除无色透明外,钻石也可有许多种颜色,品质达到首饰级的有色钻石被称为彩色钻石,彩色钻石的颜色有:**、绿色、蓝色、褐色、粉红色、橙色、红色、黑色、紫色等,彩色钻石数量稀少,因此价值也很高,特别是那些色调鲜艳,饱和度较高的彩色钻石,更是价值连城。历史上最负盛名的“希望”、“德累斯顿”等名钻都是罕见的色调鲜艳、高饱和度的钻石。
钻石的呈色机理是一个相当复杂的问题。多年来一直是许多研究结构关注的焦点。在理想的状态下,钻石由于是完整的等轴晶系晶体,在可见光范围内没有选择性吸收,因此表现为无色。然而天然生成的无色纯净的钻石是极为稀少的,极大部分钻石因为在其漫长的生长过程中,受到外界生长环境的影响,而使它的晶格受到损伤,致使出现深浅不一的颜色。
钻石的颜色主要有三大系列。即:
**系列,包括无色、浅黄至**钻石;
褐色系列,包括不同强度的褐色钻石;
彩色系列,包括粉红、紫红、金黄、蓝色、绿色等钻石。
此外,还有一些黑色的工业级钻石。
这些颜色的成因主要有以下四种因素而致。
一、晶格杂质元素致色
众所周知,钻石主要是由碳(C)元素组成。一个碳原子与另外四个碳原子以共价键的形式相连,以共顶角方式连接,在三维空间形成立方面心格子结构。除此之外,还含有少量的氮(N)、硼(B)、氢(H)等杂质元素,在钻石结构中代替碳原子而与其它碳原子相连,从而产生不同的颜色。
1、杂质氮对钻石颜色的影响
晶格中的杂质氮因原子序数是7,最外层有5个电子,比碳多1个。当占据碳晶格位置时,其中的4个电子被共价键所约束,而多余的1个电子受的约束较小,只需较小的能量就能脱离氮原子。当该电子吸收可见光范围内的某波段光的能量时,即可摆脱氮原子而发生能带跃迁,而使钻石显**调。因吸收的波长有差异,而出现不同的中心,杂质氮在钻石晶格中有五种存在形式。
①、孤氮形式:即杂质氮以单个孤立的原子出现代替了一个碳原子位置,与其它四个碳原子相连,可见光范围内具有503nm、637nm吸收峰,红外区有1130cm-1吸收,吸收可见光中的部分蓝绿光和红光,使钻石呈现深浅不同的**。属Ⅰb型钻石。
②、双原子氮形式(A集合体):即杂质氮以原子对的形式出现,代替两个碳原子的位置,为N2中心缺陷,可见光范围内具有477nm吸收,红外区有1282 cm-1主吸收,1375 cm-1次峰吸收,也使钻石呈现**调,属ⅠaA型钻石。
③、三原子氮形式(N3中心):即杂质氮以三个原子集合体出现,代替三个碳原子的位置,并伴随有空位出现。N3中心吸收蓝-紫色光,以4155nm为特征吸收,另外还有423nm、435 nm、465 nm、475 nm吸收峰,这种选择性吸收使钻石呈**,红外区无典型吸收。称为Cape系列,属ⅠaB型钻石。
④、集合体氮(B1中心):即由4~9个氮原子占据了碳原子位置,仅在红外有1175 cm-1吸收。
⑤、片晶氮(B2中心):即氮沿某一方面分布,代替碳原子位置,仅在红外有1365 cm-1吸收。
B1中心,B2中心仅在红外区有吸收,在可见光区无吸收,因此不影响钻石的颜色。
2、杂质硼对钻石颜色的影响
杂质硼的存在是钻石产生蓝色的原因。硼的原子序数为5,最外层有3个电子,比碳少1个,不能满足4个原子的成键要求,在共价键中产生一个"空位",可被邻近的其它原子中的电子运动所充填,使钻石产生蓝色。
天然的蓝色钻石无典型的吸收峰。属Ⅱb型钻石,为半导体。
3、杂质氢对钻石颜色的影响
据最新的研究表明,若钻石中只含有杂质氢,不含硼、氮,钻石也会呈现蓝色。但这一研究有待进一步的证实。
二、辅照损伤致色
辅照的本质是提供激活电子、格位离子或原子发生位移的能量,从而形成辅照损伤色心。其过程实际上是利用辐射源产生得高能粒子或射线同晶格中的离子、原子或电子间的相互作用,使钻石结构遭到破坏,产生色心,该色心对可见光进行选择性吸收,而使钻石呈现颜色。
天然的α-粒子辐射作用使部分钻石晶体表层呈绿色,其颜色厚度约为20μm,只在原石中看到,经抛磨后颜色即消失。因此抛光成品的钻石中,自然辅照致色的极少,极大部分绿色、蓝色钻石为人工辅照改色。
目前辅照致色的方法有五种:
1、中子处理:将钻石放入核反应堆中,用中子轰击,可直接穿透钻石,产生晶格缺陷,产生绿色、蓝绿色,是整体改色,颜色可以永久保存,再加热到500~900℃,Ⅰa型钻石产生**、橙**;Ⅰb型钻石产生粉红色、紫红色;Ⅱa型钻石产生褐色,此方法目前最常用。
2、回旋加速器处理:经回旋加速器加速的带正电荷的粒子,可在钻石中产生绿色,如时间过长,则产生黑色,颜色仅限于表面。再加热到400~900℃,会出现黄、橙、褐色,产生颜色无法预料,形成N-¤-N的H3缺陷中心,产生503nm、595nm吸收线。此法目前很少用。
鉴别特征:经回旋加速器处理过的钻石,表面显示出特征的暗色标记,如果从亭部辅照,从台面观察可见一"张开的伞"状特征围绕底尖,如果从冠部辅照,环绕腰棱可见暗带,从测面辅照,可看到一边深,一边浅。
3、电子处理:产生淡蓝色或蓝绿色,仅限于表皮,大约2mm厚度,经处理后的钻石不具放射性,加热到400℃,产生橙、**、粉红-紫红色、褐色、蓝色、黑色,但颜色不可预料,此法目前较常使用。
4、γ射线处理:用Co60产生的γ射线,使钻石整体呈蓝色或蓝绿色,但所需时间长。现较少使用。
5、镭处理:产生稳定的绿色,限于表皮20μm,加热后产生黄、橙黄、褐色,但有放射性残余,几年后才能消失。因此现已不用此法。
辅照处理钻石的鉴别特征:
①、绿色:辅照处理后,有741nm吸收峰,称为GRI损伤,为一结构空位;
②、橙色、**、褐色:出现H3中心、H4中心,H3心为A集合体+空位,503nm吸收,H4心为496nm吸收,B1中心+空位,此外还有595nm吸收。595nm吸收为人工处理钻石的特征线,天然辅照以H3心为主,辅照处理以 H4心为主。当加热到一定高温时,595nm吸收会消失,但同时出现1936nm、2024nm吸收中的任何一条,即可判定为人工辅照改色钻石。
