Les rubis et les saphirs sont différentes variétés de corindon minéral, également connu sous le nom d’oxyde d’aluminium. L’oxyde d’aluminium est extrêmement commun, constituant plus de 15 % de la croûte terrestre, mais il est généralement impur, apparaissant sous la forme d’une roche opaque. Lorsque le corindon est très pur, il est transparent et est considéré comme une gemme. Les corindons rouges sont appelés rubis, tandis que toutes les autres couleurs (le plus souvent bleu) sont appelées saphir. Les corindons sont appréciés en partie en raison de leur extrême dureté – le seul minéral naturel d’une plus grande dureté est le diamant. Un rubis peut rayer pratiquement tout sauf un diamant.
La production synthétique de rubis et autres corindons a commencé en 1837, lorsque le chimiste Gaudin a fabriqué les premiers rubis synthétiques en fusionnant du chrome (pigment) avec de l’alumine à haute température dans un environnement contenant de l’oxygène. En 1847, Edelman a synthétisé du saphir blanc en fusionnant de l’alumine dans de l’acide borique. En 1877, Frenic et Freil ont synthétisé des cristaux de corindon à partir desquels de petites pierres pouvaient être taillées. Mais ce n’est qu’en 1903 que Frimy et Auguste Verneuil introduisent le procédé Verneuil, également appelé fusion à la flamme, pour la production en série de rubis et de saphir. Le procédé Verneuil permet la création de rubis beaucoup plus gros et plus impeccables que la nature ne pourrait en produire.
Le principe de base du procédé Verneuil consiste à faire fondre une poudre d’alumine hautement purifiée (>99.9995%) à l’aide d’une flamme oxhydrique à 2000 °C (3600 °F), provoquant l’accumulation lente de gouttelettes sur une boule (cristal cylindrique). La boule commerciale moyenne produite à partir de ce procédé mesure 13 mm (0.5 pouce) de diamètre, 25 à 50 mm (1 à 2 pouces) de long, pesant environ 125 carats (25 g). Il sera vendu entre 1 $ US (USD) et 200 $ US le carat. Plusieurs conditions doivent être réunies pour que le procédé Verneuil se déroule sans heurts : la température de la flamme ne doit pas dépasser la température minimale de fusion, la zone de contact entre la boule et son socle doit être la plus petite possible, et conserver toujours le produit fondu dans la même partie de la flamme oxhydrique.