宝石除了做首饰，你还知道哪些常见用途？

一提到珠宝玉石，我们似乎常常和珠宝店的璀璨的首饰联系起来~

除了首饰，宝石还有哪些常见用途呢？

1.藏族唐卡

藏族是文艺青年和宗教礼赞的盛地，据考证在松赞干布时期就已兴起，题材包罗万象，被誉为藏族的“百科全书”，有的作品甚至被卢浮宫收藏。

唐卡意思为展开的画,，类似于汉族地区的卷轴画。一幅唐卡30多种不同颜色绘成，有的达40-50种，颜色变化无穷，对比强烈！用黄金汁水来描唐卡，是热贡唐卡的一大特征哦！颜料制作是唐卡艺人秘不外传的绝技，绝技中的绝技是制作金粉。那些金灿烂的颜色，是不是鲜亮又神圣呢？

唐卡着色的颜料包括多种天然宝石和植物制作而成。有金、银、珍珠、玛瑙、珊瑚、绿松石、孔雀石、朱砂等，藏红花、大黄、蓝靛等原料。五种基本色红黄蓝绿白，又能调出几十上百种颜色。我们平时所说的藏青色，就来自西藏啦~

用宝石制成的原料，令唐卡色彩艳丽，图案层次分明，耐光极佳、耐候性极强，事实证明其历千年而不明显褪色，不易变质，因而享誉四海。

就像布达拉宫的壁画一样，永不褪色,光彩夺目!

2.卷轴画

中国画大多数是水墨丹青，颜色淡雅，而青山绿水却不多，《千里江山图》上却有大面积的青绿，最令人震惊的是它的色彩，历久弥新，丝毫没有黯淡。

为什么历经千年，这幅图卷今天看来依然色彩鲜艳、清晰动人呢？原因在于颜料！全部都是从宝石中提取的，可以让画卷经过了千年的流传，依然璀璨生辉。据国画颜料的传承人展示，原石和磨成的粉末颜料，其中有很多都是我们熟悉的石头呢~

孔雀石是非常古老的玉料，中国古代称它为“绿青”、“石绿”或“青琅\”。孔雀石的颜色酷似孔雀羽毛，可制成石绿色颜料。

石青，也叫蓝铜矿，是孔雀石的伴生矿，蓝铜矿可作为铜矿石来提炼铜，可以制作成蓝色颜料。

青金石，青金石被研磨成粉末，可制成蓝色颜料。这在中世纪的西方国家很常见，敦煌壁画上也运用了大量的青金石颜料。

砗磲是深海里的有机宝石之一，它的白度达到了10级，用来制作白色颜料，可以千年不变黄。

3.瓷器--釉彩大瓶

乾隆皇上对瓷器的情有所钟，身怀绝技的名工巧匠，令釉彩大瓶从古流芳至今。

装饰釉彩有十多层，不同颜色的釉料，将它涂在金属器物表面，经过一定温度烧制，就能形成具有玻璃般透明质感、又具有宝石般的光辉效果的颜色~

用天然玉石做颜料？超出想象的奢侈有木有？也许你家旅游纪念品上就有哦~

4.手机/手表

还不够常用？手机呢？

苹果公司采用蓝宝石玻璃用在iPhone手机home键上以及摄像头镜头透镜上，Apple Watch手表采用蓝宝石做屏幕。

红蓝宝石漂亮的色泽和较好的透光性，材质坚硬，耐磨耐腐蚀，所以手表里常用作轴承使用，可润滑减少磨损，也可以当作表盘上的装饰钻。另外红蓝宝石还具有很好的热传导性，电气绝缘性，因而受到手表厂家的宠爱。不过大多是人造哒~

有瑞士表厂将翡翠加入珠宝表的制作里，设计出不同于钻表的一种东方珠宝风格。

5.镜片

眼镜镜片，对，就是戴的眼镜~

蓝宝石镜片，因为蓝宝石的透光性和高硬度，镜片里也不乏它的身影~波光粼粼”水面、柏油路面反光、前车后风挡的反光、高楼玻璃幕墙的反光，高原雪地“雪盲”现象，对司机来说，都是隐患。

用特殊蓝宝石玻璃制作成的防护眼镜，可用来防强光、抗疲劳，降低事故发生率。

在开车过程中，对面的车辆产生的强光直射就像45度白炽灯光，佩戴它可以避免强光照射眼睛发生的不适感，并有效地消除眩光和眼尾余光，增加事物色彩饱和度，使视线更柔顺清晰，行驶更安全。

