蓝宝石晶体的化学成分为氧化铝(α-Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。就颜色而言，单纯的氧化铝结晶是呈现透明无色的，因不同显色元素离子渗透于生长中的蓝宝石，因而使蓝宝石显出不同的颜色。在自然界中当蓝宝石在生长时，晶体内含有钛离子(Ti3+)与铁离子(Fe3+)时，会使晶体呈现蓝色成为蓝宝石(Sapphire)。当晶体内含有铬离子(Cr3+)时，会使晶体呈现红色红宝石(Ruby)。又当晶体内含有镍离子(Ni3+)时，会使晶体呈现黄色成为黄宝石。用于生长蓝宝石的长晶炉便是影响蓝宝石质量的关键。
　　钨钼制品是适合蓝宝石长晶的关键载体。采用钨钼作为材料，能够很好的保护蓝宝石的纯度，因为钨钼是耐高温的难熔金属，不易与蓝宝石发生反应。

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