钻石的基本性质

钻石的基本性质,第1张

钻石的矿物名称为金刚石,英文名称为Diamond,源自希腊语“adamant”,意思是“坚不可摧”。

钻石与红宝石、蓝宝石和祖母绿一起并称为四大珍贵宝石。目前钻石已成为结婚的信物,并被誉为四月的生辰石,象征坚韧、永恒和纯洁无瑕。

一、钻石的化学成分和分类

1化学成分

钻石是具有立方结构的碳。主要成分是C,其质量分数可达9995%,次要成分有N、B、H等。其他微量元素还有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr等。

2分类

钻石的分类最早由Robertson、Fox和Martin等三人根据钻石在红外区吸收带和对紫外光透射的差异提出,他们认为Ⅰ型钻石能透过400~300nm的紫外光并在红外区显示与氮有关的吸收带,而Ⅱ型钻石可透过低至220nm的紫外光并在红外区无明显的吸收带。

1959年美国的Kaiser和Bond发现Ⅰ型和Ⅱ型钻石的差异与杂质氮有关,后来人们又发现在含氮的钻石中氮的最常见的存在形式不只一种,氮以单个氮原子分散在钻石中,称为C心、以原子对集合体出现,称为A心、3个氮形成的原子团称为N3中心,而多于4个原子的原子团则称为B集合体(B心),也可为一些较大的有几个原子厚的扁平层偏片晶氮存在,称为D心。钻石的分类是按照是否含氮和硼及氮的聚型类型划分如下(表14-1-1)。

表14-1-1 钻石的分类

天然钻石中Ⅰa型钻石约占98%以上,Ⅱa型占1%左右,Ⅰb型和Ⅱb型很少,人工合成钻石中以Ⅰb型为主,少量为Ⅰb和Ⅰa型混合型。

二、钻石的结构与形态

1晶体结构

钻石属等轴晶系, ;a0=035595nm;Z=8,具立方面心格子,C原子位于立方体角顶和面的中心,将立方体平分为8个小立方体,在其中4个相间排列的小立方体的中心还存在C原子,呈四次配位。每个C原子以SP3外层电子构型与相邻的4个C原子形成共价键(如图14-1-1)。C—C间距为01542nm,C-C-C键角109°28′16″。

图14-1-1 钻石的晶体结构

2形态

钻石属六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC),常见单形:八面体o{111},菱形十二面体d{110}、立方体a{100}及其聚形(图14-1-2a和图14-1-2b)。

图14-1-2a 钻石的常见晶形

钻石晶体通常呈歪晶,由于溶蚀作用使晶面棱弯曲,晶面常发育阶梯状生长纹、生长锥或蚀象,且不同单形晶面上的蚀象不同,八面体晶面上可见倒三角形凹坑,立方体晶面上可见四边形凹坑,十二面体晶面上可见线理和显微圆盘状花纹。

钻石的双晶依(111)最普遍,可成接触双晶、星状穿插双晶或轮式双晶。其中三角薄片(macle)接触双晶具有典型的扁平三角形外观,在双晶两个平面结合处环绕钻石有明显的青鱼骨刺纹,在钻石贸易中称为结节。

三、钻石的光学性质

1颜色

钻石的颜色分两个系列:即无色—浅**系列和彩色系列。无色—浅**系列钻石的颜色为:无色至浅黄、浅褐;彩色系列钻石的颜色一般为深黄、褐、灰及浅至深的蓝、绿、橙黄、粉红、红、紫红色,偶见黑色。

图14-1-2b 钻石晶体不同聚形示意图

大多数彩钻颜色发暗,强至中等饱和度、颜色艳丽的彩钻极为罕见。彩钻是由于少量杂质 N、B和H原子进入钻石的晶体结构之中,形成各种色心而产生的颜色。另一种原因是晶体塑性变形而产生位错、缺陷,对某些光能的吸收而使钻石呈现颜色。

