一种“重锆”合成材料的鉴定特征

范桂珍1  王长秋1，2  沈才卿3  覃斌荣4

（1.北京北大宝石鉴定中心有限责任公司；2.北京大学地球与空间科学学院；3.核工业北京地质研究院；4.梧州市五洲宝石职业学校）

 图1 “重锆”样品

       最近市场上出现一种被称为“重锆”的合成材料，据称其为国内人工合成立方氧化锆的新品种。我中心人员对其进行了研究，揭示其基本特征。      “重锆”样品（图1）无色透明，随形薄片，质量为7.4604g，用静水称重法测得密度约为7.42g/cm3，折射率>1.78，内部洁净，具贝壳状断口；用硬度笔刻划法测得摩氏硬度约8.5；长短波紫外灯下无荧光。 
       1、电子探针分析结果表明，样品的主要化学成分为Yb2O3 和ZrO2，含量分别为50.25%和47.86%，次要化学成分为Y2O3，含量为1.89%。
       2、 X射线衍射图谱（图2）显示，样品的主要衍射峰为0.298nm、0.258 nm、0.182nm、0.156nm、0.149nm，基本与PDF卡片号PDF 78-1300中的Ytterbium Zirconium Oxide衍射图谱匹配。与PDF卡片号PDF 13-0307的合成立方氧化锆衍射峰相比，样品的衍射峰位有所偏移，结合电子探针化学成分结果，这可能与合成立方氧化锆时添加氧化镱有关，在合成过程中Yb3+产生类质同象替代Zr4+。

图2  样品的X射线衍射图谱

       3、样品的红外反射光谱(图3)显示其主要红外峰位于456cm-1，同时，在603cm-1附近存在肩峰。

图3 样品的红外光谱图

       4、样品的拉曼光谱如图4所示，其主要拉曼峰位于321cm-1、594cm-1。

图4 样品的拉曼光谱图

结 论

       综合上述测试分析，该“重锆”样品密度约为7.42g/cm3，远高于常见的普通合成立方氧化锆的密度5.80（±0.20）g/cm3，为迄今所见合成立方氧化锆的最高密度。其高密度缘于成分中含50.25%的Yb2O3。      建议该材料可命名为合成富镱立方氧化锆。

致谢

       该文完成过程中得到了中心于方老师、唐宾老师、孙丽华老师，北京大学地球与空间科学学院丁竑瑞老师、杨斌老师、耿金达老师、贾秋月老师，中国地质科学院矿产资源研究所陈振宇老师、陈小丹老师，北京北达智汇微构分析测试中心有限公司薛雍老师的大力支持与帮助，在此表示衷心感谢。

                                                        所有解释权归本中心所有