1.一种高温高压下高钪、高锆和高含水钙铁辉石单晶的制备方法，其特征在于：所述方法为以四水合硝酸钙粉末、固态的九水合硝酸铁（III）粉末、固态的一水合硝酸钪（III）粉末、固态的五水合硝酸锆粉末、液态的正硅酸乙酯和无水乙醇为起始原料制备出钙铁辉石混合物圆柱体样品；以固态的天然滑石粉末、固态的熟石灰粉末和固态的α相针铁矿粉末制备出水源圆片；将水源圆片放置在钙铁辉石混合物圆柱体样品两端；然后将水源圆片和钙铁辉石混合物圆柱体样品一起放入金钯合金样品管内通过高温高压反应制备出高钪、高锆和高含水钙铁辉石单晶；

钙铁辉石混合物圆柱体样品的制备方法包括：

步骤1、在500毫升广口玻璃瓶中放入78毫升的无水乙醇；

步骤2、按照钙铁辉石化学计量比，称量出10克固态四水合硝酸钙粉末、17.1077克固态九水合硝酸铁（III）粉末、150毫克固态一水合硝酸钪（III）粉末和200毫克固态五水合硝酸锆粉末加入78毫升的无水乙醇溶液中；

步骤3、按照钙铁辉石化学计量比，用移液枪将19.8345毫升的液态正硅酸乙酯加入78毫升的无水乙醇中；

步骤4、广口瓶中加入磁力搅拌转子，用厚度0.5毫米的塑料薄膜对广口瓶瓶口进行密封；

步骤5、将广口瓶放在高温磁力搅拌热盘上，使高温磁力搅拌热盘在室温和850转/分钟转速下搅拌22小时；

步骤6、打开广口瓶的塑料薄膜封口，往混合液中加入35毫升浓度69‒70%的硝酸溶液；

再用塑料薄膜对广口瓶瓶口进行密封；

步骤7、在塑料薄膜表面扎无数0.1毫米的孔洞；

步骤8、将广口瓶放在高温磁力搅拌热盘上，调高热盘的温度至90 ℃ ，使混合液在90 ℃ 和1100转/分钟的转速条件下搅拌23小时；

步骤9、移除广口瓶瓶口的塑料薄膜，将高温磁力搅拌热盘温度调高至115 ℃ ，直至整个广口瓶内混合溶液全部蒸干；

步骤10、取出磁力搅拌转子，用药勺将广口瓶内全部混合粉末取出放在白金坩埚中；

步骤11、将装有混合物粉末的白金坩埚放在高温马弗炉里以740 ℃ /小时的升温速率升高温度至1100 ℃ ，焙烧2小时；自然冷却至室温，从白金坩埚中取出混合物样品粉末；

步骤12、将混合物样品粉末放入玛瑙研钵里研磨混合均匀，在压片机上将混合物压成Φ 15.0 mm× 7.5 mm圆片，三片叠加在一起，放在白金坩埚中；

步骤13、将白金坩埚用白金丝连接到白金坩埚壁，将白金坩埚悬挂在底端开放的高温氧气氛炉的正中间，顶端充氢气、氩气和二氧化碳的混合气体；在氧气氛炉炉体的正下方放置一杯700毫升二次去离子水的冷水；

步骤14、将白金坩埚以700 ℃ /小时的升温速率，升高温度至1350 ℃ ，恒温焙烧38分钟，使混合物样品粉末熔化成玻璃态的钙铁辉石；

步骤15、将连接白金坩埚壁上的白金丝通入10安培的电流，在电流作用下白金丝将熔断，进而装有样品的白金坩埚从氧气氛炉的炉膛中坠落到二次去离子水的冷水中，以实现高温下样品直接淬火获得成分均匀的钙铁辉石玻璃；将淬火后的钙铁辉石玻璃从白金坩埚中取出，在玛瑙研钵中研磨成均匀的样品粉末；

步骤16、将样品粉末压成Φ 3.8 mm× 3.4 mm的圆柱体得到钙铁辉石混合物圆柱体样品；

水源圆片的制备方法为：选择重量比4:1:2的天然滑石、熟石灰和α相针铁矿，放在压片机上压成Φ 3.8 mm× 0.2 mm的两圆片得到水源圆片；

将水源圆片和钙铁辉石混合物圆柱体样品一起放入金钯合金样品管内通过高温高压反应制备出高钪、高锆和高含水钙铁辉石单晶的方法为：将金钯合金管放在Kawai‒1000t多面顶大腔体压机上，设定升压速率和升温速率分别为1.8 GPa/小时和50 ℃ /分钟，将压力和温度分别升至6.0 GPa和1100 ℃ 条件下，进行热压烧结，反应时间为恒温恒压18小时；

然后以8 ℃ /分钟的降温速率，将样品腔体内的温度从1100 ℃ 降低至室温；室温后以0.6 GPa/小时降压速率，将样品腔体内的压力从6.0 GPa降低至常压；高温高压制备反应完成后，将得到的样品从样品腔中取出，采用金刚石切片机打开金钯合金样品管，在奥林巴斯显微镜下挑选出钙铁辉石单晶。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压下高钪、高锆和高含水钙铁辉石单晶的制备方法，其特征在于：固态的四水合硝酸钙粉末纯度>99.99%、固态的九水合硝酸铁（III）粉末纯度>99.99%、固态的一水合硝酸钪（III）粉末纯度>99.99%、固态的五水合硝酸锆粉末纯度>

99.9%、液态的正硅酸乙酯纯度>99.99%、固态的天然滑石粉末纯度>99%、固态的熟石灰粉末纯度>99%、固态的α相针铁矿粉末纯度>99%和无水乙醇浓度>99.9%。

3.根据权利要求1所述的一种高温高压下高钪、高锆和高含水钙铁辉石单晶的制备方法，其特征在于：高温高压时，高压样品腔体内的温度采用S型高温铂铑贵金属热电偶来进行标定，每一组S型高温铂铑贵金属热电偶是由两种材质不同的铂铑合金丝和纯铂丝组成的；热电偶的正极SP化学成分：Pt90%Rh10%；热电偶的负极SN化学成分：高纯度的Pt；对应的每根正负极的铂铑合金丝和纯铂丝SP和SN的直径为0.15 mm，将每一组S型高温铂铑贵金属热电偶对称安放在金钯合金管样品腔的外壁的上下两侧，即实现样品腔体内的温度标定。