蓝宝石（Sapphire）主要成分为 ，是一种特殊的 刚玉 族矿物材料。 蓝宝石也是一种简单 配位 性 氧化物 晶体 ，其 晶体结构 为六方晶格结构。 自然界中的蓝宝石因含有钛（Ti⁴⁺）、铁（Fe²⁺）等元素呈现出蓝色，同时含不同 微量元素 也会呈现黄色、粉色、 橙色 等色系。 天然蓝宝石产量稀少，早期常作为珍贵的珠宝饰品。而现在人工合成蓝宝石技术已趋于成熟，合成 晶体 具有天然晶体的化学成分和 物理性质 ，且具有晶体纯度高、硬度高、成本低等特点，是一种优良的 晶体材料 。 目前已广泛应用于光学仪器、医疗设备、半导体等领域。
性质
光学性质
蓝宝石为单 光轴 晶体 ， 折射率 为1.7，并且折射率会受温度的变化产生细微影响。其光谱透过率高，透光范围涵盖紫外 波段 、 可见光 波段、近红外波段以及中红外波段。
机械性质
蓝宝石的密度为 3.97-3.99 g/cm 3 。 莫氏硬度 为9，在自然界中蓝宝石硬度仅次于 金刚石 ，具有机械强度高、抗压能力强、耐磨擦等优异的机械性能。
热学性质
蓝宝石热稳定性好， 熔点 为 2323K， 沸点 为 3253K，具有很好的耐高温效果。
电学性质
蓝宝石是优异的介质材料，在室温下其 电阻率 可达1×10¹¹ Ω·cm，常用作高纯度硅生长的衬底材料。
颜色
颜色成因
蓝宝石的颜色主要由铁和钛两种杂质引起。这两种元素的离子通常占据 刚玉 中铝 的位置，这些离子在刚玉中的含量有多有少，并且不是总处于最佳呈色状态。其含量的不同，赋存状态的不同，引起蓝宝石的颜色变化，有时呈浅蓝，有时呈深蓝，有时呈其它颜色。 一般来说，含Ni²⁺、Fe³⁺者为黄色；含Fe³⁺和Mn⁴⁺者为 褐色 ；含V³⁺、Co²⁺、Ni²⁺者为绿色；含Cr³⁺、Fe³⁺、Ti⁴⁺者为紫色；含Fe²⁺、Ti³⁺ 等离子 者为蓝色。
颜色分类
自然界中的宝石级 白色蓝宝石 除 红宝石 外，其余各种颜色如蓝色、淡蓝色、绿色、黄色、灰色、无色等，都称为蓝宝石，除了蓝色蓝宝石以外，其余也称为 彩色蓝宝石 。
蓝色蓝宝石
各种色调的蓝色蓝宝石：蓝紫色、浓蓝色、极深蓝色、灰蓝色、铁蓝色、浅蓝色、黑蓝色等。
彩色蓝宝石
1） 黄色蓝宝石 ：金色蓝宝石，是蓝宝石中非常珍贵的品种，有名“东方黄宝石”、“黄宝石王”、“黄宝石帝”等。
2）深橙-橙红色蓝宝石（帕德马蓝刚玉）：浅-中等色调的微粉红-橙色到粉红-橙色，珍贵品种，尤为 斯里兰卡 人所喜爱，故极少出口。
3）绿色蓝宝石：大多是 澳大利亚 或 泰国 产的蓝黑色蓝宝石，经切割后，呈绿色，但浅绿色者罕见。又称“东方祖母绿”。
4）微绿浅蓝色蓝宝石：又名“东方海蓝宝石”或“海蓝蓝宝石”。
5）紫色-紫红色蓝宝石：又称“紫晶蓝宝石”，主色为紫色，颜色范围涵盖中红紫色至紫罗兰紫色。
6）粉红色蓝宝石：因粉红色色调太浅而不能称为红宝石。
7）变色蓝宝石：日光下呈蓝色，夜间在灯光下呈微红色或紫红色，称为变色蓝宝石或称金绿宝石蓝宝石、金绿玉蓝宝石。
8）无色蓝宝石：或称白色蓝宝石， 斯里兰卡 的“久达”（Geuda）蓝宝石以白色者居多，加热处理往往可变蓝。无色蓝宝石透明度差，多呈乳白色。
9）褐色蓝宝石：一般不透明。若含细针状金红石晶体(具 丝绢光泽 )，可切磨成 星光蓝宝石 。罕见的中等色调的透明的褐色蓝宝石产于 柬埔寨 ，美丽晶莹,为珠宝界所欢迎。
