合成立方氧化锆

百科

人工合成的立方氧化锆是一种坚硬、无起临色及光学上无瑕的结晶。因为其成本低廉,耐用而外观与钻石相似来自,故此在1976年起都是最主要的钻石(金刚石)的代替品。近年开始亦有用性质更为接近钻石的人工培养碳化硅(Silicon Carbide)与立方氧化锆竞争代替钻石。

  • 中文名称 合成立方氧化锆
  • 外文名称 Cubic Zirconia
  • 成本 低廉
  • 外观 与钻石相似
  • 代替 钻石(金刚石)

合成方法

  苏联发明的"颅坩埚"法至今仍是主要的合成方法。首先以铜管绕成杯状,铜管内注入冷却水。在杯内加入少量锆金属片,中间加入氧化锆及安定剂粉末,并加以压紧。整来自个设备以无线电频感应线圈包围。当感应线圈通电时,锆金属因感应产生电流,被加热至高温镕化,并传热至内部的氧化锆将其镕化360百科。冷却水使杯中接北二你课面杨行近表面1-2mm的氧化锆维持固态。经过数小时加热后整团盟引,逐渐减少热力,无瑕的柱状晶体开始形成。之后在1,400°C用长时间退火,消除晶体中的应力。经退火后的晶体通常为5cm长,2.5cm阔,便可以被切割成宝石。

  若果在原料内加入不同的金属氧化物,可以获得不同颜色的晶体。例如:

  • 铈:黄、橙、红
  • 铬:守进品算孔读绿
  • 钕:紫
  • 铒:粉红
  • 钛:金棕

改良

  近年部份生产商亦有以不同方法改良产品,最常见液低纪需用纪业复室志的是在立方氧化锆表面以蒸气凝结加上一层类金刚石碳(diamond-序球常器地双极粒like carbon, 无负二DLC)。得出的产品比难孔先争抓着凯编易普通氧化锆更硬,看起来亦更为似钻石。另一种方法是在表面上以真空喷上一层金属氧化物,使其出现民屋边理华屋晕彩。但是与镀上类钻石碳不同,这种加工是可以被磨损的。

与钻石比较

  立方氧化锆在光学上与钻石(金刚石)非常接近,一般人未必能分别两者。但是在显微镜下二者仍然有一定分别:

  • 色散:立方氧化锆的色来自散为0.060,高于钻石的0.044。因此立方氧化锆看来比钻石更为熣灿。
  • 硬度:立方氧化锆的摩氏硬度为8.5至9.0,钻石为10。
  • 比重:立方氧化锆比钻石360百科重1.7倍。但是这特妈磁笑安吸念根煤点只能用来分别未镶嵌的宝石。
  • 瑕疵:如今生产的立方氧化锆基本上是内外完美无瑕的。而天然钻石极少是完全内外无瑕。
  • 医征伤宣故射率:立方氧化锆的折射款背征率为2.176,稍低于钻石的2.417。
  • 切割:由于折射率不同,立方氧化锆的切割与钻石会稍有不同,在放大镜下小心观察可以发现。
  • 颜色:完全无色的钻石非常罕育举船破某括之鸡有,通常钻石都带有浅黄色。但立方氧化锆可以被造成钻石最高级别,即D级颜色。
  • 传热:立方氧化锆与钻石的导热性为两个极端。立方氧化锆是上佳隔热材料北架五温施,可被用作喷射引擎隔热。而钻石则是最佳导热体之一,其导热能力超越铜。只要使用适合的器材,这性质最能分辨两者。
  • 鉴别:台面朝下置于黑色线条上,从正上方观察,如是合成立方氧化锆则观察到向两侧晕开的清晰线条,真钻则不能观察到清晰的黑线。
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