人造宝石特征一、人造钛酸锶(Strontium Titanate)人造钛酸锶晶体是由美国的迈克在1951年用焰熔法研制出来的，但生长出 的晶体易裂，不能形成大块，直到1955年获得成功，可商业化生产钛酸锶大晶 体一)生产工艺人造钛酸锶(SrTiO )主要用来仿钻石，其原材料为草酸锶和草酸钛的复盐 它由氯化锶、四氯化三铁和草酸发生反应而制得的SrTiO (C2O4) 2・4史0在750°C 温度下焙烧成SrTiO深蓝到黑色的缺氧晶体，再经1200—1600C退火(氧化气 氛中)2—4小时后，3即可获得无色透明晶体；若在还原气氛中退火，可得到蓝 色晶体也可经二次退火，即先在1700C下退火，再在800C下退火，以改善晶 体颜色彩色人造钛酸锶晶体，是在其生长过程中加入着色剂获得如在粉末中加 入钒、铭或锰，在退火后呈红色；加入铁或镍可获得黄色或棕色(表3-1)表3-1人造钛酸锶颜色与着色剂关系颜色着色剂颜色着色剂Fe黄色---黄褐色Cr黄色---暗红褐色V黄色---暗红褐色Ni淡黄色---黄色Mn淡黄色---黄色Co淡黄色---黄色(二)特征1. 结晶状态：等轴晶系，块状体2. 常见颜色：无色、绿色。
3. 光泽与解理：玻璃光泽至亚金刚光泽4. 硬度与密度：摩氏硬度5〜6，密度5.13 (±0.02)g/cm3o5. 光学性质：多色性：无，折射率：2.409，双折射率：无6. 紫外荧光：一般无7. 吸收光谱：不特征8. 色散：强(0.190)，十分醒目9. 放大检查：偶见气泡，抛光性差，在刻面的腰围处可见擦痕，台面可见 细痕焰熔法生产的人造钛酸锶，还可见到弧形生长环带或色带，未熔化的粉料 固态包裹体呈面包渣状分布10. 火彩：在其台面上可见极高的色散，使得在每一个小刻面上均能反射 出五光十色的火彩可用来仿明亮型钻石二、人造钇铝榴石(Yttrium Aluminium Garnet 缩写 YAG)(一)生产工艺1. 助熔剂法：(1)底部籽晶水冷法：原料为Y2O3和Al2O3，助熔剂为PbO-PbF2-B2O3 (少量)配料比为：Y2O3 (5.75%)、Al2O3 (5.53%)、Nd2O3 (1.16%、)、PbO(38.34)、PbF2 (46.68%)、 B2O3 （2.5%）籽晶：YAG,底面为（110）晶面，高8mm,底面积为16mmX16mm 粉料在pt坩蜗里于炉中加热至1300°C,恒温25h,以3°C/ h的速度降至1260°C。
底部冷却，将籽晶浸入坩蜗底部中心冷区，按20C/h速度降至1240C，后以 0.3〜2°C/ h速度降至950C,生长结束2）自发成核缓冷法：有两种，一种是以PbO-PbF2为助熔剂，按比例称取Y2O3 （3.4%）、Al2O3 （7.0 %）、PbO（41.5%）、PbF2（48.1%），混合于pt坩蜗,入炉加热至1150C，恒温6〜 24h，后以4.3C/h速度降温至950C取出，倒出熔融液，晶体再入炉，冷却 至室温，开炉取出晶体另一种方法是以PbO-B2O3为助熔剂:按配比称取PbO（185 g）、B2O3 （15g）、 A12O3 （6g）、Y2O3 （8g）混匀入pt坩蜗，置炉中加热至1250C，恒温4h；后 以1C/h速率降温至950C（亦可在1250C时恒温5h，后以5C/h速率降温至 1000C）将坩蜗中熔融液倒掉，再将晶体入炉，继续冷却至室温用硝酸溶去 助熔剂2. 提拉法将原料Y2O3和助熔剂A12O3混合（若用来仿祖母绿可加入着色剂Cr2O3）， 在带盖的刚玉坩蜗中加热至1300C，恒温5〜10h，然后取出混合物，粉碎、混 匀，在20T压力下压成片；再在1300C下烧结，再粉碎、压片，形成多晶片。