(1)黄至棕**钻石的颜色是由于N原子代替C原子而产生的。理想的钻石晶体是禁带很宽的半导体,宽的禁带避免了可见光范围内的一切可能吸收,因此理想的钻石是无色的。当N原子代替部分C原子时,由于氮外层有5个电子,代替碳原子后多余一个电子,这电子在禁带中形成一个新的能级,相当于减少了禁带宽度,从而使得晶体能吸收可见光范围内的光能而呈现颜色。N原子代替C原子有不同的形式,一种情况是孤立的N原子代替C原子,它对能量高于22eV(波长小于560nm)的入射光有明显的吸收,使钻石呈现一系列**、褐色、棕色,其颜色很鲜艳浓郁,Ⅰb型钻石的颜色往往由该种色心引起;另一种情况是金刚石内N原子可移动聚合在一起形成多个N原子集合体,这种集合体对400~425nm光有明显的吸收作用,同时对4772nm有弱吸收,由于人们对4772nm吸收反应灵敏,4772nm蓝光被吸收后,钻石呈现**。

(2)蓝色钻石:从晶体完美程度来讲,蓝色钻石是最好的,也是极罕见的。它不含N却含有微量B(wB<1%),属Ⅱb型钻石。正是这些B使钻石呈现美丽的蓝色。少数含H杂质的钻石也呈蓝色。

(3)粉红色钻石和褐色钻石:这两种彩钻都是由于钻石在高温和各向异性压力的作用下发生晶格变形而产生的颜色,相比之下粉红色钻石罕见得多,因而极其昂贵。这种晶体缺陷在极端情况下可形成紫红色钻石。

(4)绿色钻石:绿色和蓝绿色钻石通常是由于长期天然辐射作用而形成的。当辐射线的能量高于晶体的阈值时,碳原子被打入间隙位置,形成一系列空位-间隙原子对,使钻石的电子结构发生变化,从而产生一系列新的吸收,使钻石着色。若辐照时间足够长或辐照剂量足够大,可使钻石变成深绿色甚至黑色。辐射造成的晶格损伤有时还可形成蓝色钻石和黄褐色钻石。

2光泽

钻石具有特征的金刚光泽,金刚光泽是自然界透明矿物最强的光泽。但钻石的光泽有时会因表面不平而显得暗淡。

3透明度

钻石的透明度为透明-不透明。纯净的钻石应该是无色透明的,但由于地质条件的复杂性,常有杂质元素进入钻石的晶格或以包裹体的形式存在于钻石中,使钻石的透明度受到一定的影响。

4光性

钻石属等轴晶系,为均质体,在正交偏光下全消光,但有些钻石由于内部应变或内部含有包裹体,偶见异常消光。

5折射率

钻石为单折射宝石,在钠光(5893nm)中折射率为2417,超过了常规折射仪的测试范围,是透明矿物中折射率最大的。

6色散

钻石的色散强,色散值为0044,比天然无色透明宝石的色散都高,所以我们在切割标准的钻石表面能看到漂亮的“火彩”。

7发光性

(1)紫外荧光:钻石在紫外灯下的荧光可有不同的反应,有些钻石发光很强,有些则不发光。钻石在长短波紫外光下可呈现从无至强的蓝色、**、橙**、粉色等荧光,通常长波较短波的荧光强。

(2)X射线荧光:钻石在X射线下一般呈现蓝白色的荧光,且稳定性好,在钻石开采中可根据钻石X射线下的荧光特性,将其他砾石分选出去。

(3)阴极发光:阴极发光可揭示钻石的内部生长结构,钻石在阴极发光仪的电子束照射下,绝大多数钻石会发出阴极荧光,主要呈现蓝色、橙红色和黄绿色,天然钻石和合成钻石的生长条件不同,表现出的生长结构也不同,目前阴极发光技术已成为鉴别钻石是天然的还是合成的主要手段之一。

8吸收光谱

无色—浅**的钻石,在紫色区4155nm处有一吸收谱带;其他颜色的钻石的吸收线位于453nm,466nm和478nm处;褐—绿色钻石,在绿区504nm处有一条吸收窄带,有的钻石可能同时具有415nm和504nm处的两条吸收带。辐照改色的**钻石可能在498nm,504nm和592nm处有吸收带。