星光蓝宝石
星光蓝宝石或称 星彩 蓝宝石，多为不透明-半透明。丝绢 包裹体 (针状 金红石 等定向排列而成)是产生星光的原因。出现星光的蓝宝石以蓝色(深蓝、蓝黑至浅蓝、蓝灰色等)、绿色者较常见，而 橙色 、黄色者极罕见。黑色星光蓝宝石（“黑星石”）为极深的 褐色 、紫红色或绿色，带状结构（色带、生长纹、包体等构成 六边形 带状）发育。
2013年9月，经过近三个月亲自设计、打磨的一颗67.98克拉的 星光蓝宝石 问世。
产地
天然蓝宝石资源十分有限，但产地分布范围广，主要有 缅甸 、印度 克什米尔 、 斯里兰卡 、 泰国 、 澳大利亚 、中国 山东省 等地。其他产地也有 柬埔寨 、 越南 、 巴基斯坦 、 阿富汗 、 美国 、 俄罗斯 肯尼亚 、 坦桑尼亚 、 津巴布韦 、 尼日利亚 、 加纳 、 巴西 、 马达加斯加 、 哥伦比亚 、 挪威 、 芬兰 、 捷克 、 南非 。
缅甸蓝宝石
主要为刚玉宝石，位于缅甸中北部杰沙县，此地蓝宝石颜色富丽，有皇家蓝色之称，且与克什米尔蓝宝石称为优质蓝宝石。 缅甸蓝宝石 透明度高，裂隙少，颜色为微紫蓝色，在人工光源的照射下呈现一点墨黑色。 常有针状 金红石 包裹体 ，出现六射星光，以及 指纹 状的气状包裹体。
克什米尔蓝宝石
产于桑斯加尔，呈现 矢车菊 蓝色，具有 法兰绒 般蓝得微带紫色，透明度较低、色调较淡，但较明亮。 克什米尔 自19世纪60年代开始开采，曾是著名的优质蓝宝石产地，最美丽的蓝色带紫的矢车菊蓝宝石就产自克什米尔。
斯里兰卡蓝宝石
产于有大量的宝石冲击砂矿集中地区，主要分布于拉特纳普拉城。 斯里兰卡 蓝宝石内含大量絮状、针状包裹体，光彩减弱，略呈现出灰色。宝石颜色分布不均，为暗淡的灰蓝色至浅蓝紫色，有色带、条纹，但光彩明亮。
泰国蓝宝石
产于泰国北部地区的古老 变质岩 中，如 清莱府 、南部尖竹汶等地。 泰国蓝宝石颜色较深，透明度较低，有深蓝色、灰蓝色、略带紫色的蓝色三种。没有针状或 绢丝 状的 金红石 包裹体 ，无星光效应，常见 指纹 状图形。
澳大利亚蓝宝石
澳大利亚是世界上刚玉宝石的重要产出国之一，资源丰富，产地较多，储量丰富，主要分布于 昆士兰州 和 威尔士 州。 澳大利亚蓝宝石透明度低，颜色深厚，呈现墨黑色，一般具有浓绿色至极 深紫 蓝色的二色性，常有色带和羽状包裹体。
中国蓝宝石
中国的刚玉宝石资源自20世纪70年代开始被调查，发现其分布范围相当广泛， 山东 、 辽宁省 、 四川省 、 吉林省 、 黑龙江省 等20余个省区均发现宝石刚玉及矿化脉。 而中国蓝宝石主要产地位于 山东省 昌乐县 ，该地蓝宝石含铁、钛偏高，颜色较深，且分布不均匀，色带和色区明显，有时同一 晶体 上会出现两种不同的颜色。 蓝色以 蓝色为主，也存在纯正墨水蓝色。
典型蓝宝石
亚当之星
“亚当之星”是一枚重1404．49克拉的蛋形 星光蓝宝石 ，并认证是迄今为止世界上最大的一颗星光蓝宝石。这枚宝石出自 斯里兰卡 南部素有“宝石城”之称的拉特纳普拉市一座矿内，宝石主人将其取名为“亚当之星”。
亚洲之星
“ 亚洲 之星”是一枚重330克拉的星光蓝宝石，产自 缅甸 。
象征意义