③、蓝色:有741nm吸收线,人工辅照改色的为绝缘体,天然为半导体。
④、粉红色、紫红色:Ⅰb型为637nm诊断线,还有595nm、575nm、503nm吸收线。
三、塑性变形致色
塑性变形是沿八面体{111}面滑移,使晶格产生位错,形成结构缺陷,产生天然褐色、粉红色、紫红色。
1、天然粉红色、紫红色钻石:在563nm处有诊断吸收带。Ⅰa型粉红色钻石有415nm、478nm、563nm吸收。Ⅱa型粉红色钻石有390nm、396nm、563nm吸收。澳大利亚阿盖尔矿(Arggle)有563nm、503nm、415nm吸收。
2、天然褐色钻石:原石上有密集的细线,尤其在菱形十二面体上,可看到变形,503nm处有强吸收峰,并伴随有537nm、512nm、494nm、495nm弱吸收峰。
四、包裹体致色。
因含大量包裹体而使钻石呈现黑色,橙色或褐红色。
当钻石中含有无数的暗色不透明包体时,呈现黑色,当用强的透射光照射时,可以观察到包裹体。
当次生包裹体存在于钻石的裂隙中,使钻石呈现橙红或褐红色,这种称为"氧化"钻石。
鉴别钻石的简单方法
一、钻石的单折射
钻石的单折射是由钻石的本质特性决定的。而其他天然宝石或人造宝石大多是双折射的。在10倍放大镜的观察下,很容易看到钻石的棱角出现重叠的影像,同时呈现两个底光。如果双折射的差异较小,比如锆石,也可以看到底光重叠的图像。
B钻石的吸附
对钻石油脂和污垢有一定的亲和力,即油污容易被钻石吸附。所以用手指摸钻石会有黏黏的感觉,手指好像也有黏黏的感觉。这是任何宝石都没有的。这种方法需要训练才能掌握其中的细微差别。
c、直线的特性。
这颗钻石有一个光滑的抛光表面。用钢笔蘸墨水,在钻石上画一圈。如果是真钻石,表面会留下光滑连续的线条,特点是直线。假冒产品会留下一行点。你应该用放大镜用这种方法观察。
d、独特的钻石光泽
在100度左右的白炽灯光下,与赝品对比,很容易看出哪颗钻石有钻石光泽。这种方法不应在太暗或强光下进行。
CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉淀)钻石的影响
1 颠覆对钻石价值观
过去号称要百万年才能结晶的昂贵钻石,可以在实验室中不到一周就制造完成,颠覆了一般人对钻石的价值观感。
2 提升钻石在各领域应用
以往钻石因价格高昂,多半用作珠宝饰品。一旦可便宜制出高质量的钻石,其应用价值,会迅速普及到各个领域。
专家预言廿一世纪最重要的发明将是会长大的钻石。有朝一日,价廉物美的钻石会取代硅在半导体的角色,使人类科技进入另一世界。
钻石大量生产后,可更平价,且发展有更多元的功能。钻石硬度高,具优异导热及切割、研磨特性,可在医疗上及电子组件上有很好之应用。 合成钻石:HPHT合成钻石大多为Ⅰb型;CVD合成钻石都是Ⅱ型的。主要用于区分改色钻石。但就从科技发展本身的规律来看,所有的仪器并不可能成为终极武器。文献资料显示,还有更多的大型仪器和研究方法用于检测合成钻石及优化处理方法,例如,液氮冷却技术用于可见光吸收检测、红外光谱检测、光致发光光谱、激光拉曼光谱、阴极发光等等。
合成钻石也可经过辐照和高温高压处理获得各种艳丽的颜色。按行规,人造钻石需要在钻石的腰部注明“人造”字样,或是英文,或是中文,而这批100多粒的人造钻石并没有亮明身份,供货商也未附带任何产品说明,目前国内外均有人工钻石的加工基地,加工地点相当隐蔽。钻石难辨真假,市场上售卖的钻石往往带有专业机构出具的鉴定证书。用老方法检测易被“忽悠”,所以业内专家提醒消费者,人造钻石价格便宜近两成,且不具保值潜力,购买钻石时应看清楚第三方检测证书。 高压高温造人造钻石
目前,在实验室有两种制造人造钻石的途径。
一种是化学气体相沉积法,英文简称叫做CVD,由位于美国的CVD钻石公司研制。
这种方法较灵巧,是一种在高压器里制造钻石。具体是在一个如洗碗机大小的高压器里,用化学气体相沉积的方法来加热天然气和氢气,接着便会产生一种碳化电浆,电浆随后会像雨点一样撒落在高压器底部的碳化基片层上。电浆越积越多,而且慢慢变硬,最后形成像钻石一样的晶体,纯且清亮。
另一种制造人造钻石的方法是由位于佛罗里达州的盖迈希公司研制的“残酷”办法。
在数十年的实验之后,科学家终于可以“种”出可媲美最珍贵的戴比尔斯钻石的人造钻石。
完美的大于2克拉的单晶钻石很快就可以被“种”出来。从去年开始,科学家们已经成功掌握了造出10克拉单晶钻石的方法,最厉害的是,这种钻石在颜色和纯净度上甚至超过了真的矿产钻石。在10年内,人造钻石将会变得越来越便宜。2011年,第一颗钻石半导体将会面市。
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。
(一)钻石 钻石号称"宝石之王",是世界上公认的最珍贵的宝石。钻石硬度大,光泽强,不宜磨损,折射率大且色散强,因此能射出迷人的"火彩"。最早发现钻石的国家是印度,目前世界上最主要的钻石产地是非洲、澳大利亚、俄罗斯、加拿大,其中非洲是最主要的产地。目前,世界钻石的经销主要控制在戴比尔斯联合矿山有限公司的手里,该公司通过中央销售组织控制世界金刚石生产的80%左右。戴比尔斯公司开采金刚石的主要矿山在南非,并通过其金刚石有限公司和子公司还控制非洲等地以外或其他西方国家的钻石。 根据颜色钻石可以分为两大类:无色至浅**系列、彩色系列。无色系列包括近无色和微黄、微褐、微灰色。彩色系列包括**、褐色、红色、粉红色、蓝色、绿色、紫罗兰色等,此外还有含有大量石墨包裹体的黑色钻石,多数彩色钻石颜色发暗。其中蓝色和粉红色钻石是最好的,由于极其罕见,因而极其昂贵,世界上有名的"库里南昌"、"高贵无比"、"希望"等均为淡蓝色的钻石。 俗话说:"黄金有价,钻石无价",钻石被人们视为无价之宝。但实际上钻石的价值可以通过钻石的"4C"来确定,即钻石的质量(Carat)、颜色(Color)、净度(Clar-ity)、切工(Cut)。