最后，用高频炉加热至1950C（YAG熔点），并用氩气（Ar）进行保护待籽晶与 熔体充分沾润后，缓慢向上提拉和转动晶杆，控制好提速（生长速率1、22哑/h） 和转速（10r/mim）3. 浮区法分别称取55.35%的Y2O3和44.64%的化学纯A1 0置于500C温度下加热 一昼夜，除去水分，冷却至室温后称重将A12O3和Y2O3粉末混匀，用静压法 压成细棒，在1350C下烧结12小时，然后将其磨碎，再压制烧结，如此往返三 次最后，将烧结棒用卡盘固定后置于保温管内，开始加热，从一端熔融后转动 加热器或烧结棒，使其熔区向另一端推进，让晶体从熔区中结晶出来浮区法生长人造钇铝榴石时，A12O3用量比理论配量多这是因为按理论配 比应为：Y2O3占57.05%、A12O3为42.95%，若以此配比制棒，晶体在生长过 程中会从透明状态转变为不透明状态，达不到宝石级，这是由于生成了 YA1O3所 致二）特征无色人造钇铝榴石多用来仿钻石，绿色人造钇铝榴石多用来仿祖母绿但 它与钻石和祖母绿具有不同的特征1. 结晶状态：等轴晶系，块状体2. 颜色：无色、绿色（可具变色）、蓝色、粉红色、红色、橙色、黄色、 紫红色等。
3. 光泽与解理：玻璃光泽与亚金刚光泽，无解理4. 硬度与密度：摩氏硬度8，密度4.50〜4.60g/cm35. 光学性质：均质体，无多色性，折射率1.833（±0.010），无双折射率6. 紫外荧光：无色YAG，无至中等橙色（长波），无至红橙色（短波）；粉红色、蓝色YAG:无；黄绿色YAG:强黄色，可具磷光；绿色YAG：强，红色（长波）；弱，红色（短波）7. 吸收光谱：浅粉色及浅蓝色YAG在600〜700nm有多条吸收线8. 放大检查：洁净，偶见气泡因生产工艺不同，可具有不同生产方法的 固有瑕疵三、人造钆镓榴石（Gadolinium Gallium Garnet 缩写 GGG）人造包铉榴石是与人造钇铝榴石、人造钇铁榴石等一个系列，具石榴石结 构的人造宝石由于人造包铉榴石可以掺入铭、稀土钕和过渡族元素，所以可有 多种色泽艳丽的颜色它可用来作人造宝石，特别是绿色和蓝色晶体，但更重要 的是用作工业上需要的磁泡材料和激光基质材料一） 生产工艺人造包铉榴石（Gd3Ga5O12）的生产方法有冷坩蜗熔壳法、导模法、晶体提拉 法等用晶体提拉法生长人造包铉榴石的典型工艺，是用中频感应加热，铱坩蜗， 充N2+O2气体，提拉速度为6mm/h，籽晶杆转速为30r/mim。
种晶定向，（111）方 向生长，长成晶体长20-25mm，宽60mm二） 晶体特征不同生产方法制造的包铉榴石除具有各自工艺特征外，还具有如下共同特 征：1. 结晶状态：等轴晶系，块状晶质体2. 颜色：通常为无色至浅褐色或黄色3. 光泽与解理：玻璃光泽至亚金刚光泽；无解理4. 硬度与密度：摩氏硬度6〜7、密度7.05 （+0.04，—0.10） g/cm35. 光学性质：光性均质体，无多色性，折射率1.970（ + 0.060），无双折射6. 紫外荧光：短波中至强，粉红色7. 吸收光谱：不特征8. 色散：强（0.045）9. 放大检查：可有气泡，气液包裹体，金属片状包裹体。