合成寶石

1819年，E.D.克拉克博士用新發明的吹管將兩顆紅寶石放在木炭上，使其熔化成一個小球，意外得到了一種新產物——紅寶石玻璃。

1837年，法國化學家馬克·高丁正式從化學的角度對寶石進行研究。他用含有重鉻酸鉀的明礬和硫酸鉀的飽和溶液進行反應，將殘留物熔融得到了氧化鋁的結晶體，開始了正式以化學方法合成寶石的歷史。

1877年，弗雷米等用不同的方法合成了首批可以琢磨加工的合成紅寶石，生產出重約1/3克拉的菱面體紅寶石晶體。

1882年，歐洲市場上出現大量熔合紅寶石（日內瓦紅寶石）。

1900年前後，維爾納葉利用自己發明的熔融晶體生長法合成出許多美麗完善的合成紅寶石。這一方法的發明使大批量商業性生產合成寶石成為現實。

1918年，丘克拉斯基發展了熔融晶體生長法中的拉章晶技術（提拉法），市場上出現了更多粒大質美的合成寶石。

1940年，查塔姆公司用助熔劑法合成祖母綠獲得成功。

1941年，該公司已合成出重達15克拉，質量較差的祖母綠晶體。

1950年前後，意大利人Spezia發明了水熱法合成石英的技術，市場上開始出現合成水晶的商業性生產。

1957年，美國貝爾實驗室宣佈用水熱法合成紅寶石獲得成功。

1955年，美國通用電氣公司宣佈合成工業鑽研獲得成功。

15年後的1970年又合成了寶石級的鑽石。用高壓法結合化學蒸汽沉積（CVD）技術已可合成重量超過11克拉的首飾鑽石。

1972年，法國人Pierre，Gilson首次研製成功歐泊的技術，

1974年，合成白歐泊面市。

1976年，蘇聯科學家杜科卡改進了水熱法合成紅寶石的技術，使與天然紅寶石極為相似的水熱法紅寶石獲得商業性生產。

21世紀，寶石合成技術仍在不斷改進和發展，已基本上能夠合成出任何寶石品種。

單晶的合成方法分三大類：

1.從熔體中結晶：用與晶體化學成份相同的化學試劑，按正確比例混合並熔化然後，在受控條件下，冷卻結晶生長寶石。

2.從熔液中結晶：相應的化學成份溶解於液體中，在受控條件下，在子晶上結晶生長寶石。

3.在高温高壓下結晶 ：在高温高壓反應腔內，碳在高温區溶解，低温區結晶生長晶體。

跟人工優化紅寶石相比，合成紅寶石才是最令人頭痛的問題。最早的合成紅寶石最先由法國化學家威紐易發明的一種叫威紐易爐的裝置用氧化鋁粉末製成，這種合成紅寶石已充斥市場。人們不僅用它來製造一些廉價的裝飾性首飾，也有人用其冒充天然紅寶石。

1963年，美國查塔姆公司採用助熔劑法合成了一種新的合成紅寶石，稱為查塔姆紅寶石。這些助熔劑法合成紅寶石，在外觀特徵上更近似於天然紅寶石，因而也更具有欺騙性。要指認出仿造紅寶石與天然紅寶石之間的顯微特徵，對於大多數普通的投資收藏者來説是十分困難的，因此，最好還是請有關的鑑定機構進行詳細的鑑定。

水熱法合成紅寶石比助熔劑法合成紅寶石更難以識別。其中最重要的鑑別特徵，仍然是種晶的存在；另外，有時候可以看到一些“麪包屑狀”的包裹體；有的則有一些微波紋狀的紋理。如果不能發現這些特徵，那就只能依賴更精密的大型儀器，如紅外光譜儀、電子探針儀等的詳細測定。

基本原理：將適量的細粉末落入烈焰中熔化，然後在子晶棒上固化形成單晶。

基本原理：所需配料在敞口的坩鍋中熔化，在熔融液麪上接籽晶提拉熔體，在受控條件下，在提拉旋轉過程中生長出圓棒狀單晶體。

基本原理：室温下，氧化鋯屬單斜晶系，但在2000°C下是立方晶系，加入100%的鈣或釔的氧化物作為穩定劑，使氧化鋯在室温下仍保持立方晶系的晶體。

基本原理：每次僅熔化添加材料的一部份或一個區域，添加材料可以是粉末狀的，燒結棒或局部熔化的粉末棒。熔化從添加材料的一端開始，移動加熱線圈或添加材料，使熔鍊區移動，最後達到重結晶的目的。

將所須成份熔解於液體中，經化學反應和成份遷移，達到重結晶的目的。

基本原理：將組成寶石的原料在高温下溶解，於低熔點的助熔劑中使之形成飽和溶液，然後通過緩慢降温或在恆定温度下蒸發等方法，使溶融液處於過飽和狀態，而使寶石晶體析出的生長方法。

基本原理：模仿自然界中許多礦物，是根據在礦化水溶液或蒸汽中結晶析出而設計的，包括在高温高壓條件下，造晶成份置於封閉高壓釜中較熱部位，使其溶解於水中，隨後將種晶放在較冷部位使其重結晶。

主要用來合成金剛石。

基本原理：利用高温高壓原理，將碳源放在葉蠟石反應腔高温熔解碳，在反應腔中高温熔融金屬內輸運金屬，採用Ni-Fe合金或Fe-Al合金，最後碳在低温區籽晶上結晶。

合成寶石與天然寶石如果只是從外觀或物理性質幾乎是完全一樣的，它們可能具有接近或完全一樣的比重和相同的硬度，熒光反應、吸收光譜也可能相互重疊。

如果只從美觀的角度，那麼許多合成寶石都較一般的天然寶石漂亮，兩者的不同來自於形成的過程的差異：合成寶石是採用一些人工技術，如高温高壓、化學反應等在實驗室或工廠裏生產出來的；天然寶石則是在岩石自然形成和變化的過程中，由於化學成分、温度、壓力等條件適宜一些晶體的生長而形成的。