其中钻石的质量是影响钻石的价值的最重要的因素,同等品质的钻石,质量越大越是珍贵。一般讲,钻石质量只计克拉(1克拉=02克)后面的两位小数,对第三位小数的意见是8舍9进。但是,钻石价值与质量的关系,并不是简单的线性关系,而是复杂的几何关系,29分与30分,49分与50分,59分与60分,89分与90分,99分与1克拉之间,钻石价值的差别很大。钻石的价值也受到净度、颜色的影响,净度级别越高,颜色级别越好,钻石的价值也越高,颜色越白的钻石,越为稀罕、珍贵。钻石评价的四个要素中,切工是直接受人为因素影响的。目前市场上较为常见的钻石切割花形有圆形、心形、水滴形、方形、椭圆形、祖母绿形等。切工的好坏直接影响钻石的火彩,切工越是精确、合理,就越能显示钻石的诱人光彩。 伪劣品鉴别 由于钻石稀少、昂贵,所以市场上出现很多钻石仿制品。这些仿制品主要是一些无色宝石,如无色玻璃、无色锆石、无色水晶、无色蓝宝石、无色黄玉、无色尖晶石、合成金红石、人造钛酸锶、钇铝榴石、钆镓榴石、合成立方氧化锆、合成碳硅石等。目前,合成立方氧化锆琢合成碳硅石是钻石的最理想的仿制品。钻石与其仿制品的主要鉴别特征如下: 1光泽 钻石具有特征的金刚光泽,这是区别于其他仿制品的主要特征之一。 2火彩特征 钻石由于具有高的折射率和高的色散值,因此表现出一种特殊的"火彩"。钻石的火彩柔和,有跳动感,而钻石仿制品的火彩呆板且单调。 3透视效应 将钻石台面向下放在一张有线条的纸上,切工完美的钻石看不到纸上的线条,否则为仿制品。 4亲油性 天然钻石具有较强的油亲和能力,用油性水笔在钻石表面划过时可留下清晰而连续的线条,相反,在钻石仿制品表面划过时,墨水会聚成一个个小油滴,不能出现连续的线条。 5疏水性 将小水滴点在钻石表面,水滴能在钻石表面保持很长时间,如果是仿制品,小水滴则会很快散开。 6导热性能好 由于钻石具有较高的热导率,因此对着钻石哈气,可发现雾气很快消失,而仿制品则可在表面见到明显的雾气,并且需持续一段时间方可散去。 7面平棱直点尖锐 由于钻石是世界上最硬的物质,因此,抛光钻石刻面之间的棱线平直而尖锐,仿制品硬度小,棱线圆滑且多有磨损。 目前,与钻石最为相似的有合成立方氧化锆和合成碳硅石。合成立方氧化锆颜色发白,净度高,不含钻石中的天然包裹体,硬度低,棱线圆滑,密度较钻石大,手掂较钻石沉。合成碳硅石颜色呈灰绿色,色散值比钻石高,火彩较钻石强,有大量平行排列的白色针管状包裹体,由于具有较高的双折射率,在10倍放大镜下可见刻面棱双影。这些特征都可将之同钻石区别开来。 质量要求及技术标准: 1 鉴定钻石的质量要求及技术标准 化学成分:碳(C) 晶系:等轴晶系 常见颜色:无色、浅**、浅褐色以及深黄、深褐、蓝色、绿色、粉红色、红色、紫红色、橙**等,偶见黑色 光泽:金刚光泽 摩氏硬度:10,是世界上最硬的矿物 密度:》3。52g/cm3 光性特征:均质体,偶见异常消光 多色性:地 折射率:》2417 双折射率:无 紫外荧光:无至强,呈蓝色、**、橙**、粉色等,短波下的荧光较长波下弱 吸收光谱:415nm,453nm,478nm吸收线,辐照改色钻石及天然彩色钻石具有594nm吸收线 放大检查:各种矿物包裹体,云状包体,点状包体,羽状纹,生长纹,解理,刻面棱尖锐锋利等 特殊光学效应:色散强(色散值0044) 特殊性质:钻石的热导率高于所有其他物质 发光性:将钻石置于日光下曝晒后,会发现淡青蓝色的磷光;在X-射线下大多数发天蓝色或浅蓝色的荧光,极少数不发荧光;在阴极射线下发蓝色或绿色光 2.钻石分级的质量要求及技术标准 钻石的分级,即从颜色、净度、切工及质量四个方面对钻石进行等级划分。现根据GB/T16554-1996《钻石分级》简述如下: 颜色分级划分(适合于无色至浅黄浅褐系列) 按钻石颜色变化划分为12个颜色级别,用英文字母分别代表不同的色级,从高到低依次为D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、〈N等,对于镶嵌钻石,由于不同颜色的金属托对钻石的颜色有一定的影响,所以将钻石的颜色简单划分为优白、白、浅黄白3个等级,同时应注意根据托的颜色加以修正。 净度级别划分 根据在10倍放大镜下包见到的钻石内部和外部瑕疵的多少和明显程度,将钻石的净度划分为: 镜下无瑕级(LG),10倍放大镜下,钻石的内外部均无瑕疵。 极微瑕疵(VVS),在10倍放大镜下,钻石具有极其细小的瑕疵,细分为VVS1、VVS2。 微瑕疵(VS),在10倍放大镜下,钻石具有细小的瑕疵,细分为VS1、VS2。 瑕疵级(SI),在10倍放大镜下,钻石具有明显的瑕疵,细分为SI1、SI2。 重瑕疵级(P),从冠部观察,肉眼可见瑕疵,细分为P1、P2、P3。 切工分级 切工级别分为比率级别及修饰度级别。比率级别按比率质量的好坏划分为很好、好、一般三个等级;修饰度级别按修饰度好坏划分为很好、好、一般三个等级。 钻石的质量 钻石的质量单位为克(g),有效数值至少保留小数点后三位。国际钻石贸易中仍沿用"克拉(ct)"作为钻石的质量单位,1ct=02g,进一步将1克拉分为100分。
问题一:钻石多大的收藏价值 钻石一般情况下是达到1克拉以上的才有收藏价值
但特殊情况下 (钻石颜色 净度级别都很高)60分以上的钻石就可以做下收藏
收藏钻石不一定必须是经过切割打磨后的钻石,比较大的原石也是很有收藏价值的
作为非可再生资源,很多商家都在做炒作,说钻石是会升职的,没开采一点就少一点。事实上也是这样的,但是大家也要知道,世界上现在也有好多国家不停的在发现钻石矿,这样说的话我想大家应该比较容易理解了。而大家看到的钻石 市场价钱上升,很大一部分是跟着物价上涨的趣事小量上调的,和鸡蛋价钱(暂时不考虑近阶段的禽流感因素啊。。。)上涨的比例比,确实没有上调很多。所以,个人还是建议楼主,不是特别有收藏价值的钻石,建议不要做投资收藏!
