本發(fā)明屬于首飾或裝飾工藝用的人造變色寶石。
由于天然寶石資源有限，大顆的完美寶石更是十分貴重，人們早就進行了關于天然寶石成礦條件的研究，以模擬制造人造寶石。目前國內外生產(chǎn)的人造寶石大體上可分為玻璃和晶體兩大類，玻璃（可摻入各種顏色）的生產(chǎn)比較容易，但硬度小，折射率低，缺乏各向異性的折光作用，做成首飾沒有光澤，這種人造寶石多用于低檔廉價的首飾中;人工晶體則主要是完全仿效天然寶石的成分制成的單晶體，其化學性能和物理性能與天然寶石無異，價格也比較昂貴?，F(xiàn)在已能生產(chǎn)的單晶寶石有水晶（折射率為1.55），紅寶石（折射率為1.76），藍寶石（折射率為1.76），鋯石（折射率為1.93）等幾種，這些人造晶體寶石均具有以下幾個特點：1）色澤鮮艷可愛;2）透明度好;3）硬度高，機械性能好，可加工成各種形狀，不易損壞。但目前的人造寶石折射率仍然不夠大，跟鉆石相比還有一定差距（鉆石的折射率為2.4）;另外，作為裝飾物，還可以發(fā)展各種美麗顏色以至可變色的透明寶石。
本發(fā)明的目的就是要提供一種高折射率的、可變色的人造晶體寶石，使同一顆寶石在不同光照射下由玫瑰紅色變成淡紫或淡藍色，在可見光范圍內，折射率可高達2.2至2.3。
本發(fā)明采用在含氧八面體鈮酸鹽單晶中摻入稀土金屬元素（如釹等）的方法，制成高折射率的人造變色寶石，在白熾燈或太陽光照射下，寶石呈玫瑰紅色或淡紅色，在日光燈下卻呈現(xiàn)淡紫或淡藍色，其折射率為2.2至2.3，接近鉆石的折射率，遠遠超過現(xiàn)有各種人造晶體寶石，莫氏硬度為7，易于切割及研磨加工，物理性能及化學性能穩(wěn)定。
高折射率人造變色寶石的配制方法如下：在含氧八面體結構的鈮酸鹽中，Nb5+離子處于氧八面體的中心，這類鹽包括：A1+NbO3結構、B2+Nb2O6結構或A1+B2+2Nb5O15結構，其中A為正1價金屬離子，B為正2價金屬離子，A、B各自又可以包含兩種以上復合離子，如A＝LixKyNaz，x+y+z＝1，B＝BaxSryMgz，x+y+z＝1;在上述鈮酸鹽中添加入占A、B正離子總數(shù)目的0～15%的稀土金屬離子，如Nb3+……，具體配方見表一
表一高折射率人造變色寶石配方
SrO49.6克
BaO47.6克
K2O6.9克
Na2O4.2克
Nb2O311.2克
Bb2O5268克
（上述原材料中的金屬氧化物也可以用相應的碳酸鹽折算）。
將上述原材料用乙醇混合球磨二十四小時，然后將球磨后的料漿用5噸/厘米2左右的壓力壓成粗坯，在約1300℃溫度下燒結18小時，使之反應生成鈮酸鹽，把燒結后的坯料置于鉑坩堝之中，在提拉生長單晶系統(tǒng)中熔化后，用C軸（或其它軸）的籽晶引晶，提拉生長，溫度保持在1500℃，提拉速度為3～5毫米/小時，晶體轉速20～40轉/分，大氣氣氛。拉出的單晶外形為四方柱（或四面對稱棱柱）、透明、呈淡紅或玫瑰紫色，在日光燈下呈淡藍色，其可見光及近紅外波段的吸收光譜如圖1所示。晶體密度為5.19克/厘米3，莫氏硬度為7，晶格參數(shù)：a＝12.4019埃，c＝3.9218埃，晶格對稱性：點群4mm（室溫）。其折射率見表二。
表二高折射率人造變色寶石的折射率
照射光波長（埃）none
63302.30662.2490
56102.33582.2747
本人造變色寶石由于折射率較高，在不同光照射下顏色會發(fā)生變化，物理性能及化學性能穩(wěn)定，是人造首飾或其它裝飾品的較為理想的材料，估計在國內外市場上有一定的競爭潛力。
1、一種人造寶石，其特征是在含氧八面體鈮酸鹽中摻入稀土元素(如Nd3+)，它的折射率為2.2至2.3，在不同光照下會改變顏色。
2、一種如權利要求1所說的人造寶石，其特征是在結構通式為：A1+NbO3、B2+Nb2O6或A1+B2+2Nb5O15的鈮酸鹽中，摻入占A、B正離子總數(shù)目的0～15%的釹（Nd3+），用提拉法生長成的單晶體。
3、一種如權利要求1，2所說的人造寶石，其特征是：寶石在白熾燈下呈玫瑰紅色，在太陽光下呈淡紅色，在日光燈下呈淡紫或淡藍色。