人造寶石是一類人工合成的,以Al2O3、SiO2、Mg0、TO2等為主要成分的,堅(jiān)硬、美觀、透明、均質(zhì)的人工晶體。人造寶石分為剛玉系合成寶石、尖晶石系寶石和金紅石系寶石,見表6-1。剛玉合成寶石的主要成分是Al2O3,摻入不同雜質(zhì)而呈現(xiàn)不同顏色。尖晶石系寶石是以尖晶石為主要成分,尖晶石是一種復(fù)雜的配位型氧化物,成分為(Mg、Fe)Al2O3,由于Co、Mn等雜質(zhì)含量的不同而呈不同顏色。金紅石系寶石由于金紅石(TiO2)本身具有的顏色或摻入微量的鉻而具有不同的顏色。
表6-1 人造寶石的種類
寶石類型 | 顏色 | 著色劑 | |
剛玉系合成寶石 | 淺紅寶石 | 淺粉紅色 | Cr2O3 0.01%~0.05% |
粉紅寶石 | 粉紅色 | Cr2O3 0.1%~0.2% | |
紅寶石 | 紅色 | Cr2O3 2%~3% | |
金黃寶石 | 橙黃色 | Cr2O3 0.2%~0.5%,NiO 0.5% | |
紫寶石 | 紫色 | TiO2 0.5%,F(xiàn)e2O3 1.5%,Cr2O3 0.1% | |
藍(lán)寶石 | 藍(lán)色 | TiO2 0.5%,F(xiàn)e2O3 1.5% | |
變色寶石 |
藍(lán)紫色(日光下) 紅紫色(燈光下) |
V2O3 3%~4% | |
黃青玉 | 金黃色 | NiO 0.5%,Cr2O3 0.01%~0.05% | |
黃寶石 | 黃色 | NiO 0.5%~1.0% | |
白寶石 | 無色 | 無 | |
尖晶石系寶石 | 淺海藍(lán)寶石 | 天藍(lán)色 | CoO 0.01%~0.05% |
海藍(lán)寶石 | 海水色 | CoO 0.5%~1.0% | |
綠寶石 | 淺綠色 | CoO 0.05%~0.1%,MnO 0.5%~1% | |
尖晶石 | 藍(lán)紫色 | CoO 0.5%~1.5% | |
金紅石系寶石 | 金紅石 | 淺黃色 | 無 |
金紅石 | 深藍(lán)色 | 無 | |
金紅石 | 橘紅色 | Cr2O3 0.5% |
通常所說的紅寶石,是摻鉻的氧化鋁晶體。由于Cr3+部分取代了氧化鋁中的Al3+,而使晶體帶紅色,隨著Cr3+濃度的增加,顏色由淺變深。藍(lán)寶石則是在氧化鋁晶體中摻入了鐵和鈦的氧化物。剛玉星光寶石是一種名貴的寶石珍品,它是在剛玉寶石中加入微量的星化劑(如Ti、Al等),在一定溫度下進(jìn)行星化處理,使寶石中的摻入物由于溶解度降低而從晶體中脫溶,析出的針狀晶體沉積在寶石晶胞的六個(gè)柱面上,沿垂直于寶石的c軸切割并琢磨拋光后,在弧面上就能呈現(xiàn)出6條美麗的星線,似從寶石的中心射出。
人造寶石最初是作為裝飾品來使用的,但現(xiàn)在90%以上是用于工業(yè)和科學(xué)技術(shù)方面,主要用于精密機(jī)械工業(yè)、電器儀表、鐵道信號(hào)機(jī)、船舶羅盤儀、電表、精密儀器等用的軸承或通孔鉆。