问题二:买钻戒有收藏价值吗 黄金保值,但是黄金首饰不保值,一切贵金属变成首饰都会被折旧,都不保值,钻戒要看钻石了,钻石品级高的,f-g色 vvs ex 这个品级开始就可以保值了,钻石每年涨幅在百分之15左右,因为稀少哈
问题三:多少分以上的钻戒才有收藏价值? 大的钻石都会有证书,不要相信国家证书, 可以选择GIA证书的 这个是最严格的证书IGI的证书弱一点IGI在世界各地有好多监测机构GIA的检测机构很少 所以,证书方面优选GIA 对于个人佩戴,色度大于F即可 精度VS以上,VVS1,或者VVS2的感觉不出来 切工最好Very good抛光,对称good以上 切工Very good的就可以8箭8心,excellent的就更不用说 8箭8心的工艺只能是good左右或者之上 个头越大越好 最后,给你的建议是: 符合GIA证书, 颜色 DEF 静度>=VS1 切工>=very good, 抛光,对称 >= good 在以上条件下,选最大的 肉眼所能看到的颜色要优于以上参考色图。 爱卡温馨提示: 在上海,色级采用的是美国宝石学院GIA的标准色级定名,最低色级是从H色开始销售的,高色一般为E色,D色极少见;在北京,一般不以美国GIA的标准,而是以国际珠宝联合CIBJ的标准,比如“优白”和“白”等,且钻石的色级从I,J开始,甚至从K、L开始,比GIA要低一些。 您可能有疑问?这两个标准到底有何区别呢?我要买的钻石如何选到比较漂亮的颜色呢? 目前对钻石颜色分级的评价,大多采用对比法,即在标准白色钻石灯下,把所需要分级的钻石,与标准钻石样进行对比划分。由于这种分级是以美国宝石学院的方案为准的,因此,用作对比的标准钻石最好经过美国宝石学院GIA鉴定,并需附有证书。 各种钻石成色等级比较对照表 美国宝石学院(GIA) 国际珠宝联合 (CIBJ) 中国 肉眼观察特征 D 极白(Finest white) 100 透明 E 极白(Finest white) 99 一般肉眼观察无色 F 优白(Fine white) 98 G 97 H 白(White) 96 I 淡白(Slightly white) 95 小于02克拉的钻石感觉不到颜色。大颗粒超过20分的钻石可感觉到有颜色存在 J 94 K 微白(Tinted white) 93 L 92 M 一级黄(Tinted) 91 一般肉眼感觉到具有颜色 N 90 O 二级黄(Tinted2) 89 P 88 Q 87 一般人均感到**的存在,而且感觉到色调越来越明显 R 86 S-Z 黄(Yellow) 85以下 这里是一张标准的比色石的照片,大家可以根据实物照片看到钻石颜色的深浅变化: 我们建议您在选购钻石时,如果在经济允许的情况下,在50分以上的钻石,您可以选择高色级的,因为色级越高,钻石越白,火彩也越强烈。佩带一颗灿烂夺目可以增值的钻石,一定会让您身心愉快,神采飞扬。当然,如果您注重个性,也可以选购一些另类颜色的钻石,让您的首饰与您一起张扬。 钻石的净度 钻石的洁净度是依钻石在10倍放大镜下观察的结果为依据。它包括两个方面,即宝石内部原有的缺陷及加工过程中对钻石表面造成的破坏。净度可分为如下六级: 完全洁净级 内部洁净级 非常非常细微的内部瑕疵级 很轻微的瑕疵级 轻微瑕疵级 不洁净级 完全洁净级(Flawless),简称FL。钻石内外无任何缺陷。有些小毛病也可列入FL级。此级可容许在亭部有多余的小刻面,但小刻面从台面上看不到;可见到天然原生小晶面或解理面,其大小不超过腰围的宽度,或者>>
问题四:有收藏价值的钻石规格 一般50分以上的有收藏价值,1克拉以上的才升值空间!
问题五:怎样才算是有收藏价值的钻石? 一般来说,一克拉以上的钻石都具有升值的潜力,但是真正要达到收藏级别的起码要三克拉以上,高颜色高净度的。要购买真正达到收藏级别的钻石,要投入一笔大的资金,至少需要投入几十万上百万元,藏友要考虑自身的经济情况量力而行。
如果你在成都,你不用着急出手,去六德堂珠宝,听听他们的讲解,货比三家,肯定能买到满意的钻石的,望采纳。
问题六:多大的钻戒就有收藏价值了? 一克拉以上的钻戒相对来说更有收藏价值!不过,钻戒一般是用来表情达意的一个爱情信物哦,从某种意义来说,对于两个人的真爱见证,算是无价的啦,不同的牌子,也有其特别的意义,如蒂芙尼,乐维斯,卡地亚等
问题七:钻石戒指有收藏价值吗 颜色H色还可以,钻石还是白的! 净度SI,说明钻石内部的杂质稍微偏多了一点 价格应该是在4W-5W之间吧,说不好的,差一分就差千儿把块的
问题八:一般钻石有收藏价值吗 钻石一般情况下是达到1克拉以上的才有收藏价值
但特殊情况下 (钻石颜色 净度级别都很高)60分以上的钻石就可以做下收藏
收藏钻石不一定必须是经过切割打磨后的钻石,比较大的原石也是很有收藏价值的
作为非可再生资源,很多商家都在做炒作,说钻石是会升职的,没开采一点就少一点。事实上也是这样的,但是大家也要知道,世界上现在也有好多国家不停的在发现钻石矿,这样说的话我想大家应该比较容易理解了。而大家看到的钻石 市场价钱上升,很大一部分是跟着物价上涨的趣事小量上调的,和鸡蛋价钱(暂时不考虑近阶段的禽流感因素啊。。。)上涨的比例比,确实没有上调很多。所以,个人还是建议楼主,不是特别有收藏价值的钻石,建议不要做投资收藏!
问题九:50分钻石戒指有收藏价值吗 是么样的钻石具有收藏与投资的前景呢?