6.钢笔

文人学者怎么少得了一支流畅好用的钢笔呢，钢笔之中的贵族PARKER(派克钢笔)正是学者们的宠儿~

为了纪品牌克125周年，派克推出了一款限量版钢笔，由工匠们小心翼翼地将16颗货真价实的精美钻石镶嵌到18K铸金上，18K铸金覆盖珍贵的黑树脂，光彩熠熠，绚丽夺目。

7打火机

在高档打火机中加入宝石的装饰，如知名打火机品牌Zippo，打火机更像一件艺术品了，人们在意的不再是实用价值，更是观赏和收藏价值，尤其受到男土的追捧。

8.衣服

如奢华精美的维密大秀里的服装，光泽靓丽，闪亮夺目~

化学沉淀法主要包括化学气相沉淀法和化学液相沉淀法。用化学液相沉淀法合成欧泊、绿松石、青金石和孔雀石等多晶宝石材料的方法及鉴别在本书宝石各论中已进行了介绍，本节主要介绍用化学气相沉淀法（简称CVD法）合成多晶金刚石薄膜、大颗粒钻石和碳硅石单晶材料的工艺过程。

一、CVD法合成金刚石薄膜

早在20世纪50年代和60年代，美国和前苏联的科学家们先后在低压条件下实现了金刚石多晶薄膜的化学气相沉淀（CVD）开发研究，虽然当时的沉淀速率非常低，但无疑是奠基性的创举。进入80年代以来，科学家们又成功地发展了多种CVD金刚石多晶薄膜的制备方法，如热丝CVD方法、微波等离子体CVD方法、直流等离子体CVD方法、激光等离子体CVD方法、等离子增强PECVD方法等。随着合成技术的日趋成熟，金刚石薄膜的生长速率、沉积面积和结构性质已经逐步达到了可应用的程度。

1.CVD法合成多晶金刚石膜的原理

化学气相沉淀法是以低分子碳氢化合物（甲烷CH4、乙炔C2H2、苯C6H6等）为原料所产生的气体与氢气混合（有的还加入氧气），在一定的温压条件下使碳氢化合物离解，在等离子态时生成碳离子，然后在电场的引导下，碳离子在金刚石或非金刚石（Si、SiO2、Al2O3、Si C、Cu等）衬底上生长出多晶金刚石薄膜层的方法。以金刚石为衬底生长金刚石薄膜的CVD方法也叫做外延生长法。有人曾利用微波等离子体CVD方法，以CH4和H2为原料在金刚石衬底的（100）表面成功地生长了厚度为20µm的金刚石外延层，该外延层具有平滑的外延生长表面和高的晶体质量，生长速度为0.6µm/h，而在金刚石（110）和（111）面的外延生长的晶体质量较差。这说明，金刚石的同质外延层的质量直接与衬底金刚石的晶面取向有关。

2.等离子增强PECVD法工艺条件

等离子增强PECVD方法是目前合成金刚石薄膜采用最多的方法之一，其反应装置见图4-1-28。

图4-1-28 PECVD法合成金刚石薄膜示意图

等离子增强化学沉积法（PECVD）工艺需要使用能源装置，将输入的气体电离，产生出富含碳的等离子气体带电粒子。碳氢化合物气体通常采用甲烷和氢气，其体积比为（0.1～1）∶（0.9～9）；反应过程中需要的温度为700～1000℃，压力为（0.7～2）×104Pa。在上述工艺条件下，碳氢化合物气体粒子分解，碳原子沉积在基体材料上，形成合成金刚石薄膜。

3.CVD方法合成金刚石薄膜的应用

据介绍，化学气相沉淀法合成的金刚石薄膜在工业上的用途极广，例如可做机械零件上的镀膜以增加耐磨性和润滑性；使用在电子产品上可提高散热效果；可以用来制作超级计算机的芯片、最好的滤波器；用在光学产品上可增强透视效果、保护镜片；在医学上可做人工关节的界面、人工心脏的阀片、最好的抗酸碱和辐射的保护膜；军事上可做导d的雷达罩；日常生活上可用于不粘锅、音响振动膜、剃刀片护膜、条码机护膜等。