四、钻石的力学性质

1解理

钻石有四组八面体{111}方向的中等解理,{110}、{221}的不完全解理。图14-1-3为钻石{111}方向解理示意图。

图14-1-3 钻石{111}方向解理示意图

2硬度

钻石的摩氏硬度为10,是自然界最硬的矿物,钻石的硬度具有各向异性的特征,不同方向硬度不同,其八面体晶面的硬度大于立方体晶面的硬度,因此在钻石加工中可用钻石研磨钻石。

钻石具有很强的抗磨性能,摩擦系数小,其抗磨能力是刚玉的90倍。这种特性使钻石能高度抛光,并使每个小面边棱锐利、挺直。但值得注意的是,钻石虽硬,但常显脆性,在外力冲击作用下很容易破碎。

3密度

钻石的密度为352(±001)g/cm3,因钻石成分单一,并且纯度较高,所以钻石的密度相对很稳定。

五、钻石的内含物

钻石的内含物主要有浅色至深色矿物包体、云状物、点状包体、羽状纹和生长纹。矿物包裹体主要是钻石、橄榄石、辉石、石榴子石、锆石、刚玉、黑色石墨、暗色的赤铁矿、钛铁矿、铬铁矿、硫化物等。云状物由云雾状白色或灰色包体组成,羽状体则包括开放式裂隙和隐蔽式裂隙两种裂隙类型。此外,钻石中还可见生长纹和解理等特征。

六、钻石的电学性质和热学性质

1电学性质

Ⅰ型和Ⅱa型钻石是绝缘体,室温下电阻率为1014~1015Ω·cm。通常情况下,Ⅱb型钻石因含硼而电阻率降低,为25~108Ω·cm,为P型半导体,钻石半导体的电阻值随温度变化特别灵敏,甚至连很微小的变化(00024℃±)都能在瞬间被记录下来,这一特点被广泛应用于真空仪器和精密测温的仪器中。

2热学性质

(1)导热性:钻石具有很高的导热率,且导热率与含氮量有关。若300°K下其导热率为铜的3倍,则其含氮量<300×10-6。Ⅰa型钻石的含氮量多高于此值,故不宜作散热元件。Ⅰb和Ⅱ型钻石含氮量低,均具有很高的导热率,适于作散热元件。其中Ⅱa型钻石的导热率最好,约比铜高6倍,在190℃则升至30倍左右。

根据钻石的高导热率,宝石鉴定中可用钻石笔(热导仪)鉴定钻石和其仿制品;若简单地对着样品哈气,如果是钻石,则表面上的那层雾气比仿制品要消失得快,这是因为钻石传热快,钻石提供的热量让水膜迅速蒸发的缘故。

(2)热膨胀性:钻石的热膨胀性非常低,温度的突然变化对钻石的影响很小,但若钻石中有裂隙或含有热膨胀性大于钻石的包裹体时,温度的突变可能使钻石发生破裂。

(3)可燃性:高温下钻石可燃,燃点在空气中为850~1000℃,钻石在氧中加热到650℃时,即缓慢燃烧而变为气体二氧化碳。燃点和钻石与空气的接触面及增温率有关,一般小颗粒钻石比大颗粒钻石易燃。激光打孔就是利用该原理在很小区域内提供集中的热量,使空气中的氧将钻石中的暗色物质烧掉。在绝氧并加压的真空条件下,钻石加热到1800℃,可转变成石墨。