一般说来,钻石品级越好,其抗贬能力越强,越具有收藏价值,如作为投资,甚至获利也越多。
无论是收藏还是投资,所选钻石4C等级越高越好。颜色等级在G级以上;净度等级在LC(FL或IF)与VVS之间;重量在2--3克拉以上;切工等级“好”和“很好”。并且应该附带有国际通用的鉴定证书。
这样的钻石收藏价值才大,升值空间也大,而且转售率也会较高。
另外一类值得收藏或投资的就是彩色钻石。应该尽可能选择粉色、绿色、蓝色的天然钻石(人工改色的钻石就没有收藏与投资价值)。
特别是重量在50分(05克拉)左右、净度达到VS的彩钻,其收藏与投资价值就很高了。登录金太福钻石的官网还有很多收藏钻石价值的文章喔。
望采纳
问题十:钻石戒指有收藏价值吗 钻戒收藏保值的特点 钻石有收藏价值的,但是必须具备一定的克拉数,1克拉以上的收藏价值较大,而且要看钻石的4C参数,克拉数、净度、色度、切工。有证书的比没证书的好,国际证书比国内证书好,GIA证书最好
古代“宝刀”的秘密
我国古代很讲究使用钢刀,优质锋利的钢刀称为“宝刀”。战国时期,相传越国就有人制造“干将”、“莫邪”等宝刀宝剑,那真是锋利无比,“削铁如泥”,头发放在刃上,吹口气就会断成两截。当然,传说难免有点夸张,但是“宝刀” 锐利却是事实。过去只有少数工匠掌握生产这类“宝刀”的技术。现在我们通过科学研究知道,制造这类“宝刀”的主要秘密就是其中含有钨、钼一类的元素。
事实上,往钢里加进钨和钼,那怕只要很少的一点点,比如百分之几甚至千分之几,就会对钢的性质产生重大的影响。这个事实直到十九世纪中叶才被人们所认识,接着大大地促进了钨、钼工业的发展。有计划地往普通钢里加进一种或几种象钨、钼一类的元素---合金元素,就能制造出各种性能优异的特殊钢材--- 合金钢。
用焰色反应鉴定黄金的纯度
黄金的纯度在我国亦叫做成色,十份黄金中含几份纯金,通常就称黄金的成色是几。
鉴别黄金的方法有多种,古希腊的阿基米德就曾用浮力的方法为国王莱洛内二世的金冠鉴别真伪;而古罗马人则用试金石来鉴别黄金的纯度。
在我国有“七青八黄九紫十赤”的“成色识金法”,“金入猛火、色不精光” 和“黄金入火,若生五色气者则内有铜也”等。这实际上就是利用灼烧黄金时产生的火焰颜色来鉴别黄金的纯度。我们知道,多种金属或它们的化合物灼烧时能使火焰呈特殊的颜色,在化学上叫做焰色反应。例如常见的几种金属或离子的焰色:钾--紫色,钠--**,锂--紫红色,钡--黄绿色,铜--绿色等。上面说到的用灼烧黄金的火焰颜色来鉴别黄金的方法,就是利用了焰色反应的原理,黄金纯度不同,其焰色亦不同。有兴趣的朋友不妨一试,只要把黄金用浅色火焰灼烧即可。
五颜六色的金合金
黄金是延展性最好的金属。1克金可以拉成长达4000米的细丝。如果用300克黄金拉成细丝,可以从南京出发,沿着铁路线一直延伸到北京。一吨黄金拉成的细丝,可以从地球到月亮来回五次。
黄金也可以压成比纸还薄很多的金箔,厚度只有五十万分之一厘米。这样薄的金箔,看上去几乎是透明的,带点绿色或蓝色。薄到一定程度的黄金,既能隔热,又能透光,所以黄金薄膜可以用作太空人和消防队员面罩的隔热物质。在冬季利用黄金薄膜把太阳辐射中的热射线反射到室中,室内就温暖如春;夏季,在房屋的玻璃外,贴上一层黄金镀膜,可将太阳的绝大部分热射线反射出去,室内不会闷热。
虽然黄金有这么多优点,但是也有不少缺点。比方说,质地软、价格贵、色泽单调。如果黄金同其他金属结合起来,做成黄金合金,既能弥补不足,又使性能更加优良。现代的黄金合金已广泛应用于火箭、超音速飞机、核反应堆和宇宙航行等工业中。此外,用黄金合金制成的金币、金首饰也深得人们的喜爱。我们平时看到的22K、18K金首饰,都是含有不同分量的黄金合黄。
用黄金做成的合金,会变成金**、红色、玫瑰色、灰色、绿色,一直变到白色。绿色的金合金中含75%的金、166%的银和84%的镉。有一种金铜合金,称作红铜;一种金银合金叫红银。这两种合金用盐溶液处理后,就出现紫色或者浅蓝黑色。
在地壳里金的含量不算少,据估计,大约占地壳的一百亿分之五,但是都很分散,真是“遍地有黄金”!另外,太阳周围灼热的蒸气里有金;陨石里也有金;天上还真有“长满金子”的星星;海洋中金的含量十分丰富,是个“大金库”
首饰钻石的鉴别
直观鉴别
透视试验——将具有圆钻型切工的宝石擦净,台面朝下,放在一张画有一条线的白纸上,透过宝石观察纸上的线可初步判断宝石是否为钻石。若为标准圆钻型切工的钻石,透过钻石看不到纸上的线(人造钛酸锶、合成金红石同钻石相似没有透视效应)。而绝大部分仿制品由于折射率不同,都有足够的光线漏出亭部刻面,透视观察可以看到纸上的线的一部分。
亮度强弱估测——宝石冠部的外反射和经内部全反射折射出光量的能力,称为亮度。将钻石及其仿制品放置于同一光源的同一环境下台面朝上观察,切工精细的标准圆钻型钻石,几乎所有从冠部进入的光线都从冠部反射出来,显示出极强的亮度。而仿制品其折射率和切工均同钻石存在差异,从冠部进入的光线会不同程度地从亭部漏掉,从而使亮度降低。
油性试验——用一支油基墨水的特制笔或圆珠笔,在钻石的台面划一条线,则会留下一条不间断直线。而其他的仿制品不具有亲油性,在划线处留下断续的点线。
水滴试验将钻石及仿制品的台面擦干净,各滴一小滴水珠,观察水珠保持的时间和轮廓。在钻石上水珠将很长时间保持球形,而仿制品上的水滴则会在相对短的时间内散开。
