钻石的制作

钻石的制作,第1张

钻石,是经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体,由碳原以四价键链接,为目前已知自然存在最硬物质。

钻石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。由于钻石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以钻石不仅硬度大,熔点极高,而且不导电。在工业上,钻石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具,形状完整的还用于制造手饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。

钻石是天然的,然后经人工加工成项链,戒指等。人工钻石,是骨灰钻石,要制作一颗“骨灰钻石”,一般只需要少量骨灰,但骨灰首先要在一个温度达5400度的真空电感应炉里得到净化,然后,被放置在高压高温的环境中,持续大约16周。这一过程是要模拟一颗天然钻石形成的外部条件。目前已经成功的为全世界3000个家庭保存下可以珍贵钻石,只是高科技要价高,价格不但高于天然钻,比一般的人工钻要贵,一克拉要80万元。

钻石的成分,就是百万年动物遗骸当中的碳素所形成的,人类有机物质当中,做钻石主要就是炭素。

钻石就是个骗局,虽然它比较稀少,且不会裸露在地表,但地球上的储量还算丰富, 价格之所以被炒上天,是因为垄断,而钻石的成分与人们日常生活中常见的煤炭、石墨等碳类物质极其相似,只要满足特定的条件,在特殊的环境里就可以人工制造出钻石。

钻石是如何形成的?

钻石是一种天然矿石,一般深埋地下,一些含有钻石的矿石在自然环境的侵袭下会还原成土壤,最终被水流冲积到有人类活动的地区(平原、丘陵缓坡地带),最终被人类发现,世界上第一颗钻石是印度人发现的。钻石一般不会单独存在,它存在伴生矿石,钻石的原石被称为“金伯利岩石”,这种岩石形成于地球深处,属于偏碱性超基性火山岩的一种,伴生矿石包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石等。

钻石的形成,与它所处的位置和环境有关,钻石的形成环境压力必须达到4~6Gpa,温度在1000~1500℃之间,只要满足该条件,那么就有可能形成钻石。钻石的主要成分是“碳”,它是所有已知宝石中唯一由单一元素组成的轴晶系宝石,但大多数天然形成的钻石会略微带一些杂质,杂质越少,代表纯净度越高,价格越贵。

自己在家是否可以制作钻石?

答案是肯定的,只要满足特定的条件,就可以自己在家制作钻石,在前文中已经提到了,如果想要自制钻石,就必须要拥有碳物质,且制作环境要符合钻石生成的条件,比如高压、高温等。不过这种制造方式不适合在家中操作,虽然人造钻石技术已经成熟,但还无法像日用品一样量产,存在技术门槛,必须在实验室环境下才能制造或合成。

之所以这么肯定,就是因为钻石的化学成分比较单一,它不像其他宝石一样,其含有的化学成分比较复杂,正因为它是单一元素组成,这才可以想办法模拟出它形成的环境,而这意味着,只要拥有制造材料、满足生成条件,那么就可以制造出钻石。以石墨为例,石墨矿石并不稀有,它的主要成分就是碳元素,只要在特定的环境下经过高压、高温的作用,就可以让蜂窝状的(碳原子)结构变成立方体结构,也就是钻石,而石墨的成分与钻石是相同的(不算杂质)。

人工制造钻石到底靠不靠谱?

说到人工制造钻石,不得不提到中国,我国在“合成钻石”领域研究比较超前,“人工制造钻石”的技术早就已经成熟了,根据《全球钻石行业报告》显示,全球珠宝级“实验室培育钻石原石”产量约为600万~700万克拉,咱们中国的产量就达到了300万克拉,国内制造厂商早就可以批量生产3~6克拉的钻石毛胚,且标准达到4C及以上,颜色评级达到“D”(无色),净度达到VVS级(最高)。

