（一）水热法合成水晶晶体

1、原理

   矿化剂（NaOH、Na2CO3）

   反应方程式

   溶解过程

   SiO2+NaOH——Na2Si3O7+H2O

   SiO2+NaOH——Na2Si2O5+H2O

   结晶过程

   Na2Si3O7+H2O——2Na++2OH-+Si3O6

   Na2Si2O5+H2O——2Na++2OH-+Si2O4

2、水热法生长水晶的工艺流程

（1）准备阶段

    矿化剂溶液浓度、充填度、挡板开孔率、温差计算，种晶的准备（切割、清洗、打孔、悬挂）

（2）装釜阶段

（3）生长阶段

（4）开釜阶段

3、水热法合成水晶的工作条件和工艺参数

 (1)温度和压力（Tg=330-3500C，Td=360-3800C， Δ≤500C ，P=1.1-1.6*108Pa,）

 (2)高压釜（43CrNi2MoV钢材）

 (3)矿化剂（NaCO3，NaOH，NaCO3+NaOH）

      填加剂（LiF、LiNO3、Li2CO3）

      充填度——80%-86%

 (4)种晶（⊥Z轴，//Y轴，X+50，VO.A=700,YZ)

 (5)培养料 （熔炼石英，粒度2cm左右，质地均匀）

 (6)生长速率（//Z轴≈0.6-1.2mm/day,受种晶取向、充填度、温差、结晶温度、溶液浓度、种晶面积等因素影响)

4、彩色水晶的生长

   彩色水晶的得到可以分两个步骤：

  1、生产含有致色剂离子的无色水晶

  2、对无色水晶进行辐照或热处理

颜色           添加剂及随后的处理

蓝色           加钴，然后在还原环境加热

褐色           加铁

深褐色         加铝，然后辐照

绿色           加铁，然后在还原环境中加热

紫色           加铁，然后辐照

黄色           加铁

黄-绿色       g射线辐照，然后加热

5、水热法合成的水晶的主要晶体缺陷

（1）双晶

    根据外观特征分为凹陷型双晶、多面体双晶、鼓包双晶和花絮状双晶四种。

（2）包裹体

     主要有固体包裹体和气－液两相包裹体。

（3）位错和腐蚀隧道

     位错多位刃位错和混合位错。除了这些线位错外，还有层位错。

    腐蚀隧道是作为籽晶的石英晶片经过腐蚀形成的，一般成管状。

（4）生长条纹

      石英晶体各向异性导致不同方向上生长速率不同产生位移而形成。