2025年10月9日 星期四

[量子晶選] 剛玉(corundum)

        剛玉(英語:corundum是一種由氧化鋁(Al2O3)的結晶形成的成岩礦物。純淨的剛玉為無色,但因含有不同的雜質元素(如含有少量的鐵、鈦、釩和鉻離子等),可呈現紅、藍、黃、綠、紫、黑等豐富的顏色。 其中,紅色剛玉稱為紅寶石,其他顏色的透明剛玉則統稱為藍寶石。 剛玉因其高硬度和耐磨性,除了作為寶石(天然紅寶石,用於戒指、吊墜、手鍊)外,也廣泛用於工業領域(人造紅寶石),如製造研磨材料機械零件(鐘錶軸承)光學儀器、紅寶石雷射(Rubylaser)。

  • 紅寶石是傳統的七月誕生石。藍寶石是傳統的九月誕生石。白色藍寶石也是四月誕生石。
  • 從占星學角度來看,紅寶石是巨蟹座和摩羯座的守護石。藍寶石適合處女座,而所有藍寶石都適合金牛座和天秤座。
  • 就結婚週年紀念寶石而言,紅寶石代表15週年、40週年、52週年和80週年。同樣,藍寶石代表5週年、45週年和75週年。

       寶石級剛玉之中,摻有金屬鉻的剛玉顏色鮮紅,一般稱之為紅寶石;而藍色或沒有色的剛玉,普遍都會被歸入藍寶石的類別。剛玉的英文名corundum源於泰米爾語的குருந்தம்(羅馬化:Kuruntam),起源於梵文的कुरुविन्द(羅馬化:Kuruvinda),意為紅寶石。



參考:

剛玉的用途

        剛玉(Corundum)是一種硬度極高的氧化鋁(Al2O3)礦物,主要工業用途是製作磨料。由於剛玉的莫氏硬度為 9,僅次於鑽石。因此可用於製作砂紙、砂紙板、砂輪及其他拋光工具。

剛玉基本資料與特徵

        剛玉是一種氧化鋁礦物,分子式為Al2O3。鐵、鉻、釩和鈦是常見的雜質。剛玉通常呈桶狀、雙錐狀或無端棱柱狀晶體。其他形狀則呈粒狀、塊狀或卵石狀。有些特性——例如折射率、雙折射率和密度——取決於產地。例如,產自澳洲的不同顏色的藍寶石可能具有不同的特性。產自翁巴河谷的紅褐色藍寶石的最高密度為4.06,最低密度為南斯拉夫紅寶石的3.80。綠色藍寶石的折射率通常最高,可達1.779。斯里蘭卡藍寶石的折射率最低,僅1.757。

  • 類別:氧化物

  • 化學式:剛玉族屬於結晶氧化鋁Al2O3,礦物晶體成分的一半以上是鋁。

  • 晶體結構:​​六方(三角)

        六方晶系(Hexagonal Crystal System)和三方晶系(Trigonal Crystal System)是兩種不同的晶系,但它們有時會被歸類為更廣泛的「六方晶族」,它們的區別在於它們所擁有的高次對稱軸不同:六方晶系以存在六重旋轉軸為特徵,而三方晶系則以存在三種獨立的三角軸為特徵。
        三方晶系代表性物質如石英、紅寶石、藍寶石等。特徵是以存在一個三種獨立的三重旋轉軸為標誌。晶體形狀可以長成三棱柱、三角板片或六棱柱、六角板片的晶型。

  • 晶體慣態晶體通常呈板狀或柱狀



  • 顏色:紅寶石- 粉紅色至深紅色;藍寶石- 所有其他顏色,包括無色、白色、灰色、藍色、藍綠色、綠色、紫羅蘭色、紫色、橙色、黃色、黃綠色、棕色、金琥珀色、桃紅色、粉紅色和黑色
  • 莫氏硬度:9
  • 光澤玻璃質(玻璃狀)至鑽石;玻璃質至亞金剛石(拋光);玻璃質(斷裂)
  • 條痕:白色

  • 透明性:透明至不透明

  • 折射率:1.757-1.779;最低=斯里蘭卡藍寶石;最高=斯里蘭卡綠藍寶石
  • 比重:3.95 - 4.1(3.94 g/cm3)。

  • 解理
  • 斷口貝殼狀或不規則/不均勻
  • 條痕白色

  • 多色性:在彩色寶石中存在且非常強烈;紅寶石- 紅色/紫紅色至橙紅色;藍寶石- 因寶石顏色而異
  • 發光性:存在螢光和X 射線顏色;紅寶石- 因來源而異,通常為紅色、橙紅色或粉紅色;藍寶石- 有時發螢光,且因顏色和來源而異,在X 射線下有些呈紅色或黃橙色
  • 熔點:2,044 °C(3,711 °F)

  • 雙折射率:0.008-0.009
  • 光學效應:星光- 紅寶石和藍寶石;顏色變化- 藍寶石;貓眼效應- 紅寶石和藍寶石

       星光紅寶石(Star Ruby)是含金紅石包體的紅寶石(剛玉)品種,經弧面切割後會在表面顯現六射或十二射的星光效應。 這種寶石硬度高達莫氏9級,僅次於鑽石,具有卓越的耐久度,適合製作日常佩戴的首飾,因其獨特的光學現象和稀有性而極具價值,市場上常以其體色飽和度、星線位置與明顯度,以及是否為半透明進行評估。
       產地以緬甸抹谷(Mogok)出產的星光紅寶石品質最優,顏色飽和度高;斯里蘭卡也是重要產地,但其紅寶石常略帶紫色調。

