人造锆石

硅酸盐矿物

人造锆石的成分不同于天然锆石。天然锆石是一种硅酸盐矿物，它是提炼金属锆的主要矿石，广泛存在于酸性火成岩，也产于变质岩和其他沉积物中。而人造锆石是二氧化锆，由人工在特定条件下经过预定的工序精制而成。

人造锆石说明

人造锆石的成分不同于天然锆石。天然锆石是一种硅酸盐矿物，它是提炼金属锆的主要矿石，广泛存在于酸性火成岩，也产于变质岩和其他沉积物中。而人造锆石二氧化锆，由人工在特定条件下经过预定的工序精制而成。人造锆石有很多种颜色，如红、黄、橙、褐、绿或无色透明等等。市场上出现了各种各样颜色的人造锆石，在行内统称为彩锆。彩锆的生产只要在原有的原料中加入各种不同的致色剂。但黑色立方氧化锆的生产不是加入致色剂，而是用白锆在真条件下加热到2000C进行还原处理获得的。人造锆石的主要成分是氧化锆，化学分子式为ZrO2，除主要含锆外，还常含铪、稀土元素、铌、钽、钍等。锆石按成因分为高型锆石和低型锆石。宝石学中依据锆石中放射性元素影响折光率中间型四方晶系。也就是说在琢型的刻面型宝石中能够见到刻面棱的双影线，而现在大多的人工锆石（合成立方氧化锆）是看不到双影线的。

所谓的“合成立方氧化锆”是一种市面上常见的人造锆石，又称“锆石”，也的确是人工宝石，但是，其内部比钻石还高的火彩、相对较高的硬度（钻石为10，CZ（合成锆石）为8.5）、多种的颜色变换（合成立方氧化锆可以合成出有变色效应的）、没有天然锆石可能出现的辐射的危险、以及极为廉价的合成成本，都使合成立方氧化锆（我简称其为CZ了啊）成为了制作流行首饰（不保值的首饰）的首选材料。 CZ的化学式是“氧化锆”而不是天然锆石的“硅酸锆”，故而，没有天然低型锆可能出现的辐射，可以放心使用，但同时，也不具备宝石的重要属性——保值！

制作方法

首先，先在ZrO2粉末中按摩尔比例9：1加入稳定剂Y2O3（氧化钇），混合均匀，放入紫铜管围成的“圆杯”内，在粉末的上部放入一定量的金属锆片或锆粉，接通电源，起燃1—2分钟，原料开始熔化。其次，待原料大部分熔化，达到要求后，改变高频发生反馈关系，使熔体稳定加30—60分钟。然后冷坩埚以5—15mm/小时速度下降，熔体底部因降漫产生过饱和浓度而开始结晶，随着“冷坩埚”的不断下降，熔体将全部结晶成晶体。生长完毕，慢慢降温还火一段时间，然后停止加热。最后，冷却到常温后，即可取出产品，用小锤轻轻拍打，一颗颗晶莹漂亮的立方氧化锆晶体便呈现在您的面前。

上述操作从粉料熔化到完全熔解，时间较快，而晶体生长的时间则较长，生长一炉立方氧化锆的总时间大约为20小时。每一炉的产量最高可达120公斤。没有熔化的原料及壳体料所可在下次使用。彩锆生长时往原料中加入相应的致色剂即可。

冷坩埚熔壳法生长立方氧化锆的技术是在1969年由法国科学家罗林(Roulin)等人发明的，但仅作了探索性研究。1972年，前苏联科学院列别捷夫固体物理研究所的阿列克索诺夫等人改进了法国人的装置，生长出了大的晶体，并申请了专利。1976年后，原苏联把无色的立方氧化锆晶体作为钻石的代用品推向市场，引起了世界钻石界的恐慌，被称为“苏联钻”。随后，其他国家也相继生产了这种宝石，并在国际上流行。

发展历程

我国从1982年开始立方氧化锆合成的研究，1983年投产，并迅速以“水钻”的名称占领了市场，深受广大消费者的欢迎。立方氧化锆的合成成功，大大地丰富了珠宝首饰市场，满足了人们对美追求的需要。但我国尚不能生产市场所需的鸽血红、蓝宝石蓝翠绿色立方氧化锆。

质量评价

评价人造锆石一般从颜色、净度、切工和重量四方面进行。

1、颜色

人造锆石中最流行的颜色是无色和蓝色，其中以蓝色的价值最高，它的色调鲜艳纯正。无色锆石应不带任何杂质，如钻石般透明清澈。除此以外，纯正的绿色、黄色锆石因其折射率高于其他宝石而显得格外明亮，也深受人们的喜爱。评价颜色时，还应该注意热处理产生颜色的稳定性。

2、净度

由于无瑕疵的人造锆石供应量很大，所以对锆石内部净度的要求也很高。无色和蓝色锆石的评价要求为肉眼应观察不到瑕疵，并注意观察表面棱线有无破损。

3、切工

切磨比例：人造锆石的漂亮很大程度上源于其高折射率和高色散，只有切磨比例恰当时，才能将这些潜在的美体现出来，呈现非常明亮的特征。

切割方向：由于人造锆石具有很高的双折射率，显著的双影线将使样品出现模糊的感觉。因此，切割时应使台面严格垂直光轴方向，这样的定向还有利于多色性显著的蓝色锆石获得最纯正的蓝色。

4、质量