3其他性质

(1)表面性质:钻石表面具有亲油性和疏水性。由于钻石由非极性的碳原子组成,对水的H+和(OH)-不产生吸附作用,即水对钻石不产生极化作用,故钻石具有疏水性。

(2)化学稳定性:钻石对任何酸都是稳定的,甚至在高温下,酸对钻石也不显示任何作用,但在含氧盐类和金属熔体中,钻石很容易受侵蚀。

河南商丘市柘城一县1年生产400万克拉钻石,人工钻石之所以能与天然的平分秋色,主要是因为工厂技术比较出众,人工钻石和天然钻石没有太大的差别。钻石永恒久,一颗永流传,钻石是很多女生非常喜欢的饰品,年轻人结婚的时候通常会购买钻戒,在灯光的照射下钻石特别闪,令人心动不已,女生爱不释手。钻石的硬度很大,不会轻易损坏,但是体积小容易丢。

人眼几乎分辨不了人工钻石和自然钻石的差异。钻石的原型是天然矿石金刚石,这种石头的硬度比较大,要想形成这种晶体物质的话,需要满足很多严格的条件。,有些人不懂浪漫,觉得花费几千元钱买一颗石头,实在是不值得。最常见的钻石,颜色就是透明的,还有粉红色,不过颜色越奇怪,价格就更高。自然界当中的原石被专业的技术人员打磨抛光之后就可以形成各种形状的钻。制造人工钻石的工厂内部有很多6面顶液压机,制作原理就是模拟钻石生长的环境,经过半个月或者是一周的时间就能够培育成功。

人工钻石价格更加实惠,是天然钻石的1/3,工厂不仅能够培育普通的钻石,同时能够制作微粉的钻石。自然钻石比较少,人工钻石可以无休止的生产下去,所以大多数珠宝商或者珠宝设计师会在河南购买人工钻石。河南许昌就有一家钻石培育工厂,生意很好,订单来自于全球各个国家,订单量大,需要一段时间的等待才能发货。

有些人觉得钻石不如黄金,黄金起码能够升值,钻石不会保值,而且也不会升值。年轻人通常是比较喜欢钻石的人工钻石,同样能够满足大家的浪漫欲望。

钻石能燃烧。

只要是晶体就有熔点,非晶体则没有。钻石是纯碳组成的晶体,只要给予足够的热和氧气,钻石就可以燃烧。不过,它们燃烧的条件比较高。

钻石的原身是金刚石,是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体,是指经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接,为目前已知自然存在最硬物质。

由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,而且不导电。

扩展资料:

钻石(金刚石)用途:

1、工业用途

地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。

若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。

2、慢性毒药

文艺复兴时期,用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间。当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩擦中,会让人得胃溃疡,不及时治疗会死于胃出血,是种难以让人提防的慢性毒剂。

3、观赏宝石

钻石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石,要数带有微蓝的水蓝钻石。

钻石分为一型和二型两种,这主要是根据它是否含有N元素:一型含;二型不含。而蓝色的钻石是二B型的,是半导体。

-钻石

以目前的情况来看,我们想要实现钻石自由也不是没有可能的,大家都知道钻石这个东西是非常的可贵的,而且它真的是非常的值钱。以前的时候,我们大多数都是在国外看到一些大钻石,现在我们国内也有了。可能很多人都没有听过中国的钻石之都在哪里,他就是在河南的豫东。根据了解,全球在2021年的时候一共培育出了900万克拉的钻石,而商丘豫东就生产了400万克拉,大家想一想,这个数据有多么的惊人,时间长了之后,我们可不就是能够实现钻石自由了吗?

根据他的产量,我们能够看得出来现在的河南商丘豫东的确是能够当得起中国钻石之都这个称号,并且是当之无愧的。有些人肯定会好奇了,这种东西难道还有人工培育的吗?他不是应该是自然形成的吗?以前我们看到的那些的确都是自然形成的,但是毕竟都是有数量的呀,所以现在人们都已经开始用人工培育的了。但是河南这个小县城里面培育出来的这种钻石是在模拟自然环境之下生长出来的,就连一些专业的人士都很难能够用肉眼分辨出来它跟天然的区别。

钻石这个东西现在已经慢慢的走入到我们的生活当中去了,不会再像以前那个样子遥不可及。以前很多人在听到这两个字的时候,都会觉得特别的昂贵,价格肯定特别的高。毕竟不管是在小说里面还是在电视剧里面,动不动就说几十克拉的钻石戒指或者是项链值几千万,几个亿的。可能是受到这些东西的影响,所以我们自然而然就会认为这种东西是非常的昂贵的,他的确也是比较贵的,只不过现在人工培育的出来了之后,价格就慢慢的下来了一点。

