常见的宝石主要有哪些品种

常见的宝石主要有哪些品种,第1张

宝石种类介绍

宝石多为单矿物晶体,透明者加工成刻面,半透明至不透明者常加工成素身饰品,后者部分具星光和猫眼效应。钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、金绿猫眼为举世公认的五大珍贵宝石,具保值和收藏价值,其余属中低挡宝石。

1、钻石

矿物名金刚石,是自然界最硬的物质,被誉为“宝石之王”,以无色透明者为佳,无色微带蓝色者称为“水火钻”价值最高。粉、蓝、绿、金黄等色因罕见也为珍品。产于南非、澳大利亚、俄罗斯及我国辽宁、山东等地。世界上最大的宝石金刚石库里南产于南非,重3106克拉。我国国宝“常林钻石”产于山东,重158786克拉。

2、红宝石

矿物名刚玉,是仅次于钻石的珍贵宝石,硬度9,仅次于钻石。产于缅甸、泰国、斯里兰卡等东南亚各国。缅甸是世界上首屈一指的优质红宝石产地,以“鸽血红”最佳,次为石榴红,玫瑰红等。红宝石是七月诞辰石,象征热情奔放和品德高尚,千百年来为世人所喜爱。

3、蓝宝石

矿物成分与红宝石同,故有“姐妹宝石”之称。广义蓝宝石包括除红色以外的各色宝石级刚玉,以印占克什米尔矢车菊蓝宝石质量最佳,惜已采空。为前,优质蓝宝石主要产一缅甸和斯里兰卡,以鲜艳的天蓝色色调均匀者为佳,靛蓝、浅蓝等色次之,我国山东,江苏,海南等省也出产。为九月诞辰石。

4、祖母绿

为绿柱石矿物的一种,因具特殊晶莹的“祖母绿色”被誉为“绿色宝石之王”,据说其绿色之美,任何绿色以宝石皆望尘莫及。以翠绿、皆为佳,优质绿祖母绿均产于哥伦比亚。

5、金绿猫眼

矿物名金绿宝石,硬度85,仅次于钻石和红宝石。具绿黄、蜜黄、黄棕等色,以深蜜**为上品,产于斯里兰卡。当具变色效应时,称变石(亚历山大石),日光下呈绿色,白炽灯下呈红色,亦为珍贵宝石。

6、欧泊

矿物名蛋白石,具瑰丽夺目的变彩。以色彩丰富、鲜艳、红色变彩较多且分分均匀的五色变彩为佳,以黑欧泊最好,白欧泊、火欧泊次之;产于澳大利亚。

7、海蓝宝石

为绿柱石矿物的一种,具海水蓝色,以色浓鲜艳者为佳,具猫眼效应者价值倍增。产于疆,云南等省(区)。

8、尖晶石

别名大红宝在,常为红、蓝等色,以接近红宝石的红色得较珍贵。红色尖昌石易与红宝石相混,一颗被称为“黑色王子红宝石”的红尖晶石,1660年被镶嵌于英王王冠上,直至20世纪才被识破。优质尖晶石产于缅甸。

9、橄榄石

因具有橄榄绿色而得名,以酷似祖母绿色者最佳,次为浓绿色和黄绿色,为八月诞辰石,产于河北,吉林。

10、托帕石

矿物名黄玉,硬度8,颜色较多,以酒**和红色最珍贵,无色者最差。商店里常见的蓝色黄玉为人工改色而成,但颇受青眯。为十一月诞辰石,产于新疆,云南等地。

11、紫牙乌

为石榴石族矿物。由于此族矿物化学成分,故品种和颜色也较多,以酷似祖母绿色的翠榴石和血红色镁铝榴石最佳。

12、月光石

为长石族矿物。其淡蓝色晕彩颇似秋夜的月光,故名。优质月光石产于缅甸,其晕彩有淡蓝、金黄、银白等色,以淡蓝及金**晕彩最佳。若具猫眼效应及“瞳孔”者,价值倍增,是受青睐的宝石品种。有学者认为,闻名遐迩的“和氏壁”就是月光石。

13、珍珠

被誉为“宝石皇后”。为珍珠蚌类的分泌物,矿物成为为文石。分天然珠和养殖珠两大类,以大而圆珠光佳美者为上品。我国广西合浦的海水养殖珠,世界驰名。

红蓝宝石的初步鉴定

红蓝宝石色泽美丽,晶莹透亮,宝光闪烁,致密坚硬,又无解理,深受人们垂青,加之已知的红宝石矿体已寥寥无几,价格呈直线上升。所以,伪劣产品也就比比皆是,何况人造刚玉技术已日臻成熟,所以辨认真假宝石就格外的重要,常用的鉴定方法有硬度测试,观察形态特征,观察发光性,观察光谱。

红、蓝宝石是除钻石以外地球上最硬的物质,达到莫氏9级,总是光亮如镜。其它可能的代用品硬度都比它低。可以用黄玉(莫氏8级)、水晶(莫氏7级)等标准硬度片刻划以确认其硬度。当然,观察刻痕仍应该持10倍以上放大镜。

未经加工的天然红、蓝宝石常呈六边形桶状或柱状,由于结晶生长速度非常缓慢,这就产生出与六边形晶体平行的“六边形生长线”,又称“六边形生长环带”。凡是有这种六边形生长线或环带的,就一定是天然红、蓝宝石。

刚玉有强烈的发光性,有其自身的特点,所以具有鉴定意义。缅甸红宝石一发光的荧光,在短、长波紫外线,X光中均发红色荧光(但光凭发红色荧光还不能断定其为天然成因的红宝石)。泰国的红宝石在长波紫外线中发弱的红色荧光,在短波紫外线中不发或者发弱的红色荧光。

观察光谱对红蓝宝石具有鉴定决定意义。红宝石光谱的特性:在6942/6928处呈强的红双线,该谱线可自熄而变为发荧光;在6680/6592处呈弱的黄、绿、紫的宽吸收谱线,在于4765/4750/4685处有次要谱线。