如果将人工制造的钻石与天然钻石进行对比,质量相差并不大,反而是因为人工制造时使用了更加纯净的碳物质,制造、合成的钻石要比天然钻石看起来更好。

结束语:钻石之所以会卖那么贵,并不是因为它的稀有程度,只是因为全世界的钻石开采和销售都被垄断了,人们误以为它稀少而已,实际上它并不保值。

切磨过程:

一颗钻坯看起来并不起眼,必须经过仔细的切磨、加工,才会成为我们所惯见的闪烁生辉的钻石。因此,钻石的车工,直接影响钻石的价值,详见后述。最理想的切割效果当然是保持钻石的最大重量、尽量减少瑕疵,并充分展示钻石的美,以使钻石光彩照人。一般的切割过程包括以下几个步骤:

标记(划线):这是钻石切割的第一步,先检验钻坯、并在钻石表面做标记,做这项工作的人有着丰富的经验并精通加工技术。最终目的是制造出最大、最干净、最完美的钻石,以尽可能高地体现钻石的价值。划线员必须留意两点:即既要尽量保持最大的重量,又要尽量减少内含物。划线员利用放大镜研究钻坯的结构,如果是大颗粒钻石,这项工作可能要历时数月,对普通钻坯则需要几分钟。不过,不论钻坯如何细小,每一颗钻石都要经过详细的检查以做出正确的判断。

划线员用印第安墨水在钻坯上划下标记,显示该钻坯要沿此线分割。通常尽可能沿钻石的天然纹理方向划线。

分割原石:包括劈割和锯切。

劈割:劈割师将划好的线的钻坯安放在套架上,然后以另一颗钻石沿分割线削一个凹痕,再把方边刀放在凹痕上,以手捶在劈刀上以合适的力敲击,钻石会沿纹理方向被劈成两半或多块。

锯切:大多数钻石并不适宜劈开,这时需要用锯切开,由于只有钻石才能切割钻石,因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片。钻石固定在夹子上,锯盘以高速旋转,即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割,大大提高了钻坯的加工效率。

成型:锯开或劈开的钻石再送到打圆部门去打圆、成型,即按照设计要求将钻石做成圆形、心形、椭圆形、揽尖形、祖母绿形等常见的切割花形,或其它特殊的形状。由于钻石是目前为止人类所认识到的最硬的天然物质,所以只有钻石才能打磨钻石,而且因钻石各个方向的硬度略有不同。所以研磨时要凭借经验,把握住钻石的基本形态:三方体、八面体、十二面体及晶体特性。一般方法是将钻坯高速旋转的车床上,然后用另一臂杆上的钻石把转动中的钻坯打圆。

起瓣、抛光:在一个涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上,车磨出所有瓣面(刻面),使钻石发出诱人的光彩。研磨的过程通常是,首先在底层做出8个大面,然后做16个刻面。加尖底,共25个刻面,正确改错了,并由此延伸出三角小面,风筝面及腰上刻面,一共33个刻面,这样一颗圆形钻石一共58个刻面,如果没有底尖的小刻面则共有57个刻面。并不是每颗钻坯都必须经过全部五道工序,这须视钻坯的本身特点、所要达到的目标而定,如对前述的“扁平状”钻坯可能就不用劈割这道工序,又如加工祖母绿钻石就不须经“打圆”的工序。然而,任何钻石毛坯,有两道工序是必不可少的,这就是“划线”、“起瓣、抛光”。一颗精工切割的钻石所产生的瓣面,其位置和角度都是经精确计算的,使钻石发出最大的光彩。由此可见,切割世界上最坚硬的宝石——钻石,不仅需要先进的设备,更需要切割师由丰富的经验、高度责任心和全神贯注,才能释放钻石全部的灵彩。首饰柜台里一颗钻石,可能遗穿越过许多国家,经过若干人之手,通过加工、镶嵌、制作后才成为一件钻石首饰。

随着科学技术的进步,激光技术、电子计算机记述的引入,可以使钻坯的设计、切磨更加精确无误。

参考资料:

黄金珠宝网

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