合成宝石
合成宝石的几种主要方法
单晶的合成方法分三大类：
1. 从熔体中结晶：用与晶体化学成份相同的化学试剂，按正确比例混合并熔化然后，在受控条件下，冷却结晶生长宝石。
2. 从熔液中结晶：相应的化学成份溶解于液体中，在受控条件下，在子晶上结晶生长宝石。
3. 在高温高压下结晶(如钻石) ：在高温高压反应腔内，碳在高温区溶解，低温区结晶生长晶体。
(一) 从熔体中结晶宝石：
1. 焰熔法：又称维尔纳叶法，1908年创造完成的，主要用来生产合成红蓝宝、金红石、尖晶石、钛酸锶等。
基本原理：将适量的细粉末落入烈焰中熔化，然后在子晶棒上固化形成单晶。
2. 提拉法：又称丘克拉斯基法，主要用来生产高质量的晶体，生产的宝石有红蓝宝、尖晶石、变石、YAG、GGG等。
基本原理：所需配料在敞口的坩锅中熔化，在熔融液面上接籽晶提拉熔体，在受控条件下，在提拉旋转过程中生长出圆棒状单晶体。
3. 壳熔法：又称冷坩锅法或盔熔法，主要用来生产立方氧化锆(CZ)。
基本原理：室温下，氧化锆属单斜晶系，但在2000°C下是立方晶系，加入100%的钙或钇的氧化物作为稳定剂，使氧化锆在室温下仍保持立方晶系的晶体。
4. 区熔法：又称区域熔炼法。
基本原理：每次仅熔化添加材料的一部份或一个区域，添加材料可以是粉末状的，烧结棒或局部熔化的粉末棒。熔化从添加材料的一端开始，移动加热线圈或添加材料，使熔炼区移动，最后达到重结晶的目的。
(二) 从熔液中结晶宝石：将所须成份熔解于液体中，经化学反应和成份迁移，达到重结晶的目的。
1. 熔剂法：又称助熔剂法，主要用来合成祖母绿、红蓝宝和变石。
基本原理：将组成宝石的原料在高温下溶解，于低熔点的助熔剂中使之形成饱和溶液，然后通过缓慢降温或在恒定温度下蒸发等方法，使溶融液处于过饱和状态，而使宝石晶体析出的生长方法。
2.水热法： 主要用来合成祖母绿和水晶。
基本原理：模仿自然界中许多矿物，是根据在矿化水溶液或蒸汽中结晶析出而设计的，包括在高温高压条件下，造晶成份置于封闭高压釜中较热部位，使其溶解于水中，随后将种晶放在较冷部位使其重结晶。
(三) 在高温高压下合成宝石：主要用来合成金刚石。
基本原理：利用高温高压原理，将碳源放在叶蜡石反应腔高温熔解碳，在反应腔中高温熔融金属内输运金属，采用Ni-Fe合金或Fe-Al合金，最后碳在低温区籽晶上结晶。