自熄荧光双线对于检测刚玉中是否含铬(Cr)很灵验,甚至紫红色、紫色蓝宝石当含有痕量铬时也有这种谱线。据此,可以断定其为天然成因的红宝石。

怎样选择祖母绿宝石

祖母绿宝石质量的好坏标准类似其它宝石。

首先看净度。上文谈到,包裹体(杂质)是天然宝石的一个佐证。但是宝石内含杂质的多少是区别宝石质量的一个重要标准。祖母绿俗称包裹体的“花园”,杂质愈少的祖母绿就愈加珍贵。

其次看颜色。不能简单认为颜色越“深”越好,而首先应该说颜色是“正”。所谓 “色正”,是绿色鲜艳,看起来赏心悦目。当然这种纯正的绿色越浓其价值就越高。

第三看切工。祖母绿的切工虽不像钻石切割那么严格,但也不能随意切割。绝大部分数量的祖母绿都切割成长方梯形,宝石界中称这种形状为祖母绿形。好的切割工艺能更好地展现宝石的光彩 。

第四看大小。一般说来祖母绿单粒的重量可分为一克拉以下、数克拉、或十数克拉以上。同等质量的祖母绿颗粒越大(重),其单价就越高。

综上所述,一颗祖母绿的价格是由它的净度、颜色、切工、大小决定的,选择祖母绿可根据自己的预算,作适度的选择。

水晶鉴别

一、真假水晶鉴别方法:

(1)眼看:天然水晶在形成过程中,往往受环境影响总含有一些杂质,对着太阳观察时,可以 看到淡淡的均匀细小的横纹或柳絮状物质。而假水晶多采用残次的水晶渣、玻璃渣熔炼,经过磨光加工、着色仿造而成,没有均匀的条纹、柳絮状物质。

(2)舌舔:即使在炎热夏季的三伏天,用舌头舔天然水晶表面,也有冷而凉爽的感觉。假的水晶,则无凉爽的感觉。

(3)光照:天然水晶竖放在太阳光下,无论从哪个角度看它,都能放出美丽的光彩。假水晶则不能。

(4)硬度:天然水晶硬度大,用碎石在饰品上轻轻划一下,不会留痕迹;若留有条痕,则是假水晶。

(5)用偏光镜检查:在偏光镜下转动360度有四明四暗变化的是天然水晶,没有变化的是假水晶。

(6)用二色检查:天然紫水晶有二色性,假水晶没有二色性。

(7)用放大镜检查:用十倍放大镜在透射光下检查,能找到气泡的基本上可以定为假水晶。

(8)用头发丝检查:将水晶放在一根头发丝上,人眼透过水晶能看到头发丝双影的,则为天然水晶,主要是因为水晶具有双折射。

(9)用热导仪检测:将热导仪调节到绿色4格测试宝石,天然水晶能上升至**2格,而假水晶不上升,当面积大时上升至**一格。

二、如何挑选水晶制品

一看选料:选料精良的水晶制品,应看不到星点状、云雾状和絮状分布的气液包体。质地友纯净、光润、晶莹为好,如果发现有深浅不一的断裂纹、斑点,则属于次品。

二看做工:水晶制品加工过程分为两种,即磨工和雕工。如水晶项链、手链、耳环等属于研磨品;观音像、内画鼻烟壶等属于雕刻品。一件做工好的水晶制品应考究精细,不仅能充分展现出水晶制品的外在美(造型、款式、对称性等),而且能最大限度的挖掘其内在美(晶莹、巧色)。

三看抛光:抛光的好坏直接影响到水晶制品的身价。水晶在加工过程中须经过金刚沙的琢磨,粗糙的制作会使水晶表面存在磨擦的痕迹。好的水晶制品自然透明度、光泽都比较好,按地话说法“火头足”。

四看孔眼:对于缀穿水晶制品(如项链、手链、佛珠),要看孔眼是否平直,孔的粗细是否匀称,有无细小裂纹。孔壁必须清澈透明,无“白痕”。

五看颜色:即使在同一种类的水晶中,它的不同部位的纹理、色泽也各式各有千秋。属于单色的,要色度均匀;在同一块水晶上有深浅的,则要求其色调纹路美观大方。

六看协调:购买水晶首饰时,应试戴一下,看其大小、松紧、长短。如是镶嵌饰物,看是否牢固、周正和协调统一。还应注意水晶首饰的款式、色彩是否与自己的身材、肤色、脸型和服装协调。

人工合成宝石的价值与价格

众所周知,作为宝石应具有“美丽”、“耐久”和“稀少”三要素,有的人认为应有八要素,它们是“美丽”、“高硬”、“稀少”、“透明”、“稳定”、“出奇”、“无害”和“重量与大小”,人工合成宝石除了“稀少”这一点外,其它要素都具有。千百年来,宝石与人类相伴相随,形影不离,不仅美化和丰富了人们的生活,人们还发现了宝石具有装饰、保值、货币、药用、收藏和鉴赏等方面的价值。人工合成宝石与天然宝石相比,更侧重于“美丽”的特征和“装饰”的价值。若就美丽和装饰来说,人工合成宝石可以与天然宝石相媲美,有时甚至于超过了天然宝石。因为人工合成宝石是天然宝石的代用品,我们在合成宝石时,总是要求合成宝石尽可能地与天然宝石接近,越逼真越好,并且要求达到天然宝石的最高档次品,所以,人工合成宝石不仅颜色漂亮、透明度好、硬度高、晶体大,而且没有裂、没有昝、质量好,可以做到色泽艳丽、纯净无瑕、质地优良,相当或超过相应天然宝石的高档品,几乎达到了与天然宝石高档品真假难辩的境地。由此可见,用人工合成宝石作为珠宝首饰的装饰材料所做的产品,一定与用同类天然宝石高档品为材料所做的产品一样漂亮。而天然宝石高档品不仅稀少,很难得到,就是得到了,价钱也一定高得惊人;人工合成宝石是工厂或实验室里制造和生产出来的,不仅产量可以人为地控制,价钱也相当便宜。正因为如此,人们用人工合成宝石来作装饰性很强的流行首饰或仿真首饰的主要材料就非常自然,并且这些首饰很漂亮,价格又很低,一般人都买得起,深受群众欢迎,销售量越来越高。由上可见,人工合成宝石的主要价值是装饰这一点无可非议。