哈气试验——将待测样品和己知钻石样品一同放在玻璃上,对着它们哈气,观察雾气消失情况。钻石上的雾气很快消失,而仿制品上的雾气要消失的慢。
感觉试验——在室温下用舌尖接触钻石及其仿制品时,钻石比仿制品要凉得多。
仪器鉴别
放大检测——在放大镜或宝石显微镜下观察。(一)钻石除极高品质外,一般都含有少量微细矿物包裹体。常见的包裹体有:黑色的石墨、棕色的尖晶石、红色的铬尖晶石、镁铝榴石、无色的撖榄石等30多种。 (二)由于钻石的稀少和珍贵及高硬度,对钻石的切磨是相当讲究的,钻石的切割比例、冠部、亭部角度、都是经过计算得出的。钻石的台面及小刻面是平直的,没有屈曲的现象。棱、角是笔直而锐利的,三条或三条以上的棱严格地交于一点,而仿制品由于硬度低,切工差,棱和角往往是圆滑的。(三)钻石极高的硬度使它很不易被磨损,即使磨损也局限在个别小刻面的棱和角。而仿制品由于硬度低,小面棱被磨损后往往比较毛糙。
热导仪测试——热导仪可以快速、简便、准确地将钻石及其仿制品区分开,尤其是对于镶嵌钻石首饰的鉴别意义更大。不同的物质对热的传导性不同,钻石的导热性是宝石中最好的(导热率为 1000~2600W/m℃)。将热导仪的探笔头部接触样品,接通电源,依据热电偶上热量传出的速度,由发光二极管显示发亮的数目或液晶屏显示的文字,即可知道钻石的真伪。
反射仪测试——反射仪与热导仪的优缺点正好互补,即热导仪上易混淆的宝石可以在反射仪上明显区分,而反射仪上特征相似的宝石则可通过热导仪明显区分。
X射线荧光仪测试——X射线在宝石鉴定中的应用相当重要。 X射线属于高能射线,会造成宝石晶格损伤,改变宝石颜色,一般情况下不采用这种鉴定方法。
电子天平或其他衡器——用电子天平或其他衡器测试裸钻及仿制品的密度是区分它们十分有效而简易的方法。钻石的密度(3529克/每立方厘米)与绝大多数的仿制品的密度相差较大,仅天然黄玉的密度(356克/每立方厘米)同钻石相似。
钻石与仿制品的区别
钻石与天然无色宝石的区分——与钻石最相似的宝石是锆石,因为无色锆石也具有较大的折光率和色散,加工好的锆石也有光芒四射的外表,因而是钻石最好的天然代用品之一。钻石与锆石的区别其实也很简单。钻石是等轴晶系的宝石,没有偏光性和双折射,而锆石则有偏光性和很大的双折射率,从其冠部向下看其亭部的面棱,会发现一条棱变成了二条即出现“双影 ”现象,而钻石绝对仍是一条棱。另外利用硬度法也易区分。只需将要鉴定的宝石刻划一颗合成的蓝宝石即可知,如能划出痕的则是钻石,如打滑、划不动的则不是钻石。其他的天然无色宝石,由于折光率往往较小,因而即使切磨很好,也很难有“光芒四射”和“五彩宾纷”的外表。钻石的折光率是242,己超出一般折光仪的读数范围,而一般的宝石,如无色黄玉、水晶等很容易测出其折光率(如其他特征与钻石相似时,一般不测定折光率,以免划伤折光仪)。另外,一般宝石的加工往往不严格,经常会发生漏光现象,而稍大一点的钻石(如30分以上),由于其价值贵重,加工往往严格,一般不会漏光。
钻石与人造仿钻石的区分——另一类与钻石最像的赝品是立方氧化铣,简称CZ。因为这种合成宝石最早是苏联人研制的,又极像钻石,很多人都称之为“苏联钻”(值得注意的是,有的顾客认为苏联的钻石都是假的,其实苏联也是天然钻石的资源大国)。立方氧化锆属等轴晶系,硬度高达85 ,折光率和色散也很大,加工好的“苏联钻”也具有火光闪闪的诱人外貌,有时其“美”甚至超过一般加工较差的天然钻石。 要区分天然钻石与其他的人造仿钻石并不困难。(一)所有的人造合成品的硬度都低于9,对于未镶宝石,用刻划硬度的方法即可区分,能刻划合成蓝宝石的就是钻石,反之则不是钻石。用这种方法也可有效区分一些表面镀膜的玻璃仿制品。(二)一般人造代用品的颜色都很“白”、很干净,而天然钻石除了一些96色和VVS以上的高档品外,大多带些**调及可见一些“缺陷”。(三)合成代用品的硬度较低、价钱便宜,因而加工粗糙,磨出的宝石常会“漏光”、出现“毛边”或边棱圆化等现象。
钻石与人造钻石、改色钻石、夹层钻石的区分——第三类赝品是人造钻石,它和天然钻石往往具有几乎完全相同的物理性质,如硬度、折光率、色散等,仅凭感官无法区分它们,较简单的区分是合成钻石内通常合有一些金属矿物包裹体,会有“磁性”,而天然钻石则没有磁性。方法是:在麦克风前放上磁铁,将钻石在麦克风前快速移劲,合成钻石会产生微小的声音,表明有磁性。 钻石的改色是本世纪初“镭”的放射性被发现以后的事。颜色好的彩钻比无色钻更有价值,因而促进了将浅褐色或微**钻石改成彩色钻石技术的发展,区分天然与改色彩钻已成为必耍。从人工彩钻(由辐射或高能加速器轰击产生)的台面向下观察,会出现伞状的一些色圈或暗影,吸收光谱中会有594nm的特征吸收线。另外,其荧光、放射性及导电性与天然彩钻也有一定的区别。 夹层钻石主要是因原料形状特殊,工匠往往将两粒本来较小的钻石“拼合”加工成一颗较大的钻石,而有些是用钻石做顶,水晶或无色合成刚玉做底来做成一颗二层“钻石”,并且在镶嵌时用“金爪”或“金边”将底层挡住,蒙骗顾客。对这类钻石可用放大镜仔细观察其腰部是否有胶合界面,往往可见一些小的气泡和胶,或在钻石内部某个层面上可感到有一层雾状物。如果宝石是未镶嵌的,则放入二碘甲烷或清水中观察,效果会更好。