  • 分散度:0.018

產地

        剛玉主要產地遍布全球,歷史上重要的寶石級產區包括緬甸、泰國、斯里蘭卡、澳大利亞、克什米爾(印度)、美國蒙大拿、東非(坦尚尼亞、肯亞等),而中國的山東、海南、雲南及黑龍江等地也有產出,但品質與影響力各異。
        重要產地詳述:
  • 緬甸:長期以來以出產頂級、濃艷的紅寶石(俗稱「鴿血紅」)聞名,是高品質藍寶石的重要產區之一。
  • 泰國:是紅寶石、藍寶石的傳統重要產地之一,出產的寶石顏色多樣。
  • 斯里蘭卡:「寶石之島」,以出產各種顏色的藍寶石聞名,特別是珍貴的粉橙色「蓮花剛玉」(Padparadscha)。
  • 澳大利亞:也是重要的藍寶石產區,出產藍寶石。
  • 克什米爾(印度):以出產高品質、有著獨特天鵝絨般藍色的藍寶石而聞名。
  • 美國蒙大拿:是重要的藍寶石產區之一。
  • 東非(坦尚尼亞、肯亞等):產出優質的紅寶石和藍寶石,其中坦尚尼亞的紅寶石品質極佳。
  • 中國:在歷史上並非高品質紅、藍寶石的生產國,但近年來在山東、海南、雲南、黑龍江等地陸續發現了藍寶石與紅寶石礦床。 特別是黑龍江穆棱產出的剛玉,已引起國際寶石界的關注。
       其他產地:
  • 還有產於馬達加斯加、莫三比克、辛巴威等地的剛玉。
  • 台灣過去也曾有藍寶石的報導,主要在新竹一帶的溪流中發現。

品種

        最有價值的礦物品種是藍寶石和紅寶石,它們是珠寶中最高的類別。儘管成分和性質相似,但彼此不同。

       紅寶石具有以下特點:

  • 有不同深淺的紅色;
  • 調色板從多汁的櫻桃和深色桃花心木到微弱、微妙的粉紅色調;
  • 飽和色調的價值較高(猩紅色、櫻桃色、酒紅色、深紅色);
  • 第一類寶石的價格通常超過鑽石的成本;
  • 透明度高。


            剛玉紅寶石有幾個具有不同特徵的亞種。

    • 星狀,由於光學視覺效果,看起來頗具異國情調。如果仔細觀察切口,您會看到星形的輪廓。
    • 錫蘭。一顆非常美麗的寶石,呈現明亮的紫色,閃爍著淡紫色。
    • 暹羅。各種色調從棕色和紅色到紫色不等,而礦物質看起來富有表現力和美麗。


            藍寶石具有以下特點:

    • 獨特的透明度;
    • 珠寶中最高的類別;
    • 顏色包括從淡藍色到明亮、吸引人的矢車菊藍色的色調;
    • 陰影的飽和度是平均的,但顏色本身很深。


                剛玉藍寶石有幾個品種。

        • 紫色。這種類型的紫水晶也被稱為東方紫水晶,它具有誘人的多汁紫色。
        • 氯藍寶石。藍寶石光譜中最有價值的是具有綠色調的寶石。這種礦物與祖母綠非常相似,只有專家才能區分它們。綠寶石的另一個名稱是東方祖母綠。
        • 帕帕拉恰。在淺色和深色光譜的橙色、黃色、粉紅色的明亮色調中有所不同。在透明度方面,所有的石頭都可以完全不同。
        • 無色藍寶石。其透明度的特性無可挑剔,正是這種品種被稱為東方鑽石。純剛玉是沒有色素的,也就是實際上是白色的或是帶一點淺灰色的,非常少見。
        • 星狀.一種稀有品種,與同名紅寶石具有相同的特性和效果。一顆具有令人難以置信的純度和透明度的石頭,非常昂貴且受到收藏家的高度重視。

        應用

        • 珍貴剛玉的使用不僅限於珠寶。不透明粒狀石用於磨料行業,拋光類粉末、研磨工具、研磨物體都是由它製成的。磨料主要成分為氧化鋁,其硬度極高,僅次於鑽石,因此是工業研磨和拋光材料的理想選擇。 常見的剛玉磨料類型包括棕剛玉(硬度中等,韌性大,適合高強度金屬加工)和白剛玉(比棕剛玉硬度高且韌性好,適用於精磨、拋光和高檔耐火材料)。 此外,還有一種由氧化鋁和氧化鋯製成的鋯剛玉,具有更強的耐磨性和金屬切削力,常應用於不銹鋼和鈦等材料的研磨。
        白剛玉磨料

        • 由於耐高溫,剛玉成功地用於生產醫療產品、無線電電子產品。此外,剛玉也用於製造具有隔熱性能的材料。另一個經常使用剛玉特性的領域是航空業。剛玉用於製造高級玻璃替代品,不僅用於飛機的舷窗,也用於太空火箭。
        剛玉玻璃

        Al2o3玻璃熔爐用低水泥耐磨澆注料

        機械手錶機心剛玉耐磨軸承

        • 儘管具有所有這些特性,但剛玉最常用於製造珠寶。因為紅寶石和藍寶石的產品需求量大。
          
                只是我們先在這裡下個結語,天然的寶石級剛玉畢竟和人工合成的寶石還是不一樣的。後續我們會以幾篇的篇幅來解說這"微小"差距在哪裡!!?

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