但是,有一点要说明,人工合成宝石的数量是不是“稀少”这个概念是相对的,若与同类天然宝石的高档品比,人工合成宝石不算稀少;但若与同类天然宝石比或与可用于装饰的材料比,人工合成宝石的数量还是属于“稀少”的。另外,许多著名的人工合成宝石,由于年代久远,随着时间的推移,其价值会不断提高,有些甚至可以达到收藏的水平。

人工合成宝石的价格,与同等颜色、同等质量的天然宝石比,应当说是相当便宜的。其便宜的幅度与合成的方法难易、产量的大小及其它因素有关。综合来看,其便宜幅度从万分之一到十分之一不等。例如水热法合成的鸽血红红宝石戒面,每克拉价格250元左右,天然鸽血红红宝石若达到无棉无裂、无包裹体与生长线的优质品,其价格应当在25000元/克拉左右,即水热法合成的鸽血红红宝石便宜幅度为千分之一左右;仿天然金绿猫眼宝石的玻璃猫眼的价格,其便宜幅度大约为万分之一左右。这是因为水热法合成红宝石的技术难度大、设备昂贵、产量低,属于合成宝石类;仿天然金绿猫眼宝石的玻璃猫眼生产技术比较容易、设备简单、产量大,属于仿宝石类,所以价格便宜。若用同类人工合成宝石相比,由于合成的方法不同价格也相差很大。例如焰熔法合成红宝石的价格与水热法合成红宝石的价格比就低好多,因为焰熔法合成红宝石用氢氧火焰烧,每小时大约能生长10克重的红宝石,同时每个车间里可以摆放好多台设备生产,产量大,其产品的销售不是像水热法生长的红宝石一样用克拉计算,而是用每公斤多少钱计算。目前国内生产的焰熔法红宝石一般每公斤为400-650元左右,1公斤为1000克,1克为5克拉,即5000克拉焰熔法生长的红宝石价格为400-650元,每克拉焰熔法红宝石合0。1元左右,比水热法生长的红宝石便宜2500倍左右。由此可见,不同方法生长的同类宝石由于方法难易和产量大小不一样,其价格也是不一样的。但是,人工合成宝石的价格与同质量的天然宝石价格比,则便宜很多,这是客观事实。

堪为国宝的南丹陨石

根据史书记载,1516年(明代正德十一年)在广西省南丹县发生了巨大的陨石降落。由于当时的社会情况及交通、信息等不便,未能及时找到坠落的陨石。到1958年,“大炼钢铁”时,地质找矿队员才发现了不少红褐色的有锈痕的“铁矿石”,当时人们看到连坩锅都无法熔化的这些“铁矿石”,感到奇怪,逐级向上汇报,直至中央有关部门,中国科学院将此事交地质研究所处理。经专家调查化验,证实它就是世界上已知最早列入文字记载的铁陨石“南丹陨石”(因该陨石中含有大量铁镍合金,故称铁陨石)。

根据史料和现场分析,南丹陨石在陨落时发生了爆炸,所以散落点分布达方圆几十里。南丹陨石是铁陨石中矿物种类较多、样品最全的陨石,更重要的是可以从石中获得初始陨石各组成部位的信息资料。陨石的色彩纷呈,大部分不保存有熔壳,有陨石与高温气流作用留下的“气印”。对它们的研究,有助于认识陨石高速冲破大气层时所受的压力和湿度、散热与传导、陨石对地面的冲击能、陨石结构的物理化学变化、太阳系小行星的形成过程及其环境演变等情况,进而用于研究宇宙飞行器穿过大气层时表面的融蚀及宇宙射线的影响程度等。1993年以来,南丹陨石成为境内外别有用心的人搜寻的目标,在社会上被高价炒卖。陨石的失落,已经破坏了可供研究铁陨石落地状态的原始数据和特征,损失无法弥补。由于交通、管理等诸多因素的影响,国家未能全部收回大块南丹陨石。

目前,北京天文馆天象厅、南丹县公园、贵阳地球化学研究所、南丹县博物馆等分别存有680公斤、1000公斤、300公斤、2000多公斤的南丹陨石。对于陨石,许多国家的法律都有明确保护条文。俄罗斯、法国、美国、印度、德国和埃及等大多数国家立法规定,来自天外的陨坠物体都归国家所有。世界各国均把陨落在本国境内的陨石视为“国宝”,只有在留足标本的情况下,才有选择地、慎重地与别国交流与研究。南丹陨石对个人没有多大的用处,但却有极珍贵的科学价值。南丹陨石被大量搜掠,不排除来自国外的唆使和高价收购。人类有史以来,搜集到的陨石也不过2000多块,数量极其有限。

南丹石量大面宽,是非常罕见的,是稀有天外“来客”,能为我们提供非常直观重要的宇宙信息。广西南丹县有不少人为了私利,收购倒卖“南丹陨石”。目前,南丹石在南丹县已丢失严重,存量很少,不少陨石散落到当地村民手中待价而沽,有的被不知名称的单位弄走。依据国家《文物保护法》,南彤陨石属国家一极文物。

莫桑钻是人造宝石,不是钻石的一种,也可以做戒指,更像是钻石的一种替代品,类似于牛肉和猪肉的关系。

钻石也会分天然钻石和人造钻石,所以要注意区分人造钻石和莫桑钻。不同于钻石,天然存在的足够分量的莫桑钻几乎不存在,由于天然莫桑钻的极其稀缺性,天然莫桑钻价格要高于钻石。因为天然莫桑钻极其罕见,故而市面上的莫桑钻(宝石)说的都是实验室合成的人造宝石。

