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蓝宝石应用及市场-2015版:从LED到消费电子
coofish 2015-8-5 16:26
购买该报告请联系: 麦姆斯咨询 吴越 电话: 15190305084 ;电子邮箱: wuyue@memsconsulting.com 蓝宝石显示屏供应链的投资活动仍在继续,为什么? 2015 年,苹果 iPhone 智能 手机和智能手表中的蓝宝石相关组件共消耗了全球 20% 的蓝宝石产能。 蓝思科技( Lens ) 近期宣布,计划将筹集 9.42 亿美元并投资 5.32 亿美元进一步增强蓝宝石生长和精加工能力。 2014 年,苹果及其合作伙伴和供应商花费了将近 20 亿美元,建立了一条蓝宝石显示屏供应链。蓝宝石材料供应商极特先进科技公司( GTAT )建造并安装了 2135 台 ASF 蓝宝石长晶炉, 伯恩光学 ( Biel Crystal ) 和 蓝思科技 部署了将近 200 台线切割设备和 1000 台精加工工具及配套设备。但是项目面临诸多问题,所以苹果最终放弃了将蓝宝石显示屏应用于 iPhone6 的计划。原因是多方面的,但可以概括为 “ 太早、太快、太多 ” 。该项目期限太短, 急于 实现量产,然而晶体成长和加工所需的工艺和技术仍处于发展初期阶段。但这一激进的项目却为未来的发展奠定了基础:合作伙伴已经掌握提高蓝宝石产能的经验,并可以合理控制成本。许多制造商也学会了如何制造苹果手表外壳的复杂三维形状。 但问题是:为什么要使用蓝宝石?相比苹果目前使用的康宁“大猩猩”玻璃,蓝宝石的成本高出很多,耐损性差(容易破碎),透光性也差。虽然蓝宝石听上去就有一种奢侈品牌的感觉,但是苹果绝不会仅仅因为其魅力而采用。如果苹果最终选用蓝宝石,这意味着苹果必须有能力改善蓝宝石的抗破损能力,或者开发出基于蓝宝石的独特新功能。为了生存和茁壮成长,显示屏市场需要苹果起带头作用,并取得新突破。目前,除了苹果之外,似乎只有华为能够影响该市场,但与苹果相比,华为仍处于落后地位。不过,替代技术不断涌现,最近,许多 OEM 厂商将具有氧化铝涂层的玻璃应用于手机,使得屏幕具有超强的抗划伤性。 2015 年蓝宝石应用领域的市场份额情况 2015 年, LED 消耗了全球 78% 的蓝宝石产能,但供应过剩影响市场营收和盈利能力 从 2011 年底开始,对于大多数供应商而言,蓝宝石价格已经出现小于等于成本的局面,但是 2009 年以来,蓝宝石产量却马不停蹄地上涨。该市场视产品类别有 2-3 倍的供应过剩现象,并且情况是复杂的: 一线供应商 通常保持高开工率运营并维持增长能力;二 线 供应商低开工率运营或完全没有运营。 BIEMT 、住友金属矿业和其它一些公司均已退出蓝宝石市场。 2014 年,最大的赢家是 Monocrystal 、奥瑞德( Aurora )、并木制作所( Namiki )、 Rigidtech 和 兆远科技( Crystalwise ),在产量和营收方 面实现了双赢。籽晶、晶锭和晶圆的全球市场营收为 11 亿美元。由 伯恩光学 、 蓝思科技 、 水晶光电科技 ( Crystal Optech ) 等公司制造的成品部件市场规模为 18 亿美元。其中, 赛翡蓝宝石科技 ( Saifei ) 的表现尤为引人注目,将其蓝宝石材料应用于日本京瓷的蓝宝石屏幕手机中。 在巨大的价格压力之下,蓝宝石产业成功地降低了成本,但是价格仍在快速下跌。 2015 年,平均销售价格下降了 18% ,抵消了由 LED 晶圆出货量增长( +16% )所带来的营收。我们预计未来几年价格将继续下降,尽管预计未来五年 LED 晶圆出货量的复合年增长率为 5.2% ,但是由于价格下降等因素使得其市场营收最终将基本持平。 各种智能手机中的指纹传感器介绍及涂层 如果苹果逐步淘汰现有的蓝宝石指纹识别技术,并于 2018 年在 iPhone 中集成“ InDisplay ” 指纹传感器,那么,光学晶圆( Optical wafers )市场将遇到困境。 图形化蓝宝石衬底的价格趋势 (单位: 美元 ) 谁将为苹果显示屏提供产能? 2015 年 7 月,苹果仍在积极推动该项目,并调查供应链,但还没有做出最终决定。我们设想是苹果将于 2016 年发布一款蓝宝石 iPhone 机型 。如果该设想成立,那么预计一年之内苹果将需要约 1 亿块蓝宝石屏幕。苹果将会延续对产业链的投资方式,如苹果投资 极特先进科技公司 。这意味着一家或多家供应商需要加大投资、加强能力,以应对苹果蓝宝石屏幕可能性。 尽管存在风险,许多中国公司仍纷纷宣布加大投资力度,如奥瑞德( Aurora )、达瑞祥光电( DARX ) 、亿晶光电( Eging ) 、勤上光电( Kingsun )、晶禾光电( Sunphire ) 等,就目前而言, 伯恩光学 、 蓝思科技 是最可靠的两家公司。成熟的蓝宝石厂商拥有强大的专业知识和良好的成本优势,但还需要投资者或战略合作伙伴以提高产量。不管苹果订单花落谁家,对这些公司而言,留给他们的时间已经很短(距 2016 年新 iPhone 发布的时间)。因此, 2016 年春天,蓝宝石产能必须到位。 极特先进科技公司 的约 2400 台 ASF 蓝宝石长晶炉 及其 配套设备 仍然是一个值得考虑的选择。现有的 165kg 蓝宝石制作工艺并不能达到苹果给出的最初目标成本,但仍具有一定的竞争力。泡生法( Kyropoulos )是制作工艺的第二选择: Monocrystal 刚推出 300 kg 蓝宝石制作工艺。其它技术如 VHGF 、 EFG 或 ARC Energy 也具有竞争力, ARC Energy 的新型 CHES 长晶炉可生产 300 kg 蓝宝石晶锭。 如果机会兑现,那么未来 2 年蓝宝石市场增长将超过 6 倍。否则,许多由投资者或母公司支撑的厂商将迅速消失。目前而言,蛮力策略已见成效 : 实力较弱的竞争者已经消失,幸存下来的公司出货量巨大,并持续压低价格和保持投资,未来这些公司将巩固他们在蓝宝石市场中的地位。 