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一、合成单晶体材料1.合成莫依桑石(合成碳化硅)合成HYPERLINK"http://course.cug.edu.cn/cugFirst/artifical_gem/files/sy.htm"\l"32"\t"leftFrame"莫依桑石是一种合成的α-碳化硅单晶材料。天然的碳化硅是1904年最先由莫依桑发现于亚利桑那的陨石中,自然界极为稀少。早在1955年Lely就利用气相升华法生长出大颗粒的莫依桑石,这种技术被称为Lely技术,但获得的是有六方的、三方的和立方晶系的多型的混合物,主要用作工业磨料和半导体材料。大约于二十世纪九十年代晚期,通过利用选定多型的定向种晶,生长出只由一种多型,即6H-SiC,4H-SiC,构成的大的单晶体。90年代末由北美的C3Inc.公司作为首饰用投放于市场,并主要作为钻石的仿制品。这种材料的合成方法的详情尚不清楚,不过可以肯定应用了在高温常压下气相迁移的化学机制。近无色的大颗粒六方а-碳化硅,即莫依桑石,因为其可以与钻石相近的导热性、硬度及光学性质,被广泛的用作钻石的仿制品。通过加入一定的氮和铝,可以获得无色的品种,加入其它致色元素可以生产出各种颜色及黑色的品种。目前,莫依桑石年产量达7万克拉。合成莫依桑石的宝石学性质:成分:SiC晶系:六方晶系折射率:2.649-2.691图9-1双折射导致的刻面棱重影双折射率:0.042;台面通常都垂直C轴,刻面棱重影明显,一轴晶,正光性色散:0.104,强;相对密度:3.22金刚光泽、透明颜色:较黄,通常带黄绿色色调;包裹体:常含平行的针状包体;导热性很好,与钻石相近。图9-2定向的针状包体图9-3在二碘钾烷中钻石下沉,莫依桑石上浮其明显的刻面棱重影、大量的定向的针状包体和极高的色散使它十分容易在10倍放大镜下就可以与钻石区分开。此外,利用其较低的相对密度也可以将它与钻石区分开。莫依桑石在二碘甲烷中浮起,而钻石沉下。其导热性较高,与钻石接近,用热导仪也难以区分,除非在使用前热导仪经过精确的校正。现在已研制出一种小仪器(DiamondTesterModel590),与热导仪类似,可以方便、快捷地区分钻石与合成莫依桑石。图9-4仪器DiamondTesterModel590可以区分钻石与莫依桑石二、合成多晶质材料多晶质材料的合成大多采用的是粉末原料在高温高压下发生结晶或重结晶的方法。多晶质材料合成的工艺技术一致严守的机密,目前尚无这方面有关的详细资料。1.HYPERLINK"http://course.cug.edu.cn/cugFirst/artifical_gem/files/sy.htm"\l"28"\t"leftFrame"合成孔雀石1987年由俄罗斯合成成功,采用的是从水溶液中生长晶体的方法。俄罗斯合成的孔雀石可显示三种特征的构造,即条带状、丝绢状及蓓蕾状构造。已经投入商业化生产,最大的块体可达8kg。合成孔雀石与天然孔雀石性质极其相似,只可用一种破坏性测试,即差热分析将它们区分。2.HYPERLINK"http://course.cug.edu.cn/cugFirst/artifical_gem/files/sy.htm"\l"37"\t"leftFrame"合成绿松石1977年由Williams和Nassau发表了关于合成绿松石的报道。通过对诸多公司生产的绿松石产品分析,发现只有吉尔森公司的一种产品在成分、原子结构、外观特征及显微镜下结构特征上都与天然绿松石基本相同,只是铁含量较低。所以人们的确已获得了合成绿松石。但市场上的合成绿松石非常少,只吉尔森公司1979年还生产过,其余大多是绿松石的人工仿制品。目前,市场上主要的人工仿制品有如下两种类型。一种是利用陶瓷工艺将绿松石或其它成分的粉末与色素原料烧结而成,并非真正的合成宝石(下一章将要介绍这种材料)。另一种是将劣质绿松石或其它成分的粉末与色素原料经过树脂或塑料在一定温度和压力下粘结而成,称为HYPERLINK"http://course.cug.edu.cn/cugFirst/artifical_gem/files/sy.htm"\l"68"\t"leftFrame"胶结绿松石(bondedturquoise)。3.HYPERLINK"http://course.cug.edu.cn/cugFirst/artifical_gem/files/sy.htm"\l"42"\t"leftFrame"合成翡翠翡翠1987年美国通用电器公司宣布成功合成出各种颜色的翡翠,但至今尚未投放市场。它的合成大致是首先制得翡翠成分的HYPERLINK"http://course.cug.edu.cn/cugFirst/artific