莫桑钻价格低于钻石,钻石的价格会随着起个头增长而成指数增长,莫桑钻就不同了,其价格随个头增长几乎是线性的(见下图),可见莫桑钻要便宜的多。

莫桑钻硬度仅次于钻石,如果将钻石的硬度定义为10 ,莫桑钻的硬度便是925,而且莫桑钻的折射率要略高于钻石,火彩色散度几乎是钻石的两倍,打磨好的莫桑钻光泽比起钻石不逊下风,钻石戴在手上脏了可能会变暗,而莫桑钻戒指弄脏了色泽几乎不减。莫桑钻可以做出钻石能做的任何形状和大小,而且因为其人造性质,在形状和大小方面,莫桑钻的选择更多与钻石,因而能更好的满足客户在这方面的需求。

莫桑石在光线折射线略泛彩光,色调偏黄绿;钻石在光线折射下泛白光(见下图),可以有不同的色调。

小个头的莫桑钻和钻石,很难辨别,但随着个头增长,莫桑钻反光更明显(见下图),可以凭借这一点辨别二者,但即便是这样,如果不是留心注意的话,二者几乎在外观表现上几乎一样。

总的来说莫桑石色泽媲美钻石,硬度媲美钻石,价格又实惠,确实是钻石的一种不错的替代品。但论价值,显然是钻石更高一筹。

  由于碧玺的化学成分复杂,目前还没有合成碧玺的出现。而合成的水晶饰品则遍布很多市场。1768年,瑞典著名科学家林内斯发现了碧玺受热具有压电性和热电性,因而矿物学名称为“电气石”。水晶则没有这种效应。碧玺的颜色也比水晶丰富许多,细分多达15种复色之多。碧玺的硬度也高于水晶,另外碧玺的磁场是同色系水晶的几十倍至上百倍。

  购买碧玺的四个误区

  误区之一:碧玺很贵,消费不起。

  实际上,碧玺也有高、中、低档之分,价格的区别也很大,碧玺市场至今仍在以中、低档碧玺消费为主,个人完全可以根据自己的经济实力购买。

  误区之二:低价钱购买高品质碧玺。

  如想用便宜的价钱购买颜色纯正的红色碧玺,这实际上是根本不可能的,有些商人正是利用消费者的这种心态,低价出售造假的伪劣品,所以在购买碧玺首饰时,一定要购买有信誉的珠宝公司的产品,并要有鉴定证书,同时开出详细发票,以便一旦发生问题有所依据。

  误区之三:一味追求碧玺的完美。

  有些消费者挑选碧玺时慎之又慎,唯恐买到内部有一丝半点杂质或极细微裂纹的碧玺。其实真正的天然碧玺难免会有这样或那样细微的缺陷,只要不影响碧玺的外在美,就不是大问题。美中不足才是碧玺真正迷人的地方。

  误区之四:碧玺很硬,不怕摔碰。

  碧玺的硬度在7~75左右,但这并不等于它不怕摔碰。碧玺的硬度是按它耐刻划磨蚀能力而定,但是否易裂损关键是由其韧性决定的,碧玺硬度越高,其韧性反越小,故越易碎裂。

  其实购买任何一件珠宝都有其自己的价值,碧玺也一样,只要选择适合自己的才不花冤枉钱,才能走出购买碧玺的误区。

  我知道一家淘宝店 是碧玺馆,专门卖碧玺饰品的!各式个样的!有时间的朋友可以去看看的!

人工合成宝石是相对于天然宝石而言的,是为缓解天然宝石供需矛盾而产生和发展的产物,是人工制作而非天然产出的宝石。

目录

>人工合成宝石有哪些方法

>人工合成宝石的价值

人工合成宝石有哪些方法  随着科学技术的发展,人工合成宝石的生产技术,自19世纪中叶至今已经历了一百多年的发展,其工艺日趋完善,产品已非常精美。为了准确地鉴别天然宝石与合成宝石,就有必要了解合成宝石的方法。那么人工合成宝石的方法到底有哪些呢归纳起来主要有以下四种。

  1焰熔法:这是合成宝石的第一种商业性生产方法。由法国化学家Auguste Verneuil于1902年正式公布于世,所以也被称为维尔纳叶法。它的原理很简单,就是将合成宝石化学组成所需要的固态粉末原料混合在一起,在氢氧高温火焰下熔融,熔融体随温度的降低而结晶成为合成宝石晶体。这种方法生产的合成宝石,具有生产成本低,生长速度快的特点。

  2熔融法:这种方法是把合成宝石化学组成所需要的固态物质放在高温下熔融,熔融体随着温度的降低,结晶成为合成宝石晶体。具体的方法有提拉法(也称为丘克拉斯基法)和冷坩埚法(也称冷壳法)。

  3助熔剂法:这种方法是在常压高温下借助助熔剂的作用,在较低温度下加速原料的熔融,从熔融体中生长出宝石晶体。这种方法生产的合成宝石,要求严格控制温度,因此生产周期长,成本较高。

  4水热法:这种方法是在高压容器(高压釜)内从水溶液中生长出宝石晶体。其特点是生长速度缓慢,生产周期长,成本高,产品价格较昂贵。

人工合成宝石的价值  众所周知,作为宝石应具备美丽、耐久、稀少三要素,并因此具有装饰、保值、货币、药用、收藏和鉴赏等多方面的价值。人工合成宝石与天然宝石相比更侧重于美丽的特征和具有装饰的价值。就美丽和装饰而言,人工合成宝石可以与天然宝石相媲美,有时甚至超过了天然宝石。

但在其他几方面,人工合成宝石则显得稍有逊色。这是因为人工合成宝石可以在短时期内从实验室或工厂里被大量生产出来,而不像天然宝石那样往往经历了数百万年以上的时间才能形成,并且产量极其有限。然而就人工宝石与天然宝石的总量来比较,人工合成宝石仍不失稀少的特性,目前许多著名的人工合成宝石,由于其年代久远,随着时间的推移,其价值在不断提高,有些甚至可以达到收藏的水平。

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1、看标识

如果手表表镜是人工合成蓝宝石,蓝宝石玻璃一般都会打印在手表的后盖上面,用英文SAPPHIRE或Sapphire Crystal表示,但是现在使用蓝宝石表玻璃的也是很普遍的。

