量要求较高，一般其质量分数小于0．03％，以确保生长出的晶体不带黄色，透明度好。稳定剂采用纯度较高的Y203，色白而细。

为了生长有色晶体，需要掺入一定量的杂质元素，常用的是稀土元素氧化物和过渡族元素氧化物。将ZrO2、Y203按9：1mol比例配料，加入相应杂质元素，混合均匀备用。

②.晶体生长过程

将混合好的原料装入冷坩埚中，上部放少量金属锆片，接通电源并升压，将原料熔化。当原料熔化后，使熔体稳定一段时间，使电压、电流、栅流基本稳定后，使坩埚慢慢地下降，这时，由于下部冷却，在底部就会自发成核。随着坩埚的下降，一部分有生长优势的晶核迅速长大而排挤其他小晶体长成晶排。当生长结束后，慢慢地降低功率，使晶体退火一段时间，关闭电源，自然冷却到室温，取出晶块。轻击即可打开分离出完整的晶体块。

合成立方氧化锆晶体的鉴定特征

简称:CZ 等轴晶系 均质体

折射率：2.15 双折射率：无 色散：0.060

硬度;8.5 密度：5.8g/cm3

内外部显微特征：通常立方氧化锆的大多数晶体是很洁净的，只有少数产品可能会因冷却速

度过快而产生气态包体或裂纹。还有些靠近熔壳的合成立方氧化锆晶体内可能有未完全熔化的面包屑状的氧化锆粉末。偶见旋涡状内部特征。

5.提拉法：

用此方法生产的宝石有

大多数氧化物类晶体如红宝石、蓝宝石、人造钇铝榴石(YAG)、人造钆镓

榴石(GGG)、金绿宝石、尖晶石等，都能用晶体提拉法生长合成晶体。

晶体提拉法的原理

（是利用籽晶从熔体中提拉生长出晶体的方法）

晶体提拉技术的原理可以用图来说

明。生长设备包括：坩埚、熔体(原料)、晶种与晶体提拉机构、加热器及功率控制、温度控制系统、炉体及氧气控制系统、后加热器等。

将待生长的原料放在合适的坩埚内熔化，装上定向的晶种，降下籽晶杆，接种、放肩，然后等待生长出达到要求的晶体。

装置：坩埚

加热器及功率控制 温度控制系统

提拉、转动机构及其控制 后加热器

这种方法的主要特点是：

1)晶体生长过程直观，便于观察。 2)短时间内可长出高质量的大晶体。

3)可以定向等径生长，但是受坩埚材料污染、熔体对流及饱和蒸气压低、熔体挥发等的影响，给生长晶体带来困难。

6. 助溶剂法

助熔剂法又称高温熔体溶液法，它是将晶体的原成分在高温下溶解于低熔点助熔剂熔体中，形成饱和的溶液，然后通过缓慢地降温或在恒定温度下蒸发熔剂等方式，形成过饱和的溶液而析出晶体。这种过程类似于自然界中矿物晶体从岩浆中结晶的过程，因

此在宝石晶体合成中占有重要的地位。 优点

1. 与其他方法相比，它适用性很强，几乎对所有的宝石材料都能找到合适的助熔剂。 2. 由于它与矿物在岩浆中结晶类似，合成宝石晶体的包体很像天然宝石包体， 助溶剂法生长晶体的原理：

助熔剂法，顾名思义，一定有助熔剂。作为助熔剂，一个基本的要求就是它熔化后能溶解待生长的晶体，且不易分解挥发。PbF2、PbO2、Bi2O3等极性化合物是最好的材料，它们熔点低，溶解能力强，此外B2O3和BaO-Bi2O3也很常用。还有一些复杂的化合物如钨酸盐、钼酸盐、冰晶石等有时也被选做助熔剂。 助熔剂的选择要依据几个原则：

1)它对拟生长的晶体有极好的溶解性，随温度的变化，溶解度变化也较大，这样晶体容易生长。

2)在较宽的温度范围内，所生长的晶体是惟一的稳定相，也就是助熔剂与晶体成分不能形成中间化合物。

3)助熔剂具有较低的黏度和较高的沸点。 4)挥发性小，毒性小，容易清除。

二元组分图：

1）假设宝石组分的熔点为TA,助溶剂作为低熔点组分B的熔点为TB 2）将A组分与B组分混合，混合比x

3）受热熔化后A,B组分均融成溶液，作为混合组分x的熔点处于Px 4）当温度下降，A组在Q，即TQ温度时结晶析出

5）在降低温度，熔溶液的成分比沿TAQE的变化，最后到E点，E点称为低共熔点，在这个过程中，A组分不断地生长成晶体。

这样，在较低温度下生长高熔点的宝石晶体。

助熔剂法合成红宝石的主要品种和鉴别特征 1．查塔姆(Chatham)合成红宝石

1)晶体特点 Chatham合成红宝石是一种含天然籽晶的合成红宝石 2)荧光 紫外灯下有强红色荧光及白垩状红色荧光。

3)内部特征：①可见助熔剂包体 ②铂金属片 ③种晶 ④透明晶体 2．克尼什卡(Knischka)合成红宝石

1)晶体特点 Knischka合成红宝石表现出一种纺锤状的晶体形态 2)荧光 Knischka合成红宝石在长、短波紫外灯下表现一种强红色荧光 3)吸收光谱 270nm的吸收峰是天然红宝石所缺失的，这一吸收峰的存在可作为Knischka合成 红宝石与天然红宝石的鉴别依据

4)内部特征：①助熔剂包体 ②负晶 ③铂金薄片 ④种晶

3．拉姆拉(Ramaura)合成红宝石

1)晶体特点 等向的菱面体状晶体

2)荧光 长、短波紫外灯下有明显的橘红色一红色荧光，少数样品可有蓝白色荧光。 3)内部特征：①助熔剂包体 ②铂金薄片 ③颜色与色带 ④生长线 4．多罗斯(Douros)合成红宝石

1)晶体特点 常见的晶形有两种，即近等向发育的菱面体状和板状 2)荧光 成品宝石则多表现出比天然红宝石强的红色荧光 3)内部特征：①助熔剂包体 ②颜色和色带

③生长线 明显的弯曲伞状轮廓，构成Douros合成红宝石的一种鉴定依据

助熔剂法合成宝石的鉴别：

①．包体特征

1)固态包体 助熔剂法生长的晶体内常包含的固态包体有结晶相包体、助熔剂包体、未熔化熔质包体和坩埚金属材料包体等。

2)气态包体 助熔剂法生长晶体内的气态包体是由于助熔剂具挥发性而造成的，有时气态和固态包体会同时存在，可构成气、固二相包体。 ②．生长条纹

助熔剂法生长的晶体有时可观察到平直的生长纹，它是由组成成分的相对浓度变化或杂质浓度的周期性变化引起的。生长纹的出现也与晶体中存在着很细的包体有关。 ③．位错

助熔剂生长的晶体多含有螺旋位错。螺旋位错在晶面上终止时，表面会形成生长丘或卷线，生长丘的下面常联结着小的包体中心。