2014 年蓝宝石公司营收的市场份额 报告目录: Executive Summary • The 3 pagesummary • Chinadominates • Sapphire industrygrowth drivers: Historical perspective • Applicationbreakdown • Consumerelectronic applications • List of mobiledevices with sapphire components • Smartwatches • Sapphire displaycovers • 2014 Sapphirecompany revenue • Sapphire supplyand demand • LED applications • Alternativesubstrates • Sapphire waferforecast • Core shipmentforecasts • What happened tosilicon on sapphire? Past year and Noteworthy News Introductionto the Sapphire Industry • IndustryOverview • Sapphireproperties overview • Sapphireproperties vs. orientation • Value chain • Example: Sapphirewafer process • Material defectsand slicing • Core / bricklength • Major industryplayers: crystal growth companies • Major industryplayers: wafer slicing and finishing • Major industryplayers: PSS Status of the Sapphire Industry • Price trends:cores for LED and optical wafers • Material coststructure exemple: Aurora Sapphire • Price trends:Conventional sapphire substrates for LED • Price trends:Patterned sapphire substrates for LED (PSS) • Discussion • Price trends:bricks and optical wafers for consumer electronic • 2008-2020 priceforecast • 2014 top 20Sapphire company revenue for core, bricks wafers • Detailed breakdownby segment • Revenue structure:captive and open markets • 2014 revenuebreakdown for Core bricks and polished wafers • 2014 revenuebreakdown for optical and PSS wafers • Geographicbreakdown per product category • Exchange ratesimpacts Supply and demand analysis • Definitions andmetrics • Brick and coreextraction • Geographic andproduct category geographic breakdown • Crystal Growth Capacity:2012-2015 evolution by region • Crystal GrowthCapacity: Top 20 ranking • Crystal growthtechnology breakdown (Q3-2015) • HEM furnaces • FinishingCapacity: 2012-2015 evolution by region • FinishingCapacity: Top 20 ranking • PSS Capacity: 2012-2015evolution by region • PSS Capacity: Top20 ranking • Material,finishing and PSS Supply vs demand • Attrition andconsolidation • Why does capacitykeep increasing? • Focus on China /Taiwan / Korea / Europe / North America • Supply vs demandanalysis: no sapphire display cover • Supply vs demandanalysis: sapphire display cover adoption • Discussion “ Optical Wafers ” market review andforecast: Camera lens, fingerprint readers and heart rate monitors covers • Sapphirecomponents at Apple • Optical wafermanufacturing: • Camera lenscovers: overview and adoption trends • Fingerprint readercovers: overview / emerging technologies/established technologies / alternativetechnologies / sapphire use / adoption trends • Heart monitorsensor covers • Optical Wafers2012-2020 volume and revenue forecast / ingot (core) forecast Smart watches market review forecast • Forecasting theSmartwatch market • Smartwatch volumeforecast 2012-2020 • Sapphire in Smartwatches:Apple Watch / other brands / sapphire adoption rate forecast • Sapphiresmartwatch cover volume revenue forecast • Sapphire coversdesign and slicing pitch • Smartwatch volumesand forecast Sapphire display covers - market review and forecast • Mobile devicesdisplay covers-Overview • Touch panels-technologyoverview • Display and touchsensor structures • Touch sensors anddisplay panels supply chain • Display covermanufacturing process • Potential benefitsof sapphire display covers: mechanical strength / dielectric constant • Putting sapphireto the test: GTAT vs Corning / Ubreakifix.com / impact of finishing process • Conclusions onmechanical testing • Major issues ofSapphire display covers • Summary • Current status • Apple sapphirepatent portfolio overview • Which Strategy fordifferentiation? • Sapphire adoptiontrends • Display coveradoption scenario • Display coveradoption rate forecast 2015-2020. Apple Sapphire ecosystem and strategy • Apple supplychain: overview • 2014 revenue fromApple • Optical waferssupply chain • Apple Watch supplyChain • Discussion • Display coversupply chain overview: GTAT, Biel and Lens. • GTAT – Apple partnership:what went wrong? • What ’ s next for GTAT andthe mesa furnace • iPhone displaycovers: current status • Partial roll outin a premium model • Full roll out inmajor iPhone model(s) • Material supplychain requirements • Most significantcapacity investments 2014-2016 • Material capacityevolution 2014-2016 • Who will supplyApple display covers? • Who will supplymaterial for Apple display covers? • Conclusions Crystal growth technologies for display covers • Sapphire growthmethods for display covers: KY etc … • Sapphiretechnology-VHGF • HEM CHESS • EFG Method • Orientation fordisplay covers Sapphire display cover manufacturing cost • 2014 cost model • Sapphire brick-GTATASF cost • Sapphire brick-Kyropouloscost • Brick costmodeling Results • Discussions • Brick coststructure • Yields impact • Full display covercost • Conclusions Alternative technologies for display covers • Strengthened glass-Gorillaglass • Alternativetechnologies-Coatings • Schott “ Hard and clear ” solution. • Alternativetechnologies-Exfoliation laminates • Alternativetechnologies-DLC • Transparentceramics: ALON TM spinel LED market overview • LED market growthcycles • LED adoptiontrends per application • General lightingmarket segmentation and main drivers • Previous LEDmarket forecast (2014) • Updated LEDforecast • Discussion • LED bulb lifetimes • LED market