2、刮檫法

即用指甲在表镜上刮伤,有阻滞感的则表明该表镜的材质是普通水晶,若手感光滑无阻力的则是蓝宝石;或者,用一根类似针状的尖锐金属物,去划蹭表玻璃边缘最不当眼处,感觉很硬,有金属物飘过的感觉,玻璃没有被划伤,就是蓝宝石玻璃。

3、滴水法

滴一滴水直接在表镜上,看看滴下去的水是不是垂直下落,并且这滴水是不会扩散的,能够慢慢的滑落下来,一般就是蓝宝石材质。如果这滴水扩散则说明表镜是普通水晶。

扩展资料:

蓝宝石玻璃一般是指人工合成的蓝宝石,与人们平常理解的珠宝——天然蓝宝石有着很大的区别,一般用于腕表镜面的制造。

它与钨钛合金和高科技陶瓷都是抗磨损的材料。这些材料虽能抗磨损,但却不能承受强力撞击,同时一些硬度相同或更高的物质(例如:磨石,花岗石面,混凝土墙面及地面等)都有可能 会刮花这些材料的表面。

蓝宝石是刚玉宝石中除红色的红宝石之外,其它颜色刚玉宝石的通称,主要成分是氧化铝(Al2O3)。蓝宝石玻璃是指人工合成的蓝宝石,在实验室里可以很容易和便宜地生产出宝石级的蓝宝石,其化学成分和物理性质与天然蓝宝石相同。

-蓝宝石玻璃

史诗级宝石合成攻略

史诗级宝石合成攻略 下面将谈到各职业的镶嵌问题以及人工合成宝石再分解出顶级材料FLAWLESS 好啦

先回到史诗宝石合成吧 史诗级宝石在各职业胸甲锻造中使用

史诗级宝石合成效果一览--受攻击时点燃敌人,受攻击时麻痹敌人,受攻击时冰冻敌人,受攻击时毒伤敌人,受攻击时击晕敌人,

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大家看图吧

天津哪里都有珠宝鉴定。

1、天津市珠宝饰品监督检测中心

天津市南开区科西路2号增1号,拥有万余平米实验室,专利技术及论文百余个,参与国际国内能力验证千余次。

受到国内各主流媒体及环保主管领导高度关注,在业界率先使用互联网+质量检测的商业模式实现了国内多领域多区域全天候无缝检测服务,创造了检测业多个奇迹。

2、地科院天津宝玉石检测中心

天津市河东区大直沽八号路4号,是一所综合性第三方检测服务机构,一步一个台阶,以学术研究推动科研创新。

以科技强企赢得广泛认同,以不懈的努力铸就了良好的企业品形象和社会公信力,更以海纳百川的气度聚集了一大批行业精英,为社会经济发展筑起了一面金色护盾。

中心从事检测的工作人员均经过良好的岗位培训,均为国家注册珠宝玉石质量检验师,都有多年从事宝石检测工作的经验,在检测过程中本着客观公正的原则,受到社会各界的欢迎和好评。

3、天津市珠宝鉴定中心

1999年10月08日成立,经营范围包括产品开发设计,信息咨询,不含中介服务、工艺美术品(金银饰品除外)、珠宝玉石鉴定仪器。

中心从事检测的工作人员均经过良好的岗位培训,均为国家注册珠宝玉石质量检验师,都有多年从事宝石检测工作的经验,在检测过程中本着客观公正的原则,受到社会各界的欢迎和好评。

4、临沂宝玉石检测中心

1996年08月19日成立,经营范围包括宝玉石检测服务。依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动。

中心从事检测的工作人员均经过良好的岗位培训,均为国家注册珠宝玉石质量检验师,都有多年从事宝石检测工作的经验,在检测过程中本着客观公正的原则,受到社会各界的欢迎和好评。

5、天津宝石检测中心

在宝石科研方面,先后进行了宝石的人工合成、宝石优化、珍珠改善和玉石组构等方面的研究,取得了许多重要成果。

在检测方面,中心从事检测的工作人员均经过良好的岗位培训,均为国家注册珠宝玉石质量检验师,都有多年从事宝石检测工作的经验,在检测过程中本着客观公正的原则,受到社会各界的欢迎和好评。

中心还针对市场上出现的一些疑难问题开展测试技术研究,解决了许多疑难问题,为规范珠宝市场做了大量工作。

6、博恩德检测有限公司

是一家多元化、综合性的第三方检测服务机构,公司在国内拥有多家分支合作实验室,总部位于青岛。公司从成立伊始,便将“真诚服务、科学精准”作为企业核心价值观念。

本着严谨、规范的态度严格执行国家现行标准、规范及规程,竭诚为广大客户提供专业科学检测检验、研发分析服务。

中心从事检测的工作人员均经过良好的岗位培训,均为国家注册珠宝玉石质量检验师,都有多年从事宝石检测工作的经验,在检测过程中本着客观公正的原则,受到社会各界的欢迎和好评。

沈才卿

作者简介:沈才卿,中宝协人工宝石专业委员会第一届副主任委员,第二、三届常务副主任委员兼秘书长,核工业北京地质研究院成矿模拟实验室高级工程师。

一、金刚石的性质

金刚石的化学成分是碳(C),可含有硼和氮等杂质。

结晶状态:晶质体。

晶系:等轴晶系,常见八面体、菱形十二面体、立方体等晶形,晶体常发育阶梯状生长纹、生长锥或蚀象。

常见颜色:①白色系列,无色至浅黄、浅褐;②彩色系列,深黄、褐、灰色,浅至深的蓝、绿、橙黄、粉红、红、紫红色,偶见黑色。

光泽:金刚光泽。

摩氏硬度:10。

密度:(352±001)g/cm3。

光性特征:均质体,偶见异常消光。

折射率:2417。

双折射率:无。

色散率:0044。

紫外荧光:长波下荧光从无至强均有,荧光颜色有蓝色、**、橙**、粉色等,短波较长波的荧光弱。

特殊性质:钻石热导率高于所有其他物质(最近人工合成的碳硅石除外),另外,发光性较特殊,将钻石置于日光下暴晒后,会发出淡青蓝色的磷光;在X射线照射下大多数发天蓝色或浅蓝色荧光,极少数不发荧光;在阴极射线下发蓝色或绿色光。

