱状梨形晶体。整体操做简单粗暴。你有宝石粉，我来帮你变宝石。
焰熔法合成的晶体生长速度快、设备简单、成本低，因而成为合成宝石界的“性价比之王”，被普遍地用于刚玉、尖晶石等宝石的合成中。
焰熔法合成刚玉 GIA
焰熔法合成尖晶石 GIA
“人无完人”。那种快速（极速违犯大天然生长规律）的做法使晶体上呈现了大量缺陷，很容易识别。
梨形晶体的合成星光蓝宝石 GIA
第一，未切磨晶体之前，所有的焰熔法合成宝石均呈梨形。天然的宝石则有棱有角，明辨是非——好比天然刚玉的六方柱状晶形，尖晶石的八面体晶形等。
焰熔法合成红宝石雁行状裂隙 YZJ
焰熔法合成刚玉弯曲生长纹及气泡 GIA
焰熔法合成蓝宝石中的气泡 GIA
第二，焰熔法合成的晶体中可能有蝌蚪状气泡、未熔粉末、弯曲生长线等内部特征。
第三，吸收光谱的差别：如合成蓝宝石没有450nm吸收带（天然存在450nm,460nm,470nm吸收带）；合成蓝色尖晶石有特殊的Co谱。
第四，紫外荧光也存在差别。好比合成蓝宝石有微弱荧光，而天然的无荧光（很难看到！！）；合成红宝石的荧光十分强，亮盲眼睛，很容易看到！
焰熔法合成红宝石荧光强烈 GIA
第五，折射率。那一条只针对合成尖晶石，其合成后折射率不变在1.727
。
02
提拉法
二十世纪初，和焰熔法气概很类似但更胜一筹的提拉法问世了。刚玉、尖晶石、变石、钇铝榴石（YAG）、钆镓榴石（GGG）等都是可用此法合成的宝石。
提拉法合成红宝石 GIA
提拉法也是将粉末原料高温熔化之后生成。差别的点是，提拉法存在初始的籽晶，在拆上定向的籽晶后，降下籽晶杆，接种、放肩然后提拉构成等径生长晶体。
在籽晶上与同等构成的熔体相接触，通过迟缓提拉籽晶使其结晶。晶体生长而构成圆柱状的晶体。
那种办法在生长过程中易于察看，强人为掌控合成速度和大小，因而品量相对高，也给辨别带来必然的困难。
提拉法合成红宝石中极细平行细纹 GIA
第一，如未熔粉末、云朵状气泡或不平均的糊状生长纹在内的特征其实不易察看到。能察看到者，百里挑一。
提拉法合成尖晶石中的未熔粉末和铂金片 GIA
比拟较而言，铂金片
是概率略大被察看到的内含物。但其他办法也会有铂金片呈现，所以，那也不是独一的判定特征。
那种办法在XRF或EPMA检测钼、钨、铱、铂等元素下都可现原形，但关于通俗人来说太大费周章了。
03
助溶剂法
助溶剂法的气概和前两者完全纷歧样，用生活中的例子来说，助溶剂熔化其他原料就像水消融糖。
助溶剂法合成红宝石中的羽状体 GIA
换句话说，那种办法就需要将宝石原料在高温下消融于低熔点的助溶剂中，迟缓降温蒸发溶剂，在混合液体到达过饱和
时，宝石析出生长。
助溶剂法合成原理
那种办法的优势在于对所有质料适用，即宝石合成界的“海王”；因生长温度低，根本模仿天然过程，所以除长出完好的晶体之外，其内含物特征与天然宝石很类似；简单的操做手艺也成为受吹嘘的原因。
助溶剂法合成祖母绿的羽状体 YZJ
成也萧何败也萧何。尽可能模仿天然的过程拉长了整个晶体生长的周期，且生长出的晶体尺寸很小。by the way，提拉法十分合适有耐心有恒心有毅力，“铁杵磨成针”的工场。
如祖母绿、刚玉、变石等宝石都能够用那种办法合成，其辨别的特征次要是：