目前，CVD方法合成金刚石薄膜在宝石业方面的应用，主要有下列几种：

1）在各种仿制钻石刻面上镀合成金刚石薄膜，以使其具有天然钻石的部分性质。

2）在天然钻石表面镀彩色金刚石薄膜用来改变刻面钻石的外观颜色，模仿彩色钻石。

3）在切磨好的钻石表面镀金刚石薄膜，可以增加成品钻石的重量。

4）在硬度低的宝石表面上镀金刚石薄膜以增强其耐磨性等，例如在德国已有人对鱼眼石或蓝晶石进行金刚石薄膜处理并获得专利。

5）合成金刚石薄膜技术可用于欧泊表面镀膜处理，防止其失水和产生龟裂现象。

二、CVD法合成钻石单晶体

近十几年来，化学气相沉淀法合成技术得到了飞速发展，尤其是2003年，CVD技术取得了新的突破，可以以相对低廉的成本生长出大颗粒的单晶体钻石，颜色、净度都可以达到较高的等级，甚至可以切磨出1ct以上的D色级、净度级别为IF的首饰用钻石。2005年5月17日美国华盛顿卡内基地球物理实验室分别在日本第十届钻石新科技国际会议和英国宝石协会的Gem-A Mailtalk网上宣布：他们通过对化学沉淀技术的改进，可以以100µm/h的速度快速生长出10ct、半英寸厚的高品质、无色的单晶钻石。但是，合成技术的细节均未透露。

CVD法合成单晶钻石的原理是将甲烷和氢气导入反应腔，利用电热丝、微波、火焰、直流电弧等设备，将碳从化合物分解成原子，在反应腔内形成等离子体。甲烷中的碳原子已具备四个键的结构，在氢的催化作用下，使每一个碳原子与四个碳原子结合形成钻石结构，并逐渐沉淀生长在预先制备好的“基座”上，其生长速度通常为每小时一微米至数十微米。生长基座可使用天然或高温高压合成的钻石切成平行{100}晶面的薄片，用微波加热形成等离子场，在800～1000℃、1/10大气压

1atm（标准大气压）=101325Pa。

的条件下，可按需要合成出不同厚度或粒度大小的钻石。

CVD法合成钻石如图4-1-29所示。

图4-1-29 CVD法合成钻石

三、合成碳硅石晶体

1.概述

早在一个世纪以前，合成碳硅石（SiC）就被制造出来了，并作为磨料在工业上得到了广泛的应用。SiC单晶的生长也已被研究多年，生长出的SiC单晶主要有两种用途：一是作为一种半导体材料，二是在珠宝方面作为一种钻石的代用品。

1955年，莱利（Lely）采用升华法生长出了合成碳硅石晶体，奠定了合成碳硅石发展的基础。虽然用这种方法生长的晶体尺寸较小，且形状不规则，但生长的晶体质量很好，故莱利法一直是生长高质量碳硅石单晶体的方法。1980年初，俄罗斯的戴依洛夫（Tairov）等人对莱利法进行了改进，采用籽晶升华技术（又称物理气相输送技术）生长出碳硅石大晶体，且有效地避免了自发成核的产生，宣告有控制地生长合成碳硅石技术获得了成功。这种材料其刻面宝石的颜色可近似于无色。这种合成材料由北卡罗莱纳州道哈姆地区的克瑞研究公司（Cree Researchinc.）生产，并由C3公司销售。

1995年创立的美国诗思有限公司（Charles＆Colvard Ltd.），其前身即C3公司，采用高科技成果在高温常压下解决了合成碳硅石的颜色、透明度问题，合成了大颗粒宝石级合成碳硅石晶体，并经过精密的切割后镶嵌在铂金和K金首饰上，正式推向国际市场。到2000年，生长出的合成碳硅石晶体直径已达到100mm。目前，合成碳硅石年产量可达7万多克拉。

2.合成碳硅石单晶技术

图4-1-30 戴维斯专利中的合成碳硅石生长设备结构简图

1990年，戴维斯对莱利法进行了改进，其成熟的技术获得了专利。该方法的设备结构简图如图4-1-30所示。工艺中用于生长合成碳硅石单晶的原料粉末经过多孔的石墨管后加热升华成气态，直接在籽晶上结晶，生长出梨晶状的Si C单晶体。整个过程既有物态的变化，也有物质结构的变化。

戴维斯专利的工艺条件为：

1）粉料的粒径应加以控制，并使用超声波振荡法填料。

2）籽晶与粉料应属于同一多型，并且籽晶的取向应稍稍偏离轴向。

3）生长初期应抽真空，而后施以低压氩气。

4）采用耐热的石墨套管加热，其中补给区温度为2300℃，晶体生长温度低于补给区温度100℃。

5）籽晶的旋转和生长过程中生长晶体位置的调整要准确无误，该方法能生长出达宝石级的有色6H型合成碳硅石晶体，直径12mm，厚度6mm，生长周期为6h。某些生长出的合成碳硅石梨晶表面显示出与钻石表面相似的三角形凹坑。

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