无论是天然金刚石还是人工合成金刚石,它们对所有的酸都是很稳定的,甚至在高温下酸也不能在金刚石晶体上显示出任何作用;但是,金刚石在碱、含氧盐类和金属等溶体中,很容易受浸蚀。由于金刚石的成分是碳,所以在纯氧中温度达到700~780℃可燃烧;在空气中不断加热至800~1000℃时也可燃烧;在真空中800~1700℃条件下,仅在结晶表面的薄层有石墨化,内部无变化;在惰性气体中,约1700℃以上时,整个结晶体迅速发生石墨化,最后成为石墨粉末,石墨化的开始温度随结晶体而异,在1600~1800℃之间。金刚石的熔化温度为(3700±100)℃。有缺陷的金刚石晶体,在加热时往往破裂,但结晶完好的金刚石晶体可以加热到1800~1850℃,且可急速冷却,此时它们不仅没有被破坏,反而由于消除了局部应力而使晶体得到强化。

最常见的金刚石晶体是八面体,其次是斜十二面体,真正的立方体是很少的。金刚石的硬度最高,却很容易裂开,它最容易沿晶体面网间距最大的(111)面裂开,这个面也称金刚石的“解理面”,著名的金刚石“库利南”原石重 31069克拉,就是利用金刚石的解理面劈成许多小块的。对于晶体完好、无可见缺陷的金刚石来说,将晶体劈开的压力在300~1000N/cm2之间。

二、金刚石的人工合成历史、方法和原理

1人工合成金刚石的历史

1953年人工合成金刚石首次在瑞士 ASEA公司试验成功,但没有报道。1955年2月15日美国通用电气公司最先报道了人工生长金刚石获得成功的消息,取得了发明权。自此,世界各国纷纷进行人工合成金刚石的试验和开发,起初人们只能大量合成出细小的、质量不高的工业级金刚石,主要供工业方面应用。但人们一直在设法长出优质的金刚石大单晶。终于在1970年,美国通用电气公司宣布用晶种法、经过七天时间生长出了5~6mm的宝石级金刚石,晶体重量达1克拉左右。后来,他们致力于提高晶体生长速率的研究,只需几十小时就可生长出上述同样大小的金刚石。1992年,该公司合成出热导率比天然金刚石大2倍的超级金刚石,颗粒重量达到3克拉。南非 De Beers公司在20世纪70年代初能生长出宝石级金刚石,1987年生长出了1114克拉的大单晶,是浅**、透明的宝石级八面体歪晶形金刚石,1990年又宣布生长出了143克拉的金刚石大单晶,资料表明,后来又合成出重30多克拉的黄—棕色金刚石晶体。前苏联科学院西伯利亚分院1990年宣布生长出了75mm,重15克拉的不同颜色的宝石级金刚石。他们是目前世界上唯一能将人工合成钻石(通常将加工好的金刚石称钻石)进入市场的国家。如今,俄罗斯与泰国的合资企业 Tairus公司生产人工合成钻石,既供裸钻又供镶嵌好的钻饰。据报道,美国向俄罗斯购买了人工合成宝石级金刚石的技术,因此,市场上也有美国生产的人工合成钻石。

2我国的人工合成金刚石历史

我国的人工合成金刚石于 1963年获得成功,由于工艺比较成熟,还有专门生产设备的厂家,供求量又大,不少乡镇企业都能生产。据1998年统计,我国有大小人工合成金刚石厂3000家左右,年产量5亿克拉左右,但这些人工合成金刚石都比较小,只能作工业用,其质量属于工业级。对于大颗粒金刚石,曾于1974年由上海硅酸盐研究所用金属薄膜法生长出了优质金刚石大单晶,并于1977年生长出最大达4mm,重量达029克拉的含硼半导体金刚石大单晶,后于1985年又采用晶种法获得了直径32mm,重量为02克拉的优质人工合成金刚石大单晶。但直到现在,我国尚未进入商业生产人工合成宝石级金刚石的行列,也就是说,珠宝首饰市场上至今没有我国生产的人工合成钻石。据2002年年中的不完全统计,我国人工合成金刚石厂有4000~5000家,但生产单颗粒工业级人工合成金刚石的厂家只有450家左右,其他主要是生产聚晶金刚石或生产金刚石制品的。然而,这450家左右的人工合成工业级金刚石厂的产量较大,从消耗的原材料与触媒量估算(原材料与触媒的用量与人工合成金刚石的产量之间有一定的比例),我国人工合成工业级金刚石的年产量应当有12亿克拉左右,估算年生产能力可达15亿~20亿克拉。通过强强联合或兼并,我国目前年产量达2000万克拉人工合成工业级金刚石的厂有10家左右,最大的厂家可达年产量1亿~2亿克拉人工合成工业级金刚石。六面顶金刚石压机用的叶蜡石外形见图1,合成金刚石原料分选机见图2。