钻石与镀膜钻石的区分——第四类赝品,镀膜钻石可能将会是市场上最为先进的仿制品,它是高压与化学蒸汽沉积法相结合而生产的,这种合成钻石成本低、条件简单。当这种合成钻石镀膜厚度大于10微米,用“热导仪”测定时,它具有与天然钻石相似的反应。 但这种代用品还是有缺陷的,一是镀膜表面为细小钻石多晶体,一般呈灰蒙蒙的外观。二是镀膜钻石的比重与天然钻石不同,这是鉴定的关键。
能杀菌的金属——银
古时候,人们就知道用银碗盛牛奶等食物,可以保存较长的时间不变质。因为银子也会“溶解”于水,当食物同银接触以后,食物中的水就会使极微量的银变成银离子。银离子的杀菌能力相当强,每升水中只要有一千亿分之二克的银离子,就足以叫细菌一命呜呼了。
银离子的杀菌功能,还可以用在消毒和外科救护方面。古埃及人就已经知道,用银片覆盖伤口有疗效。后来又有人用“银纱布”来包扎伤口,治疗皮肤创伤和难治的溃疡,有时会收到很好效果。现代医学中,医生常用1%的硝酸银溶液滴入新生儿的眼睛时友防治新生儿眼病,驰名中外的中医针灸,最早使用的就是小小的银针。
银还有许多用处,它作用良导体可以制作导线;电镀、制镜、摄影等行业也十分需要它。
胃功能的化学作用
胃有很强的消化功能,靠的是胃内的盐酸、胃蛋白酶和粘液。盐酸是一种腐蚀性很强的酸,食物进入胃里,盐酸就会把食物中的细菌杀死。胃里的盐酸浓度较高,足足可以把金属锌溶化掉。胃蛋白酶能分解食物中的蛋白质。粘液能把食物包裹起来,既起到润滑作用,又能保护胃粘膜,使它不受食物引起的机械损伤。胃里的盐酸、胃蛋白酶和粘液联合起来,几乎可以消化一切食物。
既然胃的消化能力这么强,为什么不能消化掉自己?这个问题在100多年前就提出了,一直没有得出完满的答案。有的科学家认为:胃所以不能消化自己,是因为胃粘膜或胃液内存一种特别物质,能抵抗盐酸和胃蛋白酶的作用。科学家研究认为:首先,胃壁在分泌盐酸以后,盐酸由于受到粘膜表面上皮细胞的阻挡,它不会倒流,也就不会腐蚀胃壁。万一上皮细胞遭到破坏,粘膜会分泌粘液,对盐酸有一定的缓冲作用,也能防止粘附在胃粘膜表面的盐酸进入内部。胃粘膜还有“丢卒保车”的本领,它让上皮细胞不停地进行代谢更新,阻止胃蛋白酶吸附在粘膜上,达到保护胃壁的目的。另外,粘液中的糖蛋白质,有的含糖量很多,分子量很大,它们能抑制胃蛋白酶的活性。
其次,人的胃粘膜细胞,每分钟大约要脱落50万个,三天之内可以全部更新,这样强的再生能力,使消化液对胃壁造成的暂时损伤得以弥补。
所以,在政党的条件下,胃不能自己消化自己。如果胃内产生的胃酸过多,或者空腹吃药,损伤胃壁,胃开始消化自己,就会出现胃溃疡等疾病。
住在绿宝石里的金属——铍
有一种翠绿晶莹、光耀夺目的宝石叫绿柱石。它过去是供贵族玩赏的宝物,今天成了劳动人民的珍品。
为什么我们也把绿柱石当做珍品呢?这倒不是由于它有一副漂亮诱人的外表,而是因为它那里面含有一种珍贵的稀有金属——铍。
“铍”的含意就是“绿宝石”。过了差不多三十年,人们用活泼的金属钙和钾还原氧化铍和氯化铍,制得了纯度不高的第一块金属铍。又过了将近七十年,人们才对铍进行小规模的加工生产。近三十年来,铍的产量逐年激增。现在,铍的“隐性埋名”时期已经过去,人们每年要生产好几百吨的铍。
看到这里,有的小朋友可能会提出这样的问题:为什么铍的发现时间这么早,而在工业上的应用却这样晚呢?
关键在铍的提纯工作上,要从铍矿石中把铍提纯出来很困难,而铍又偏偏特别喜欢“清洁”,铍中只要含有很少一点点杂质,就会使它的性能发生很大的变化,失去许多优良的品质。
现在的情况当然大有改观了,我们已经能够采用现代的科学方法生产出纯度很高的金属铍。铍的许多特性我们都“了如指掌”:比重比铝轻三分之一;强度跟钢差不多,传热本领是钢的三倍,是金属中良好的导体;透X射线的能力最强,有“金属玻璃”之称。
曾有这么多优异的性能,怪不得人们称誉它是“轻金属中的钢”哩!
百折不挠的铍青铜
起初,因为冶炼技术不过关,炼出来的铍里含有杂质,脆性大,不好加工,加热时又容易氧化,所以少量的铍只是在特殊情况下使用,比如用X射线管的透光小窗、霓虹灯的零件等等。
后来,人们给铍的应用开辟了一个广阔而又重要的新领域——制造合金,特别是制造铍铜合金——铍青铜。
大家知道,铜比钢铁要软得多,弹性和抵抗腐蚀的能力也不强。但是,铜中加进一些铍后,铜的性能发生了惊人的变化。含铍百分之一到三点五的铍青铜,机械性能优良,硬度加强,弹性极好,抗蚀本领很高,而且还有很高的导电能力。用铍青铜制成的弹簧,可以压缩几亿次以上。
百折不挠的铍青铜,最近又被用来制造深海探测器和海底电缆,这对海洋资源的开发具有重要的意义。
含镍的铍青铜还有一个可贵的特点——受到撞击的时候不会产生火花。这个特点对炸药厂很有用。你想,易燃易爆的材料怕得就是火,比如炸药和雷管,一见火就会发生爆炸。而铁制的锤子、钻头等工具在使用时都会冒出火花,这怎么得了。很明显,用这种含镍的铍青铜来制造这些工具,是最合适的了,另外,含镍的铍青铜也不会被磁铁所吸引,不受磁场磁化,所以又是制造防磁零件的好材料。
前面不是说过,铍有“金属玻璃”的外号吗?近年来,比重小、强度高、弹性好的铍,已经作为反射镜用到高精度的电视传真上,效果果然不错,发送一张照片只需要几分钟。
给原子锅炉建造“住房”
铍虽然有很多用处,但在众多元素中,它仍是一个默默无名的“小人物”,受不到人们的重视。但在本世纪五十年代时,铍的“命运”却大为好转,一时成了科学家们的抢手货。
这是为什么呢?