助溶剂法合成红宝石鲜艳颜色，平曲生长纹 GIA
第一，如合成红宝石会有过于鲜艳的颜色，且散布平均。
助溶剂法合成红宝石的铂金片 GIA
助溶剂法合成祖母绿助溶剂残存 GIA
助溶剂法合成祖母绿中的海藻状助熔剂残存 YZJ
助溶剂法合成红宝石的助熔剂残存 GIA
第二，内部可见残存包体、助溶剂残存和气泡构成的气固包体、铂金片、籽晶片
等内部特征。
助溶剂法合成红宝石（左）和焰熔法合成红宝石（右）的晶体-刻面宝石比照 GIA
美国的查塔姆、法国的吉尔森、日本的拉姆拉等公司都有专门的合成祖母绿营业。
04
水热法
水热法和助溶剂法有类似的idea，他们都想模仿天然的情况完成更完美宝石的合成。如祖母绿、水晶、刚玉等宝石城市接纳那种法子合成。
水热法合成水晶，可见中央的种晶板、面包渣状雏晶和外表水波纹 YZJ
水热法的生长过程全程均在封锁系统中停止，所以不曲不雅且不成控，手艺难度大，成本高。
水热法将原料置于封锁的高压釜中，操纵高温高压的水溶液使难溶的物量消融，通过高压釜内溶液的温差使产生对流构成过饱和形态，在高压釜上端温度较低的部位，围绕预先设置的籽晶长出晶体。
但合成的宝石内部包裹体与天然宝石非常类似，也吸惹人不竭摸索。
水热法合成红宝石中的藐小钉状包体
水热法合成红宝石中的水波纹状包体
水热法合成祖母绿中的钉状体
水热法合成水晶，色带平行于种晶板散布
05
区域熔炼法
那种办法靠可扭转的绝热石英管和高频加热线圈完成合成过程。在石英管中添加所需合成晶体的混合配料，启动高频加热线圈，至温度到达所需温度时，管内的配料发作熔融，移开高频加热线圈时，熔化部门又冷却结晶，那便是“熔炼”过程。因为高频线圈的加热老是部分停止，便是合成办法中“区域”的来历。
区域熔炼法合成金绿宝石
那种办法能够用于消费合成刚玉和变石
等宝石。
06
CVD法合成钻石
CVD法，即“化学气相堆积法”（Chemical Vapor Deposition），是将碳氢化合物（甲烷、乙炔等）所产生的气体与氢气混合，在必然前提下使碳氢化合物离解，在等离子态时产生碳离子，并在金刚石衬底上生长出金刚石。
CVD法合成钻石安装
CVD法合成钻石大多呈黄色、渴黄色（大大都）具沙漏状色带，和天然钻石差别。其晶形多为板状-板柱状。
CVD法合成钻石的荧光
在吸收光谱方面，缺失天然钻石中无色－浅黄色系列415nm的吸收线。
CVD法合成钻石（左）和高温高压合成钻石（右）GIA
07
HPHT法合成钻石
高温高压合成钻石原理
HPHT法即高温高压法（High Pressure and High Temperature）。合成钻石是操纵高温超高压设备，使粉末状原料在高温超高压前提下，产生相变和熔融而结晶生长晶体的办法。
高温高压合成钻石 GIA
HPHT钻石在颜色饱和度高时具有“砂钟状”图案，内部可见差别外形的Fe-Ni包裹体残存和较规则的籽晶幻影。
高温高压合成钻石中的金属残留物
HPHT钻石在短波下有黄-橙黄-绿黄色荧光；在阴极发光下可见规则的图案。
合成钻石在阴极发光下显示规则图案 GIA
其他如冷坩埚法合成立方氧化锆、液相沉淀法合成欧泊等在此不再赘述。
合成欧泊
合成欧泊的蜂窝状构造
合成欧泊的镶嵌状色斑
THE
END
美编：杨梓涓
校对：张 崧