图1 六面顶金刚石机用叶蜡石外形

3我国人工合成工业级金刚石的优势与劣势

我国人工合成工业级金刚石年产达12亿克拉左右,但目前全世界年产人工合成工业级金刚石(除中国外)有7亿~8亿克拉,其中主要生产国及公司有:俄罗斯,年产 2亿克拉左右,美国,年产2亿克拉左右,De Beers公司年产2亿克拉左右,可见我国年产量的优势很大。但是,我国生产人工合成工业级金刚石的劣势也很大,主要差距有:①每一次合成金刚石产量(单产)的差距:国外达到单产600~700克拉;我国97%以上的人工合成工业级金刚石生产厂用的是六面顶金刚石压机,最少的单产仅10克拉左右,好的能达到单产30克拉左右,最好的能达到单产40克拉左右;二面顶金刚石压机单产较高,可达60克拉左右,可见与国外人工合成金刚石单产差距很大。②人工合成工业级金刚石质量的差距:人工合成工业级金刚石的质量主要有下列几方面:合成金刚石单颗粒抗压强度、晶体形态、热稳定性、抗冲击强度、粒度大小等,与国外主要生产国生产的人工合成工业级金刚石比,我国生产的人工合成工业级金刚石质量比较差。国内同类产品比较,二面顶金刚石压机生产的人工合成工业级金刚石的质量比六面顶金刚石压机生产的人工合成工业级金刚石质量好。③价格差距:我国出口的人工合成工业级金刚石以原料为主,每克拉平均销售价为10美分左右;国外的人工合成工业级金刚石原料平均售价70~80美分,最高售价可达1~2美元。价格是由产品质量决定的,这也印证了我国生产人工合成工业级金刚石的质量较差的评价。④设备的差距:国外以二面顶金刚石压机为主要生产设备,其压力相当于6000~10000t,合成腔的体积大,所以单产高;我国有97%的人工合成金刚石是用六面顶金刚石压机生产的,其优点是投资低,技术难度不高;但缺点是合成压腔小,单产低,质量差;对于二面顶金刚石压机来说,其压力比六面顶金刚石压机大,但压力相当于2500吨,比国外的二面顶金刚石压机的压力小很多,合成腔也比国外的小,所以单产比较低。我们能把压力提高吗?!难。据说主要是国内生产的相当于6000吨压力用的合成腔材料质量达不到要求。目前,国内已有单位从国外引进相当于6000吨压力的金刚石压机用以生产高质量的人工合成工业级金刚石。

图2 合成金刚石原料分选机

4我国人工合成金刚石的最新进展

1)在20世纪90年代,原国家建材部人工晶体研究所,曾用化学气相沉淀法(CVD)法生长出2mm厚、5mm边长的黑色金刚石戒面供应市场。据北京航空航天大学陈汴琨教授介绍,2006年我国某单位已能用此法生长出厚1mm左右,面积100cm2左右,重量为150克拉的金刚石块体,只不过价格还偏高,这样一块金刚石原料的价格在1万元人民币左右。

2)2003年8月14日,《宝玉石周刊》刊登了“我成功在440℃下合成金刚石”的消息。中国科学技术大学陈乾旺教授领导的研究组在关于“低温还原 CO2合成金刚石”研究中,实现了在440℃的低温条件下,以CO2为碳源成功地合成了250μm的大尺寸金刚石,首次实现了从CO2到金刚石的逆转变,在国际学术界引起极大反响。陈乾旺教授和同事们自行研制高压反应釜进行实验,用安全无毒的CO2作原料,使用金属Na作为还原剂,在440℃和80MPa的条件下,经过12h的化学反应,终于将CO2还原成了金刚石。目前,已能生长出12mm的金刚石,有望达到宝石级,CO2转化金刚石的产率达89%,X射线衍射及拉曼光谱的分析结果都证实,这些合成的颗粒就是金刚石,它无色、透明,可与天然金刚石媲美。该工艺重复性很好,用其他碳源和还原剂也取得了成功,有关结果已申请国际专利。

5人工合成金刚石的原理

众所周知,金刚石的化学成分与石墨相同,都是碳(C),但石墨很软,金刚石很硬,区别在于石墨为六方结构,金刚石为立方结构。要把石墨的六方结构转化成金刚石的立方结构,条件很苛刻,需2700℃温度和125GPa的压力。这样高的温度和压力给生产设备的制造带来相当大的困难,且转化率不高。后来人们采用了过渡族金属元素铁、钴、镍、铬、锰等组成的“触媒剂”,便可以在1200℃和4GPa下使石墨转化成金刚石。石墨在触媒作用下转变成金刚石的结构简图见图3。

图3 石墨在触媒作用下转变成金刚石的结构简图

比较转变前后的结构变化,可以看出石墨层间距缩小了大约13×10-10m。石墨层中的相邻原子分别相对于层平面垂直方向向上和向下位移了大约25×10-10m,变成相距为50×10-11m的双层。双层中原子间以共价键连接形成了扭曲的六边形格子,原子间距伸长为154×10-10m。这样,上双层的下次层与下双层中的上次层的原子彼此完全对应,且亦相距154×10-10m。只要原来的自由 2Pz电子成对地集中到这些相对应的原子对间形成键长为154×10-10m的垂直共价键,就可以变成金刚石的结构。这种转变方式显然要比把石墨中的碳原子拆散,再重新组成金刚石的转变容易得多。目前,世界各国的人工合成工业级金刚石都采用此方法,操作时采用一片高纯石墨片,一片金属触媒片交互重叠组装后放入专用装置中,再在二面顶或六面顶金刚石压机中进行合成(图4)。但我国至今没有生产宝石级合成金刚石(通常认为要达到 5mm大小的晶体)的厂家,几乎全部是工业级合成金刚石和金刚石产品深加工企业。

图4 两面顶金刚石压机及产品

对于宝石级大颗粒金刚石的人工合成,一般采用金刚石作晶种,用金刚石粉代替石墨作碳源,生长腔的中间温度比两端高,必须采用金属触媒剂。晶种触媒法生长宝石级金刚石的两种不同合成腔结构如图5。

图5 合成宝石级金刚石的两种不同合成腔结构

其生长工艺过程如下:腔体中部(热区)放置金刚石粉(或光谱纯石墨与金刚石粉的混合物),用镍铁(1:1)合金为触媒剂,金刚石晶种安放在两端冷区,在高温超高压条件下(55GPa,1300~1400℃之间),原料区的碳源迅速溶解于熔融触媒金属液中,在温度梯度30~50℃的推动下,热区中的碳向冷区的金刚石晶种方向扩散,在温度的降低过程中必然出现部分过饱和浓度的碳,这些碳沉积在金刚石晶种上,从而使晶种不断长大成金刚石大晶体,直到碳源消耗完为止。若在原料中人为加入某些杂质,就可以使金刚石着色,如加入氮(通过加入少量的钛吸附氮元素)可获得**或绿色;加入硼则可获得蓝色,并具有半导体性质;加入足够量的钛可使合成钻石变成无色;加入一定量的铁也可使合成钻石获得近于无色的合成钻石。在这里,触媒剂既起溶解碳的作用,又起加快金刚石生长的催化剂作用。