Trends-Display Alternative LED substrates • Gan-on-Si overview • GaN-on-Si cost of ownership • Gan-on-Si adoption • Key players andstrategic positioning • GaN-On-Gan • Alternativesubstrates adoption forecast LED Epitaxy (MOCVD) capacity trends • Gan MOCVD capacity2010-2015 evolution per region • GaN MOCVD capacitysupply vs demand trends • Gan MOCVD Q3-2015utilization rate per region • Gan MOCVD Q3-2015utilization rate in China • Geographicbreakdown and conclusions LED wafer market forecast • LED wafer forecastmethodology • LED wafers valuechain • Sapphire waferconsumption Q3-2015 geographic breakdown • Incentive foradoption of large diameter wafers • Challenges for theadoption of large diameter wafers • Q3-2015 Diameterbreakdown per region • Q3-2015 Diameterbreakdown-global • 6 ” adoption and beyond • LED wafer diameterbreakdown forecast 2012-2020. • 2008-2020 sapphirewafer start by diameter • Patterned sapphiresubstrates – benefits • When are PSS used? • Pattern design • PSS manufacturingprocess overview • Lithographytechniques for LED • Nano-ImprintLitography • PSS market:historical perspectives • Q3-2015 CSS andPSS consumption per region • PSS supply chain • 2008-2020 CSS andPSS volume forecast • 2008-2020 coreshipment forecasts • 2008-2020 LEDwafer revenue forecast LED filaments • Overview • Filamentmaterial • Filamentmanufacturing process • Performance andcost • Analysis • LED filament2012-2020 shipment and revenue forecast AuroraSapphire ( 哈尔滨奥瑞德光电技术股份有限公司 ) • Overview • 2011-2015 revenueand gross margins trends • Growth technologyand cost control • 2012-2015 ASP andgross margins trends per product • 2012-2014 capacityand utilization rates trends • 2015 capacityexpansion plans • 2012-2014 revenueby product application • 2014 revenuebreakdown by product application • 2012-2014 revenuegeographic breakdown • Major customers2012-2014 LENSTechnology ( 蓝思科技股份有限公司 ) • Overview • Capacity • Revenue breakdownby product and customers • Sapphire revenuebreakdown • Sapphire investmentstatus and future plans Other Company Profiles • BIEL Crystal ( 伯恩光学有限公司 ) • Biel-RoshowSapphire ( 伯恩露笑蓝宝石有限公司 ) • Sapphiretechnology • Rubicon technology • Monocrystal • Saifei ( 广东赛翡蓝宝石科技有限公司 ) • Crystal Optech ( 浙江水晶光电科技股份有限公司 ) • NJC ( 南京京晶光电科技有限公司 ) • Kama Crystal 若需要《蓝宝石应用及市场 -2015 版:从 LED 到消费电子》样刊,请发 E-mail : wuyue@memsconsulting.com 原文链接: http://www.mems.me/EquipmentMaterials_201507/2157.html
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命运之石——蓝宝石
热度 4 pony1984621 2012-10-8 14:56
命运之石——蓝宝石
