宝石改善与人工合成助熔剂法.ppt

助熔剂法生长宝石晶体与鉴别本章要点复习思考题助熔剂法生长宝石的基本原理基本原理助熔剂法的分类自发成核法和籽晶生长法籽晶旋转提拉法助熔剂法生长宝石的关键因素——助熔剂的选择助熔剂法生长宝石的优缺点助熔剂法生长宝石的实例埃斯皮克(Espig)缓冷法生长祖母绿晶体首先在铂坩埚中放入晶体原料和助熔剂，将坩埚放入高温电阻炉中加热，待原料和助熔剂开始熔化后，在略高于熔点的温度下恒温一段时间，使所有原料完全熔化。工艺条件
原料：纯净的绿柱石粉
纯氧化物：BeO、SiO2、Al2O3及微量Cr2O3。
助熔剂：常用氧化钒、硼砂、钼酸盐、锂钼酸盐、钨酸盐及碳酸盐等。目前多采用锂钼酸盐和五氧化二钒混合助熔剂。工艺流程：
a.用铂栅隔开坩埚，放置补充料的铂金属管。
b.按比例投料（氧化物、助熔剂和着色剂）。
c.原料入坩锅，加SiO2玻璃、浮于熔剂表面，其它反应物通过导管加到坩埚底部，将坩埚置于高温炉中。
d.升温至I400℃，恒温数小时，再缓慢降温至1000℃保温。
e.补充料，底部2天一次，顶部2-4周一次。
f.温度至800℃时，坩埚上下组份扩散、反应形成祖母绿分子
g.当溶液浓度达到过饱和时，便在祖母绿晶种上生长。
h.生长结束后，将助熔剂倒出，坩埚加热硝酸进行溶解处理50小时，待温度缓慢降至室温后，即得到干净的祖母绿单晶。b.在祖母绿晶体生长过程中必须按时供应生长所需的原料，使原料始终均匀地分布在熔体中。吉尔森籽晶法生长祖母绿晶体升温至原料熔融，热区熔融后祖母绿分子扩散到温度稍低的冷区。当祖母绿熔融液浓度过饱和时，祖母绿便在籽晶上结晶生长。热区和冷区的温差很小，保持低的过饱和度以阻止硅铍石和祖母绿的自发成核作用。
添加原料，一次可生长多粒祖母绿晶体。自发成核缓冷法生长红宝石生长工艺：
原料：Al2O3和少量的Cr2O3；
助熔剂：PbO-B2O3或PbF2-PbO。
铂坩埚置于装有旋转支持底座的电炉内加热。
加热：加热至1300℃，旋转坩埚，使坩埚内助熔剂和原料完全熔融。
生长：停止加热，以2℃/h的速度缓慢冷却至915℃，约需8天。晶体缓慢生长。
晶体生长结束，倒出助熔剂。用稀硝酸将残存的助熔剂溶解，即可获得干净的红宝石晶体。助熔剂法生长钇铝榴石晶体（YAG）助熔剂法生长宝石的共同特征人造钇铝榴石的鉴定紫外荧光：无至中等橙色（长波），无至红橙色（短波）；
粉红色、蓝色：无；
黄绿色：强黄色，可具磷光；
绿色：强，红色（长波），弱红色（短波）。
吸收光谱：浅粉色及浅蓝色：600nm～700nm多条吸收线。人造钆镓榴石（GGG）的鉴定助熔剂法生长红宝石晶体的鉴别助熔剂包裹体助熔剂法生长祖母绿晶体的鉴别冷坩埚熔壳法生长宝石晶体与鉴别本章要点复习思考题冷坩埚熔壳法生长宝石的基本原理冷坩埚熔壳法生长晶体生长工艺冷坩埚熔壳法生长晶体的工艺过程图