合成红宝石的历史与现状

小学三年级 发布于 2021-01-04 11:54:29 回帖: 0 | 评论: 0 | 查看: -

天然红宝石的开采历史已有8000年之久,在漫长的历史长河中,红宝石不仅因其美丽的颜色而备受推崇,也被人们认为具有很多超自然的力量,称其为“贵宝石之王”。正是由于红宝石非常珍贵,人类第一个研究出来的合成宝石品种就是红宝石。


莫桑比克天然红宝石原石,照片由Andrew Lucas拍摄,版权归GUILD宝石学院所有,Gemfields授权

据记载,世界上第一批合成红宝石是于1885年进入宝石市场的。有趣的是,当时并没有人知道合成红宝石的存在,它被说成是产自日内瓦附近一个矿区的天然红宝石,被命名为“日内瓦红宝石”,当然这个矿区是被虚构出来的。后来这批红宝石才被证实为合成红宝石,但无人得知这第一批合成红宝石的生产商到底是谁。

而历史上,第一篇公开发表的关于合成红宝石文章的作者是Auguste Verneuil,他是一名法国的无机化学家。1902年,Auguste Verneuil成功研制出焰熔法合成红宝石,并将其研究成果发表,因此焰熔法也被称为维尔纳叶(Verneuil)法。到1910年,Verneuil的实验室已扩大到拥有30座熔炉生产设施,截至1907年,其产量已达到每年生产1,000公斤合成红宝石。而到1913年,这个年产量就已经达到2000公斤,合计大约1000万克拉。目前,焰熔法仍是市场上用于合成红宝石最常用的方法。


Auguste Verneuil和他早期用来合成红宝石的加热炉草图,图片来源:维基百科

焰熔法合成红宝石

1918年,Jan.Czochralski开发了另外一种合成红宝石的方法-晶体提拉法。这种方法合成出来的红宝石纯净度极高,被广泛运用到半导体产业或其他制造工业,宝石行业很少使用。


J.Czochralski 图片来源:维基百科

1957年,美国贝尔实验室宣布成功研制出水热法合成红宝石。值得一提的是水热法研究的初衷并不是为了合成红宝石,而是合成石英。天然石英并不稀缺,但是第二次世界大战导致巴西天然水晶的产量急剧下滑,为了满足工业需求,A. C. Walker和Ernie Buehler在前人的研究基础上,成功研制出水热法合成石英。随后,这种方法也被广泛运用于合成红宝石,祖母绿等。

高压釜合成石英晶体展示,图片来源:维基百科

1959年,经过多年的实验,Carroll Chatham成功研制出助熔剂法合成红宝石的工艺。Carroll Chatham毕业于加州理工学院的化学专业,从小就酷爱化学的他在12岁时,就在自己家的车库里开始了合成宝石的研究。他最初的目标是合成钻石,因在实验过程中引发了爆炸而被他的父亲和当地警方制止,为了说服他的父亲继续支持他的研究,他把目标转向合成祖母绿,并于1938年成功合成了第一颗祖母绿,因此Chatham也被誉为合成祖母绿的天才先锋。

Carroll Chatham

如今,以Chatham的名字命名的公司已经成为合成宝石领域的先驱,业务范围还包括合成蓝宝石、亚历山大石、帕帕拉恰以及钻石等。


1958年Chatham公司成功合成红宝石(左)&1936年Chatham公司成功合成祖母绿(右)

除了Chatham以外,市场上还有很多使用助熔剂法合成红宝石的公司,包括Kashan, Ramaura等等。

除了少量杂质元素的含量不同,人造宝石与天然宝石具有相同的化学成分、物理特征和光学特性。因此除了具有装饰性,合成红宝石还具有广泛的实用性。例如,合成红宝石是手表,指南针和电表等设备中金属轴的绝佳轴承材料,也是激光器的加工材料之一。现代合成红宝石产品中约有75%是用于工业用途的。

网站温馨提示:
  • 1. 用户在珠宝大家坛发布的内容仅为发布者个人的立场或观点,并不代表珠宝大家坛的立场或观点。作为内容的发布者,需自行对所发布内容负责,因发布内容引发的一切纠纷,由该内容的发布者承担全部法律及连带责任。珠宝大家坛不承担任何法律及连带责任。
    2. 关于侵权:请阅读使用协议中的侵权举报条款,此为官方的侵权投诉唯一渠道,其他渠道视为无效申请。该服务为免费,大家坛拒绝任何性质的有偿删帖,不会和任何公关公司合作。
    3. 本站为珠宝网站,请各位坛友不要在本站谈论政治和社会性话题,更不能攻击政府,否则后果非常严重,请务必遵守。
等4人 赞同
只看该作者
回帖
列表为空