命运之石——蓝宝石 文 / 马志飞 在古老的梵语经文里记录着这样一个美丽的故事: 某国王带领属下到森林打猎,邂逅了一位年轻貌美的姑娘。国王想娶她为妻,于是送给了她一枚美丽的蓝宝石戒指作为订婚的信物,并告诉她:“当你想要结婚的时候,就到我的皇宫来找我。” 在国王离去数月后的一天早晨,这位姑娘到河边打水时,一不小心,竟然将手上的戒指滑落水中,恰好被游过的鱼儿吞掉了,就这样,国王的未婚妻失去了那枚珍贵的信物。后来,女孩儿试着去找国王,可惜国王竟然记不起她了 ! 深感痛心的姑娘只好无奈地离去,又回到了她的森林小屋。 几个月后,有渔民捕鱼时在一条鱼的肚子里发现了那枚镶嵌有蓝宝石的戒指,然后献给了国王。看到戒指的那一刻,国王才突然想起来森林里的美丽姑娘,于是急忙派人找到她,然后与她结婚,幸福地生活在一起。 是蓝宝石戒指改变了女孩儿的命运,所以自古以来人们一直称蓝宝石为“命运之石”,相信佩戴上蓝宝石的人能够平安无事,交上好运。蓝色是蓝宝石的主色调,它不像红色那样激情澎湃,却能以天空一般的高远、大海一般的深邃象征着爱情的忠贞和永久,因此,很多国家的妇女都喜欢用蓝宝石作为他们的订婚戒指。 2010 年,英国威廉王子与未婚妻凯特•米德尔订婚,他们的定情信物就是一枚蓝宝石戒指,这枚戒指中间是一颗 12 克拉的蓝宝石,周围镶嵌 14 颗小钻石。用钻石当“绿叶”来衬托蓝宝石的美丽,由此可见,蓝宝石在人们心目中的地位。 蓝宝石和红宝石是一对姐妹,它们都属于刚玉这种矿物,主要成分是氧化铝。红宝石是刚玉中含有微量的铬所致,如果刚玉中含有微量的铁,就会显示为浅黄色或绿色,倘若钛和铁杂质同时存在,结果就是深蓝色,即为蓝宝石。 实际上,并非所有的蓝宝石都是蓝色的。几个世纪以来,关于蓝宝石的定义一直存在分歧。目前,国际上统一的意见是:因含铬而呈现出红色者称为红宝石,除红宝石之外的其他所有色调的宝石级刚玉都被称为蓝宝石。所以,蓝宝石的颜色可以是蓝色、蓝绿、绿、黄、橙、粉、紫、黑、灰甚至无色。随着刚玉中铬的含量不断增加,蓝宝石中的粉色会逐渐加深,逐渐过渡为红色的红宝石。 更为奇特的是,有些蓝宝石的颜色在不同的环境下会发生变化,在室外光线下是蓝色,但是室内白炽灯下呈现紫色,也可能是在室外呈粉色,但在室内呈现绿色。这样的蓝宝石异常珍贵,属于天然蓝宝石的新品种,被称为“变色蓝宝石”,目前的主要产地是坦桑尼亚,我国在新疆天山地区也曾经发现过类似的宝石。 有些蓝宝石被打磨成弧面形状之后,在光线的照射之下,凸面的宝石顶部会出现六道交叉的亮线,就像是星光一样,这种现象叫做宝石的星光效应,这样的蓝宝石也因此叫做星光蓝宝石。世界上最大的星光蓝宝石是 1930 年在澳大利亚发现的“昆士兰黑星”,重达 733 克拉,是极其罕见的世界珍宝。 由于成因相似,所以蓝宝石和红宝石经常生长在一起,世界上主要的产地有马达加斯加、缅甸、斯里兰卡、澳大利亚、泰国、印度、巴基斯坦、阿富汗、坦桑尼亚、北美和中国等,其中马达加斯加的蓝宝石生产在世界上处于领先地位,但最著名的当属印度和巴基斯坦边界的克什米尔“矢车菊”蓝宝石,其颜色为浓重的蓝,并略带有紫色色调,被誉为蓝宝石中的极品。 2011 年 11 月,国际上拍卖的一块克什米尔蓝宝石,每克拉的售价在 145000 美元以上,价格之昂贵成为新的世界记录。 遗憾的是,由于克什米尔的蓝宝石矿区位于喜马拉雅山脉西北端,海拔在四五千米以上,开采条件极其恶劣,近年来已经没有产出。 我国的蓝宝石产地主要有海南、江苏、山东、黑龙江、青海等,其中山东昌乐县在储量和质量方面均居国内首位,现有矿区面积 450 多平方公里,是目前世界上罕见的大型蓝宝石矿床之一,储量达到数十亿克拉,在 2012 年 4 月的第十一届昌乐国际宝石节上,山东昌乐县被中国矿业联合会授予“中国蓝宝石之都”称号。 蓝宝石晶体具有非同寻常的光学性能、机械性能和化学稳定性,具有极高的强度、硬度和耐高温性能,可在接近 2000 ℃ 高温的条件下工作,因此在半导体、光电子和通讯等工业领域具有广泛的用途。为了满足工业上的需求,人们通常选择在实验室里大批量地生产人造蓝宝石,其化学成分和物理性质与天然蓝宝石相同,所需的主要原料为高纯度的氧化铝。 2011 年,在我国江苏,成功研制出国内最大最重的人造蓝宝石晶体,重量达到了 101.35 公斤 ,主要用于制作发光二极管。发光二极管是一种能够将电能转化为可见光的半导体器件,它能使发光效率提高近 10 倍,寿命是传统灯具的 20 倍以上,兼有绿色、目环保等优点,被广泛应用于照明灯、汽车灯、笔记本电脑、液晶电视、手机显示器的背光源等诸多领域。此外,由于蓝宝石对于特定波段的光线具有特殊的透过率,比如红外线等,就像是一个“窗口”,可以滤掉其它波段的光线,因此可以用作红外接收、卫星、导弹、空间技术、仪器、仪表和高功率激光器的基本材料。(图片来源于互联网) 蓝宝石 人造蓝宝石 星光蓝宝石 星光蓝宝石戒指 著名的“洛根蓝宝石”,重423克拉 产自马达加斯加的蓝宝石 粉红蓝宝石戒指 刚玉的化学结构 颜色为黄色的蓝宝石
个人分类: 科普写作|9857 次阅读|4 个评论
赛里木湖---献给一起考察的队友们
热度 1 talentwang1982 2011-8-7 17:16
在没去新疆之前,我并不了解赛里木湖,然而自从去了那里,我心里最美的湖便只有赛里木湖。赛里木湖的美,美的让人震惊。群上环绕间,蓝天白云下,一颗巨大的蓝宝石横卧其间,晶莹剔透,散发着冷冷的蓝光,没有一丝杂质,纯纯的,撼人心魄。白云悠悠的在水底招摇,变幻出各种造型,偶尔划过飞鸟的痕迹。再点缀上岸上金黄的草原,还有远观就像白色小花一样的羊群闪烁的星星点点。天地间,巨大的彩缎镶上一颗宝石,蓝白黄妙手针穿。水底一个天,水上一个天,中间是蓝蓝的界面,整个一个对称的世界,这是怎样的画面!在这个上帝的妙手丹青面前,我搜索了所有的语言,只能描绘你的点滴及侧面。我搜索了所有的画笔,发觉它们的颜色都过于简单! 舟行湖上,人行画间,分不清哪里是天上,哪里是人间, 是仙境,是梦境,亦梦亦幻,不觉陶醉其间。 我不敢眨一眨眼,生怕错过你一秒的瞬间, 我祈求上苍停止时间,我想留住你此刻最美的容颜, 把你的美刻在心上,连同我的震撼、还有那不尽的依恋。 你的圣洁,世所罕见,而我的心充满了忐忑与不安, 我担心人类贪婪活动的汹涌大潮将你污染, 我担心无情岁月将你的容颜偷换! 我愿结草为庐,牧马天山,做你的卫士,任时光荏苒!
个人分类: 生活.情感|2997 次阅读|2 个评论
蓝宝石行业之我见
热度 2 drg1984 2011-2-11 08:53
欧美提供技术、设备;亚洲(尤其是中国)提供人力资源!