蓝宝石（Sapphire）一词来自 拉丁语 “Spphirus”， 梵语 “Sanipriga”，字面意思是“对 土星 的珍爱”。古代人们将蓝宝石作为忠诚、正义、贞洁、博爱的象征， 星光蓝宝石 又被称为“命运之石”，保护佩戴者免受罪恶的伤害，祈求为自己带来好的运气。
古代蓝宝石常作为各教派之神庙和 寺院 的神圣装饰品和贡品，神职人员也常佩戴蓝宝石戒指作为神圣以及忠诚的象征。 中世纪 时，在王冠上镶上蓝宝石，使君王免受伤害和妒忌，在 英国 王室帝国王冠上就镶嵌着两颗具有历史意义的蓝宝石，其一是颜色绚丽、切成玫瑰花式的爱德华蓝宝石，另一枚是斯图亚特蓝宝石。
人工合成方法
焰熔法
该方法是在合成设备的上部装入 氧化铝 、 氧化铁 、 二氧化钛 原料粉末，在原料粉末下落至中部时，将被H₂和 O₂ 的高温火焰融化成液滴，滴落在下部的耐火棒上，冷却形成 胡萝卜 状 蓝宝石晶体 。
特点：使用广泛、 晶体生长 速度快、成本低、产量高、价格便宜。
助溶剂法
该方法通过利用添加 助溶剂 ，进而降低原料的 熔点 ，常用 助溶剂 有 氧化铅 、 氧化硼 、 氧化铋 等。具体方法为在 铂金 埚 中将 蓝宝石的原料及助溶剂融化，缓慢冷却结晶。最终，助溶剂会浮于宝石 晶体 上，将其去除干净即可。
特点：结晶速度慢、周期长、成本高，但品质好。
水热法
该方法利用一个密闭的金属高压釜进行合成，在其底部放置所需原料粉末，釜的中上部悬挂有种晶，借助高温高压使得 晶种 生长以达目的。同时，釜中需注满有“ 矿化剂 ”的 水溶液 ，以助于原料溶解。
特点：近乎天然产出蓝宝石、成本高、价格昂贵。
泡生法
1926年，前 苏联 的基罗普洛斯（Kyropulos）首次提出泡生法。该方法设计 加热器 和热屏的结构，在 晶体 内形成底部高、顶部低、边缘高、中心低的温度分布。 在 坩埚 内装入 原料，将定向 籽晶 固定在顶部。 抽真空 之后升温化料，使坩埚中心的温度略高于 熔点 。将 籽晶 浸入 熔液中并将表面溶烛，提高其浸润性。降低熔体温度，使 在籽晶上结晶， 用提拉法的工艺，生长晶颈。然后停止提拉，缓慢降低加热功率，实现晶体的生长。
人工优化处理方法
加热
通过加热以改变 红石 、蓝宝石的颜色（改变其色彩色调与颜色饱和度），增加其净度（去除与提高 明度 ）。
扩散
扩散又称为渗透或表面渗透，其为在宝石表层加上TiO₂等不同的 着色剂 ，在中加热以改善宝石表层颜色的一种方法。
染色
染色方法是将染色剂和宝石在水中一起，以加深或改变宝石颜色。 斯里兰卡 将浅黄色蓝宝石与一种树皮、树枝一起放水中煮，可使该种蓝宝石变成金黄色，然后加蜡形成保护层。
改变包裹体
应用电蚀、 热处理 等方法改变宝石包裹体，如中国 山东蓝宝石 的热处理改色是使原黑色包裹体经氧化而达到宝石退色目的。
评价标准
对蓝宝石的评价和对 红宝石 的标准相同，都是从颜色、净度、重量、切工、对称性、抛光程度几方面综合衡定。
颜色
蓝宝石上品对颜色要求正浓阳均。质量较差的蓝宝石发灰或发黑，需通过光线透射观察才能显示出蓝色；质量最佳的蓝宝石呈紫蓝色，且在正常的日光下就可以看到蓝色。另外，二色性是否强烈、色带是否明显、颜色分布是否均匀等，都将直接影响蓝宝石的价值。
净度
由于净度高低与宝石颜色关系较大，因此宝石内部的裂隙、斑纹位置等都决定了宝石的价值。较高净度的蓝宝石较多，但内部瑕 极少的蓝宝石非常稀有，且价格极高。