人造钻石完全可以成为天然钻石的平替。因为人造钻无论是物质构成还是外观都和天然钻别无二致,而前者的价格却远远低于被炒高的天然钻。随着人们对钻石的理念逐渐发生改变,曾经被天然钻垄断的市场必然会遭受人造钻的强力冲击。

作为一种装饰品,钻石的价值本质上是由消费者的喜好来决定的。正是因为在市场上受到追捧,它的价格才会一直居高不下。质量大的天然钻石的确少见,不过随着人工合成技术的不断进步,如今的人造钻石也可以达到上百克拉的水准。

一、没有本质区别

河南的人造钻石在世界范围内有着非常不错的市场,这也意味着未来钻石的平价化是不可逆转的趋势。消费者不必再被天然钻的营销理念所绑架,可以根据自身的经济能力自由选择喜欢的款式。

二、天然钻价格虚高

戴比尔斯这家钻石开采公司为了更好地掌控天然钻市场,对每年的产量有着严格的规定。他们的目的就是在世界范围内进行饥饿营销,故意给消费者营造一种“天然钻很珍贵”的假象。但随着人造钻开始占据越来越多的市场份额,最终就连这一垄断巨头也加入了销售人造钻的行列。戴比尔斯用实际行动打了自己的脸,亲手打破了自己经营多年的理念。

三、消费者理念的转变

天然钻的营销的确非常成功,它总是能够让人心甘情愿地为高价买单。不过这种局面恐怕不会持续太久了,当天然钻的神话被打破,它的神秘面纱也被彻底揭开。年轻消费群体不仅对人造钻的接受程度更高,甚至在许多人心中钻石早已经不是必需品。

你更青睐人造钻还是天然钻呢?

大多数人选择大牌的原因无非就是以下几点:

1、不是大牌总觉得品质没有保障。

2、碍于面子不是大牌拿不出手。

3、享受在高端场所消费的快感。

我们以钻石为例。对于第一点,天然钻石的各项参数如颜色、净度等是其固有的参数,后天无法改变。人为可以改变的参数只是钻石的形状、切工、抛光及对称性等等。下图是有关钻石的各项参数及其对应的等级,等级的高与低决定了钻石价格的高与低。消费者去珠宝店购买钻石的时候常常会听到一个术语“4C”,其实“4C”指的就是钻石的克拉重量(CARAT WEIGHT)、净度(CLARITY)、色泽(COLOR)、切工(CUT)这4个参数,当然钻石品质的好与坏除了和这4个重要的参数息息相关以外,还有对称性、是否含荧光、是否有奶咖绿等等,这些因素对钻石品质的影响也不可忽视,钻石的价值是由它的各项参数来决定的,跟是否是大牌没有任何关系。

钻石的各项参数

钻石并无真假之分,如果说买到了假钻石,其实买到的不是钻石,而是钻石的替代品,比如莫桑石(合成碳化硅)。莫桑石和钻石肉眼看起来非常相似,一些不法商家利用钻石的替代品来冒充钻石,以达到其谋利的目的。

珠宝定制只是没有穿上大牌的外衣,并且伴随着一个最大的好处:物美价廉。珠宝定制省去了中间层层加价环节,省去了大牌的附加值,使得消费者能以最高的性价比买到想要的东西,珠宝定制从业者和消费者可谓是互惠互利。

GIA证书

也许有人会问, “身份证”的真与假又如何辨别?这就涉及到如何辨别自己手上的钻石证书是否是对应这颗钻石的证书,或者这个证书是否是伪造的问题。如果消费者对品牌和定制珠宝的钻石和金托谁真谁假的问题尚有疑惑,建议消费者拿去第三方检测机构进行复检。钻石真假不能通过是否是大牌来确定。选择一个靠谱的珠宝定制品牌也可以买到货真价实的钻石并且可以省下一笔买买买的钱。