2690 次阅读|1 个评论
蓝宝石:宝石肉眼鉴定方法实战篇(三)
热度 1 刘玉平 2008-11-18 09:18
蓝宝石 宝石肉眼鉴定方法实战篇(三) 蓝宝石和红宝石都是宝石级的刚玉,区别在于它们在各自的生长过程中捕获的致色元素不同。红宝石捕获了铬,所以呈红色、粉红色;而蓝宝石捕获了铁和钛,并且由于铁、钛的含量和比例不同,而呈现出蓝色、绿色、黄色、紫色乃至无色等多种颜色。 蓝宝石也属于古老的宝石品种,应用历史已达数千年。蓝宝石也被国际珠宝界列为四大名贵宝石之一,寓意慈祥、诚实、宽容和高尚,并作为九月生辰石和结婚 23 周年、 26 周年和 65 周年的纪念石。 由于天然蓝宝石中不同程度含有微量的铁,铁元素对白光的吸收往往会使蓝宝石颜色发暗。因此,市场上绝大多数天然蓝宝石经过人工优化加热处理。加热处理并没有改变天然蓝宝石的结构和稳定性,因此,得到国际珠宝界的认可,视同天然蓝宝石在市场上流通。 世界上蓝宝石的产地比红宝石多,优质靛蓝色蓝宝石主要来自斯里兰卡和缅甸,其他的产地还有澳大利亚、泰国、中国和柬埔寨等国。 一、物理化学性质 蓝宝石的化学组成主要为 Al2O3 ,含有少量( 0.5%~2.0% )的 TiO 2 、 Fe 2 O 3 和微量的 Co 、 Ni 、 V 等元素。属于三方晶系,晶体呈六边形桶状或柱状,晶面上可见到斜交的双晶纹。颜色较多,有靛蓝色、蓝色、浅蓝色、天蓝色、绿色、黄色、紫色、灰色乃至无色等。强玻璃光泽,透明至微透明,硬度 9 ,密度 3.9~ 4.1g /cm 3 ,折射率 1.762~1.770 ,双折射率为 0.008 ,具蓝 - 绿二色性。发育平直的裂理面。常含有包裹体,因产地和成因不同而有所差异。 二、肉眼鉴定特征 市场上流通的蓝宝石有:天然蓝宝石、优化处理的天然蓝宝石、合成蓝宝石,以及与蓝宝石相似的蓝色天然宝石和仿制品。 (一)天然蓝宝石 天然蓝宝石根据成因和产出特征可以分为两类:第一类产于气成 - 热液接触变质带中,世界优质蓝宝石均属于此类,主要产地有缅甸、斯里兰卡和印度;第二类产于玄武岩中,颜色一般较深,主要产地有泰国、中国和澳大利亚。 1、 印度产蓝宝石 印度的克什米尔产出的蓝宝石,是一种含乳白色雾状包裹体、像天鹅绒般微带紫的靛蓝色(珠宝界称为车菊蓝)的优质蓝宝石。由于产地海拔 5000 多米,环境恶劣,开采十分困难,现已停采。这种蓝宝石在缅甸已有发现。 图 1 印度克什米尔产透明蓝宝石东方蓝巨人 ( http://www.010gem.cn/attachments/2008/07/200872816335080577801.jpg ) 2、 缅甸产蓝宝石 缅甸蓝宝石又称为东方蓝宝石,主要有透明蓝宝石和半透明的星光蓝宝石两个品种。 ( 1 )透明蓝宝石 缅甸产透明的蓝宝石颜色浓艳,呈深蓝色、靛蓝色,展布不太均匀。透明但不清澈,用 10 倍放大镜观察,可见含有平行排列的或呈 60 、 120 交角的色带和平直的乳白色丝绢状金红石包裹体。有时还可以见到羽毛状气 - 液包裹体和尖晶石、烧绿石等固态包裹体。表面光亮,呈象涂了油脂一样的强玻璃光泽。 图 2 缅甸产透明蓝宝石 ( http://www.kadibao.com/PIC/PIC/2008628111390.jpg ) ( 2 )星光蓝宝石 缅甸产星光蓝宝石颜色多呈靛蓝色、灰蓝色、蓝灰色。肉眼可见宝石内部三组以 60 、 120 交角密集排列的丝绢状金红石包裹体和平直色带。多为半透明 - 微透明,强玻璃光泽。在星光中心有聚集的亮点,星线向边部延伸逐渐变细。底面多不抛光,所以可见平直或斜交的色带和阶梯状小裂理面。 3 、斯里兰卡产蓝宝石 ( 1 )透明蓝宝石 斯里兰卡产透明的蓝宝石颜色较多,呈靛蓝色、蓝色、天蓝色、紫色、及无色,明度大、色泽明亮,透明但不清澈,用 10 倍放大镜观察,可见含有平行排列的或呈 60 、 120 交角的色带和平直的乳白色丝绢状金红石包裹体。有时还可以见到指纹状气 - 液包裹体,煎蛋状锆石、磷灰石和云母等固态包裹体等。 ( 2 )星光蓝宝石 斯里兰卡产星光蓝宝石颜色亦较多,呈靛蓝色、蓝色、天蓝色、浅紫色、浅灰色及无色等。主要特征与缅甸产星光蓝宝石类似,但多呈半透明,星线比缅甸产星光蓝宝石细而清晰。 