重量
对于蓝宝石而言，重量对蓝宝石的价格影响不及 红宝石 明显。因为质量上乘、密度较大的蓝宝石较多，且超过5克拉、质量较好的不罕见。
切工
蓝宝石的切工要求基本和红宝石以及钻石的相似，包括形状比例美观，抛光表面完好亮丽。完全对称的切工有助于展示宝石优势；抛光程度不同，宝石的光泽也会有所不同，因此切工的好坏直接影响了宝石的价格。
鉴别
天然蓝宝石与人工蓝宝石鉴别
弯曲 生长纹 和气泡是焰熔法人工 合成蓝宝石 的重要标志，在与梨晶长轴呈90°的方向，常见几组 相交 的弯曲 生长纹 。天然弯曲 生长纹 的弧形带较宽，弧形色带也比较明显。
双晶 纹是 天然宝石 的指示特征，特别是天然宝石与焰熔法 人工合成宝石 相比较而言。
天然蓝宝石与人工合成蓝宝石的吸收光谱几乎难以区分，天然蓝色蓝宝石由于是铁和钛元素致色，Fe 谱线 （4500A线）通常很明显，有时还有4600A线、4710A线。人工合成蓝宝石常不显4500A线，即使在合成过程中加了 铁粉 。
天然蓝色蓝宝石一般无 荧光 ，唯一例外是 斯里兰卡 蓝色蓝宝石 ，由于含微量铬，在 长波 紫外线照射下呈红 橙色 荧光。人工合成粉色、黄色和橙色蓝宝石在X射线照射下显明显 磷光 ，天然蓝宝石未见磷光(可能由于含铁)，人工合成粉红色蓝宝石在 短波 紫外线 照射下发紫光，而 天然宝石 发 深红色 的光。
彗星 状包裹体，一个个小小的熔滴连着一条细白线状物，形似彗星。一般来说，这是 助溶剂法 合成蓝宝石 的标志。
蓝宝石与相似宝石鉴别
与蓝宝石相似宝石有许多，其中有蓝色尖晶石、 蓝色 碧玺 、 蓝晶石 、 海蓝宝石 、 坦桑石 、 堇青石 、 蓝锥矿 等，其主要鉴别特征如下。
表 蓝宝石与相似宝石的主要鉴别特征
人工合成蓝宝石鉴别
采用不同方法合成的人工蓝宝石，其内部特征有一定差异 。
表 不同方法 合成蓝宝石 的特征
应用领域
装饰品
嘉靖 朝以后墓葬出土的镶嵌宝石文物可知， 红宝石 、蓝宝石和 尖晶石 这三种 彩色宝石 曾被广泛运用到首饰、服饰和其他器物制作中。
光学应用
凭借其优异的光学性质以及耐高温高压的特性，在光学领域蓝宝石材料已被广泛应用于军事设备的窗口制造以及 干涉仪 、 单色仪 等X射线领域中多种仪器设备的开发当中。 目前，蓝宝石材料也用于 苹果公司 的 手机摄像头 镜片。
医学应用
在医学领域中，因其优异的材料稳定性以及人体 亲和性 ，蓝宝石材料被视为最有益的人体植入材料。并且，凭借其优异的机械强度，由蓝宝石制成的手术刀更为锋利，对 细胞 的损伤以及带来的疼痛感更小，因此蓝宝石手术刀已经成为医学上常用的手术刀之一。
半导体应用
蓝宝石在半导体领域中不论是从制备工艺还是 商业成本 上讲，已然成为了 氮化镓 外延 生长最完美的衬底材料，并且蓝宝石与氮化镓同属于 六方晶系 ，存在的晶格失配等问题也会相对较小。
其他应用
纯蓝宝石清澈无色，是优良的 激光 基质材料，且蓝宝石用于制造 热释光 探测器 ，具有热释光灵敏度高，线性响应范围宽，可重复使用且无需 退火 处理等特点。
蓝宝石是一种坚硬、抗腐蚀的 晶体 ， 熔点 超过2000℃，是高温、恶劣环境传感方面的理想材料。超高温 压力传感器 中的蓝宝石压力敏感结构便由两片 单晶 蓝宝石芯片组成。