对于第二点和第三点来说,同样的钻石,缺少了品牌之后,有些人总觉得少了点什么,毕竟讨论起来的时候,我这颗是xxx家的,我这颗是……定制的,是不是觉得缺少了一点什么逼格哇。有些人会说,我就是买那个大牌啊,对于这类不差钱的朋友,我们只能表示羡慕嫉妒恨啊,毕竟有钱是真的可以为所欲为的。

一个差不多六七万的鸽子蛋啊,不是像市场买白菜那样说买就买的。但是除去品牌的溢价,其实鸽子蛋的价格虽不像白菜那样说买就买,但起码不会让人望而却步,所以一个靠谱的珠宝定制某种程度也可以让男士的腰包省下一笔的同时又博得红颜一笑,不过你的红颜非去品牌店感受一下的话那还是乖乖攒钱吧……

也有人说,珠宝定制的做工肯定没有大牌好啊,毕竟人家的工厂出来是专业的。不好意思,提出这个疑问的消费者可能对珠宝定制了解还不够深入。珠宝定制本质上是工厂直接和消费者对接(购买了再生产),省去了资金成本及中间的环节,可以让消费者不为品牌买单。而传统品牌(积压产品等你来买),资金占用周期长,成本高加上各级经销商的叠加,想不贵都不行。

总而言之,对于希望怎么省钱怎么来的消费者,一个靠谱的珠宝定制可以让你以最优的性价比买到你想要的东西,对于追求品牌的顾客以及享受高端消费场所体验的顾客那就另当别论了……主要还是看你选择什么。有钱任性就买得开心就好,想要高性价比不为大牌买单的话珠宝定制或许是一个不错的选择。

RING FOR YOU 珠宝定制提供国内专业裸钻定制服务,定制平台实时拥有50万颗以上的全球裸钻资源供客户选择,与比利时安特卫普、南非及香港的钻石采购中心建立有长期战略合作关系。除提供传统的4C选钻指标外,还将提供RING FOR YOU独立的优选指标,即:折光度、火彩度、闪烁度。确保钻石更璀璨明亮。

今生,只为你定制。

全球最大人造钻石生产在河南人造钻石能否替代天然钻石呢?那么这个天然钻石是不可替代的,即使是现在的人造钻石那么技术已经是非常的高超了,那么也是不能够完全的替代这个天然的钻石的天然的钻石的话,并不是人类使用技术手段生产出来的钻石能够相比的,因为天然的钻石的话,那么它的品质是非常的高的,那么以我们现在的这个科技手段呢,那么是完全不能够制造出来和天然钻石一样高品质的一个钻石的

不可替代

毋庸置疑的那么人造钻石的话是基本上是不能够替代这个天然钻石的,因为以现在的科技手段来说呢,那么很难能够做到这个程度的,不仅仅如此,而且天然钻石的品质是非常的高的,正因为如此,所以才导致了这个天然钻石的价格这么昂贵,也正是因为它的天然性,并不是我们通过这个科技手段能够制造出来这个程度的一个钻石的,都说了是天然钻石的那么它是纯天然的,一个钻石的是非常难得的一些钻石也是非常的珍贵的,而人造钻石的话,那么是通过科技手段生产出来的,那么是很难能够代替得了天然钻石

物以稀为贵

有一句话说的好,那么物以稀为贵,正是因为天然钻石的稀少,所以导致了天然钻石基本上是不可以被代替的,因为人造钻石的话那么产量非常的大,那么一旦产量大了之后,那么价格就会下降,正是因为这个原因,所以导致了这个人造钻石的话,基本上也是不可以代替天然钻石的

总的来说那么以现在的科技的手段,那么生产出来的这个人造钻石呢,那么还是略有瑕疵的,基本上是不可能,是能够代替这个天然钻石的,天然钻石的话,品质是非常的高的,以现在科技手段那么是制造不出来这么高品质的钻石

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