图 3 斯里兰卡产星光蓝宝石兰卡之星 ( http://i1.sinaimg.cn/dy/w/p/2008-07-31/U1565P1T1D16034008F21DT20080731082141.jpg ) 2、 泰国产蓝宝石 泰国产蓝宝石呈带黑色调的靛蓝色和深蓝色。肉眼或用 10 倍放大镜观察,可见有平直的或呈 60 、 120 交角的色带和双晶纹。用 20 倍放大镜观察,有时可见到在一个平面上展布的指纹状气 - 液包裹体和睡莲状包裹体(包裹体中心为黑色矿物,边部围绕一圈裂隙)。 图 4 泰国产透明蓝宝石 ( http://img.cn.china.cn/0/0,0,407,11328,365,278,dc053d59.jpg ) 3、 中国和澳大利亚产蓝宝石 澳大利亚蓝宝石的主要产地是昆士兰州。中国的蓝宝石产地较多,有福建、山东、海南、安徽、黑龙江等,其中以山东蓝宝石的质量最好。中国山东和澳大利亚昆士兰产蓝宝石的品质和鉴定特征基本相同,有透明蓝宝石和星光蓝宝石两种。 ( 1 )透明蓝宝石 靛蓝色透明蓝宝石内部洁净,除可见平直的或呈 60 、 120 交角的色带以外,很少见到其他缺陷。蓝 - 绿二色性明显。 山东产蓝宝石除靛蓝色蓝宝石外,还有少量黄色、绿色和蓝、黄、绿相间的花色蓝宝石。这些宝石透明、洁净、颜色明亮,内部除不太明显的平直色带外,瑕疵很少。 图 5 山东产透明蓝宝石 ( http://img.cn.china.cn/0/0,0,407,11328,365,278,dc053d59.jpg ) ( 2 )星光蓝宝石 澳大利亚昆士兰和我国山东产有一种蓝色和古铜色不透明的星光蓝宝石,光泽明亮,呈六射、十二射星光,星线纤细而清晰,星光中心没有扩散的亮点,但内部可明显见到平直或呈 60 、 120 交角的生长线。 (二)热扩散优化蓝宝石 热扩散优化蓝宝石,是把琢磨成型的无色、乳白色蓝宝石,放进加有钛、铁氧化物的三氧化二铝的焙料中,在高温下使钛和铁等致色离子由宝石表面向宝石内部扩散,形成附着在宝石表层的一个靛蓝色外壳,然后再进行抛光处理。 热扩散优化蓝宝石均呈鲜艳的带紫色调的靛蓝色,但由于颜色附着在表层,所在宝石的边部、交棱处颜色较深。宝石台面向下放进装水的瓷盘里,热扩散优化蓝宝石的边缘会有一个深色的圈,在棱角处也会呈现深色的棱线,宛如一把撑开的伞;而天然蓝宝石则边部颜色比中间浅,也看不到相交的棱线。更重要的是,热扩散优化蓝宝石中见不到天然蓝宝石平直的色带或不均匀的色团。另外,由于热扩散优化蓝宝石着色后需要抛光,所以从腰围处向亭部仔细观察,可能会见到无色的腰带和附在表面的一层深色外壳。 (三)合成蓝宝石 合成蓝宝石主要用传统的焰熔法生产,有合成透明蓝宝石和合成星光蓝宝石两种。 1、 合成透明蓝宝石 合成透明蓝宝石颜色鲜艳,主要有靛蓝色和橙黄色两种。一般颜色均匀,透明且洁净,内部瑕疵很少。放进装水的瓷盘中,用 20 倍放大镜观察才能见到边界模糊的弧形生长线,见不到天然蓝宝石那种平直或呈 60 、 120 交角的色带,有时还可见到尚为熔化的熔质小点。 2、 合成星光蓝宝石 合成星光蓝宝石呈半透明,多为带灰的蓝色,星线明显,即使在光线很弱的环境下也清晰可见。星线交汇处没有向外扩散的亮点。宝石底面弧形生长线十分明显,见不到天然蓝宝石的那种阶梯状裂理。 (四)蓝宝石与相似蓝色天然宝石的区别 与蓝宝石相似的蓝色天然宝石主要有:堇青石、蓝锥矿、黝帘石及蓝色尖晶石等。它们的主要物理性质见表 1 ,具体鉴定特征如下: 表 1 蓝宝石与相似的蓝色天然宝石的主要物理性质简表 宝石名称 硬度 密度 (g/cm 3 ) 折射率 双折射率 多色性 蓝宝石 9 3.99 1.76~1.77 0.008 蓝 - 绿二色性 合成蓝宝石 9 3.99 1.76~1.77 0.008 蓝 - 绿二色性 堇青石 7 2.59 1.53~1.56 0.009 靛蓝 - 淡蓝 - 无色三色性 蓝锥矿 6.5 3.67 1.75~1.80 0.047 靛蓝 - 淡蓝二色性 尖晶石 8 3.60 1.72 0 无 蓝晶石 4~6 3.69 1.727 0 无 黝帘石 6.5 3.35 1.69~1.70 0.009 紫 - 绿 - 蓝三色性 电气石 7 3.06 1.62~1.64 0.018 中等 玻璃 5~6 2.3 1.47 0 无 1、 蓝色尖晶石 蓝色尖晶石呈蓝色,带灰色调而不鲜艳,无多色性。