6人工合成金刚石方法面面观

人工合成金刚石的方法很多,上面说的两种方法是最常用的方法。因不同的用途还有不同的方法,随着科学技术的发展也发明了一些新的合成方法,总共有数十种,下面介绍5种:

(1)爆炸法

利用烈性炸药爆炸时产生的高温高压使石墨转化成金刚石,但由于保持温度和压力的时间很短,所以形成的金刚石颗粒很小,平均粒度不到10μm,最大粒度约40μm,最佳情况下,每千克炸药能合成 60克拉金刚石微粉,产品适宜制造研磨膏,也可作为聚晶金刚石的原料。此法的最大优点是便宜、投资少、单次产量高(可达500克拉)。

(2)液中放电法

将含有触媒金属的石墨电极及空心圆筒石墨(或金属)作成两电极,浸在低蒸发热的液体介质中(如四氯化碳),空心圆筒电极与石墨电极同轴,当接通很大的电流电压时,两电极间产生火花放电,使液体产生冲击波,形成高温高压区,石墨可转化成金刚石。此法可获得05mm的金刚石微粉,主要缺点是产量不高。

(3)常压高温合成法

也称CVD法,这是在常压下合成金刚石的方法。此法用含碳的甲烷气体或酒精浓度的白酒作原料,在常压下经加热分解出碳原子(等离子体),在电场的作用下,游离的碳原子在金刚石籽晶表面上沉积生长出金刚石,也可以在非金刚石表面镀金刚石微粒。用这个方法生长的金刚石原来速度很慢,颗粒很细,常用于表面镀膜,例如在导弹头上用此法镀金刚石薄层。近年来,国际上对此法的研究获得了技术上的突破,生长速度大大提高,已能生长出 10克拉以上的大单晶金刚石,成为各国竞相开发的热门工艺,我国也在迎头赶超。

(4)常压真空合成法

在真空炉中放入触媒金属,再撒上石墨粉,然后抽真空加热,在900℃下恒温10h,可用于钻头和磨料的工业级金刚石就在加热的混合物中结晶析出,经过分离即可使用。

(5)还原二氧化碳合成金刚石

2003年8月14日,《宝玉石周刊》刊登了“我成功在440℃下合成金刚石”的消息。中国科学技术大学陈乾旺教授领导的研究组在关于“低温还原CO2合成金刚石”研究中,实现了在 440℃的低温条件下,以 CO2为碳源成功地合成了250μm的大尺寸金刚石,首次实现了从 CO2到金刚石的逆转变,在国际学术界引起极大反响。

三、人工合成金刚石的用途和前景

人工合成金刚石有着广泛的用途。

1)我们常见的地质勘探用金刚石钻头,切割石头和道路的金刚石锯片(图6)。加工宝石用的金刚石磨盘、金刚石微粉抛光膏,金刚石拉丝模等等都少不了金刚石,并且用量是很大的,据1975年统计资料,全世界每年金刚石用量为125亿克拉,其中绝大部分用的是人工合成金刚石。

图6 人工合成金刚石制的锯片

除此之外,人工合成金刚石在高科技和国防工业上也有很大的用处。

2)利用金刚石的高导热性,可以用来作固体微波器件及固体激光器件的散热片,为制造微型雷达和通讯设备创造了有利条件。

3)利用Ⅱa型金刚石的半导体特性,及耐高温与散热、高硬度和抗腐蚀等优良性能,可以做金刚石整流器、金刚石三极管、金刚石温度计等,在宇宙航行中可大显身手。

4)厨具革命:在日用消费品领域,各种厨具的表面可镀上合成金刚石膜,这样,钻石的低摩擦系数使食物更不易粘在锅底;钻石的高硬度使厨具不会轻易遭到损坏等。

5)无油轴承:在现有的轴承表面镀上合成金刚石膜,可大大降低摩擦系数,不用油且不易损坏,同时可保护轴承免遭海水的腐蚀。

6)钻石窗:钻石对可见光及红外光等光谱范围内的电磁辐射是完全透明的,对高速雨滴及尘埃具有较强的抵抗力,又可迅速传导由于空气摩擦而产生的热量,这些特性使钻石在航天探测中具有重要意义。如1978年,美国先锋号宇宙探测器在对金星进行的探测中,就安装了钻石窗,由于金星的大气压是地球的近100倍,因此当探测器在金星的大气层中下降时,钻石窗既能承受巨大的热量和压力,又能使金星大气层中的红外线穿过钻石窗而不被吸收,从而使探测器能成功地测量到金星大气中的红外辐射。当时的这一钻石窗是从一块宝石级天然金刚石上切下来的,现在可以用CVD方法人工合成出类似或更大直径的钻石窗了。

7)超级计算机应用:采用数字集成电路的大型计算机的运算速度取决于信号在各块芯片之间的传送速度,人们采用了三维多芯片模块,但信号在芯片之间的高速传送会释放出大量的热量,以前用液氮来解决,现在采用芯片直接安放在高纯度的合成金刚石膜上进行散热,可大大提高超级计算机的运算速度。

由此可见,人工合成金刚石对工业的发展、科学技术的发展和国防工业的发展具有重要作用。从这里,我们也看到了人工合成金刚石或钻石的前景非常广阔。

参考文献

沈才卿,吴国忠1994人造宝石学 北京:中国地质大学出版社

郭永存等1984金刚石的人工合成与应用北京:科学出版社

何雪梅,沈才卿吴国忠1997宝石的人工合成与鉴定北京:航空出版社

何雪梅,沈才卿2005宝石人工合成技术北京:化学工业出版社

张蓓莉等1997系统宝石学北京:地质出版社

《宝玉石周刊》(报纸)2003年8月14日

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