内部常见八面体小尖晶石包裹体,见不到蓝宝石具特征性的生长线、色带以及丝绢状金红石包裹体。 图 6 蓝色尖晶石 ( http://www.jewelry-lab.cn/blog/attachment/200704/miandianbaoshi-0704-20-02.jpg ) 2、 堇青石 堇青石具有诱人的靛蓝色,常常被误认为蓝宝石,所以人们有时又称它为水蓝宝石。堇青石的化学式为 Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 ,纯净者无色,因含微量的铁而呈靛蓝色和蓝色。 堇青石与蓝宝石的主要区别有:( 1 )堇青石靛蓝 - 淡蓝 - 无色(淡黄色)三色性明显,而天然蓝宝石为蓝 - 绿二色性,从任何方向观察均不呈无色;( 2 )堇青石为玻璃光泽,明亮程度逊于天然蓝宝石那种涂了油脂般的强玻璃光泽;( 3 )堇青石内部一般比较洁净,除有时可见尘埃状的云母包裹体外,见不到平直或 60 、 120 交角的色带和丝绢状包裹体;( 4 )堇青石密度明显小于蓝宝石,手掂无重感。 图 7 堇青石 ( http://www.kepu.gov.cn/zlg/ks/images/66-jinqingshi.jpg ) 3、 蓝锥矿 蓝锥矿呈带紫的靛蓝色,化学式为 BaTiSi 3 O 8 ,宝石级的蓝锥矿主要产于美国的加州。 肉眼与蓝宝石的区别主要有:( 1 )蓝锥矿为强玻璃光泽至半金刚光泽,色散高、在琢磨成型的宝石内部可见火彩;( 2 )呈靛蓝 - 淡蓝(无色)二色性;( 3 )硬度较低,为 6.0~6.5 ;( 4 )双折射率大,底棱双影现象明显;( 5 )粒度一般较小,多数小于 1 克拉。 图 8 蓝锥矿 ( http://asp.iwpower.com/lee1836/huang/h3-bene.jpg ) 4、 黝帘石 宝石级的黝帘石,因首先发现于坦桑尼亚,所以又称为坦桑石。黝帘石的化学式为 Ca 2 Al 3 Si 3 O 12 (OH) ,未经过加热处理的黝帘石呈淡紫红色、淡黄绿色和蓝色。经加热处理后呈带紫的靛蓝色,但颜色鲜艳均匀,无生长线及色带。紫 - 绿 - 蓝多色性明显,硬度较低。 图 9 黝帘石 ( http://www.kepu.gov.cn/zlg/ks/images/209-youlianshi15.jpg ) 5、 蓝色玻璃 蓝色玻璃颜色均一,内部洁净,有时可见圆形气泡和旋涡状流动构造。玻璃光泽。手摸有温感,比重较轻,多色性现象。 三、经济评价指标及购买须知 (一) 经济评价指标 与红宝石一样,蓝宝石的经济评价主要有颜色、重量、净度、切工等四方面指标,具体可参考:刘国彬,刘凯 . 国际上红、蓝宝石颜色分级标准及近期价格 . 中国宝玉石 . 1994 ( 3 ): 34-35 (二)购买须知 1 、市场上蓝色的宝石品种很多,拟购买蓝宝石时,一定要注意天然蓝宝石应该具有的诸多鉴定特征; 2 、蓝宝石的产地较多,加上人工优化产品和合成产品,要注意天然蓝宝石的鉴定特征; 3 、靛蓝色、蓝色的天然蓝宝石很受人们欢迎,放进装水的瓷盘观察,可见平直或呈 60 、 120 交角的色带或丝绢状包裹体,可与相似的黝帘石(坦桑石)、堇青石、蓝锥矿、合成蓝宝石区别; 4 、仿不同颜色蓝宝石的彩色玻璃,密度小、光泽弱,且常含圆形气泡,颜色均匀没有平直的色带; 5 、要注意识别热扩散法优化的蓝宝石,这种优化宝石均呈刻面型,颜色呈鲜艳的靛蓝色,放进装水的瓷盘中,呈边部颜色深而中间颜色浅,有别于天然蓝宝石边部色浅中间色深或深浅相间; 6 、注意以天然蓝宝石为冠,亭部为合成蓝宝石的蓝宝石二层石,要从光泽、颜色、是否有粘合剂等方面仔细观察宝石腰围处。 李兆聪 . 珠宝首饰肉眼识别法 . 地质出版社, 1999. 附件: 国际上红、蓝宝石颜色分级标准及近期价格
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