原来是这样的:在无煤的锅炉——原子反应堆里,为了从原子核里解放出大量的能量,需要用极大的力量去轰击原子核,使原子核发生分裂,就像用炮弹去轰击坚固的炸药库,使炸药库发生爆炸一样。这个用来轰击原子核的“炮弹”叫中子,而铍正是一种效率很高的能够提供大量中子炮弹的“中子源”。原子锅炉中光有中子“点火”还不行,点火以后,还要使它真正“着火燃烧起来”。
中子轰击原子核,原子核分裂,放出原子能,同时产生新的中子。新中子的速度极快,达到每秒几万公里。必须使这类快中子减慢速度,变成慢中子,才容易继续去轰击别的原子核而引起新的分裂,一变二、二变四……持续不断地发展“链式反应”,使原子锅炉里的原子燃料真正“燃烧”起来,正因为铍对中子有很强的“制动”能力,所以它就成了原子反应堆里效能很高的减速剂。
这还不算,为了防止中子跑出反应堆,反应堆的周围需要设置“警戒线”——中子反射体,用来勒令那些企图“越境”的中子返回反应区。这样,一方面可以防止看不见的射线伤害人体健康,保护工作人员的安全;另一方面又能减少中子逃跑的数量,节省“弹药”,维持核裂变的顺利进行。
铍的氧化物比重小,硬度大,熔点高达摄氏二千四百五十度,而且能够像镜子反射光线那样把中子反射回去,正是建造原子锅炉“住房”的好材料。
现在,几乎各种各样的原子反应堆都要用铍作中子反射体,特别在建造用于各种交通工具的小型原子锅炉时更需要。建造一个大型的原子反应堆,往往需要动用二吨多金属铍。
在航空工业中大显身手
航空工业的发展要求飞机飞得更快、更高、更远,重量轻、强度大的铍当然也可以在这方面显一下自己的本领。
有些铍合金是制造飞机的方向舵、机翼箱和喷气发动机金属构件的好材料。现代化战斗机上的许多构件改用铍制造后,由于重量减轻,装配部分减少,使飞机的行动更加迅速灵活。有一种新设计的超音速战斗机——铍飞机,飞行速度可达每小时四千公里,相当于声速的三倍多。在将来的原子飞机和短距离起落的飞机上,铍和铍的合金一定会得到更多的应用。
进入二十世纪六十年代以后,铍在火箭、导弹、宇宙飞船等方面的用量也在急剧增加。
铍是金属中最好的良导体。现在有许多超音速飞机的制动装置是用铍来制造的,因为它有极好的吸热、散热的性能,“刹车”时产生的热量很快就会散失。
当人造地球卫星和宇宙飞船高速穿越大气层的时候,机体与空气分子摩擦会产生高温。铍作为它们的“防热外套”,能够吸收大量的热量并很快地激发出去,这样就可防止温度过度升高,保障飞行安全。
铍还是高效率的火箭燃料。铍在燃烧的过程中能释放出巨大的能量。每公斤铍完全燃烧放出的热量高达15000千卡,是一种优质的火箭燃料。
医治“职业病”的妙药
人在工作、劳动一段时间后会感到疲劳,这是一种正常的生理现象。然而,许多金属和合金也会“疲劳”,不同的是,人们歇一会儿之后疲劳就自动消失了,人们又可以继续进行工作,但金属和合金就不行了,它们疲劳过度后,用它们造成的东西就不能再用了。这多么可惜呀!
怎么来治疗金属和合金的这种“职业病”呢?
科学家已找到了医治这种“职业病”的“灵丹妙药”,它就是铍,如果在钢中加入少量的铍,把它制成小汽车用的弹簧,可以经受1400万次冲击,也不会出现疲劳的痕迹。
甜味金属
金属也会有甜味吗?
当然没有,那为什么题目却是“甜味金属”呢?
原来,有些金属的化合物是带有甜味的,于是人们就把这种金同叫做“甜味金属”,铍就是其中的一个。
但是千万不要接触铍,因为它具有毒性。每一立方米的空气中只要有一毫克铍的粉尘,就会使人染上急性肺炎——铍肺病。我国冶金战线的广大职工,向铍毒发动进攻,终于使一立方米空气中的铍的含量降低到十万分之一克以下,已经圆满地解决了铍中毒的防护问题。
跟铍相比,铍的化合物的毒性更大,铍的化合物会在动物的组织和血浆中形成可溶性的胶状物质,进而与血红蛋白发生化学反应,生成一种新的物质,从而使组织器官发生各种病变,在肺和骨骼中的铍,还可能引发癌症。铍的化合物虽然甜,却是“老虎的屁股”,千万摸不得。
“烈火金刚”和“抗蚀冠军”——铌和钽
这次我们要结识的是铌和钽这一对“孪生兄弟”。
把它们放到一起来介绍是有道理的,因为它们在元素周期表里是同族,物理、化学性质很相似,而且常常“形影不离”,在自然界伴生在一起,真称得上是一对维妙维肖的“孪生兄弟”。
事实上,当人们在十九世纪初首次发现铌和钽的时候,还以为它们是同一种元素呢。以后大约过了四十二年,人们用化学方法第一次把它们分开,这才弄清楚它们原来是两种不同的金属。
铌、钽和钨、钼一样都是稀有高熔点金属,它们的性质和用途也有不少相似之处。
既然被称为稀有高熔点金属,铌、钽最主要的特点当然是耐热。它们的熔点分别高达摄氏二千四百多度和将近三千度,不要说一般的火势烧不化它们,就是炼钢炉里烈焰翻腾的火海也奈何它们不得。难怪在一些高温高热的郡门里,特别是制造一千六百度以上的真空加热炉,钽金属是十分适合的材料。
我们在前面介绍钨钼合金钢的时候就已经看到,一种金属的优良性能往往可以“移植”到另一种金属里。现在的情况也是这样,用铌作合金元素添加到钢里,能使钢的高温强度增加,加工性能改善。铌、钽与钨、钼、钒、镍、钴等一系列金属合作,得到的“热强合金”,可以用作超音速喷气式飞机和火箭、导弹等的结构材料。目前科学家们在研制新型的高温结构材料时,已开始把注意力转向铌、钽;许多高温、高强度合金都有这一对孪生兄弟参加。
铌、钽本身很顽强,它们的碳化物更有能耐,这个特点与钨、钼也毫无二致。用铌和钽的碳化物作基体制成的硬质合金,有很高的强度和抗压、耐磨、耐蚀本领。在所有的硬质化合物中,碳化钽的硬度是最高的。用碳化袒硬质合金制成的刀具,能抗得住三千八百度以下的高温,硬度可以与金刚石匹敌,使用寿命比碳化钨更长。
外科医疗上的妙用
钽在外科医疗上也占有重要地位,它不仅可以用来制造医疗器械,而且是很好的“生物适应性材料”。
比如说吧,用钽片可以弥补头盖骨的损伤,钽丝可以用来缝合神经和肌腱,钽条可以代替折断了的骨头和关节,钽丝制成的钽纱或钽网,可以用来补偿肌肉组织……
在医院里,还会有这样的情况:用钽条代替人体里折断了的骨头之后,经过一段时间,肌肉居然会在钽条上生长起来,就像在真正的骨头上生长一样。怪不得人们把钽叫作“亲生物金属”哩。
为什么钽在外科手术中能有这样奇特的作用呢?
关键还是因为它有极好的抗蚀性,不会与人体里的各种液体物质发生作用,并且几乎完全不损伤生物的机体组织,对于任何杀菌方法都能适应,所以可以同有机组织长期结合而无害地留在人体里。
除了在外科手术中有这样好的用途外,利用铌、钽的仆学稳定性,还可以用它们来制造电解电容器、整流器等等。
特别是钽,目前约有一半以上用来生产大容量,小体积,高稳定性的固体电解电容器。全世界每年都要生产几亿只。
钽电解电容器没有“辜负”人们的厚望,它具有很多其他材料比不上的优点。
它比跟它一般大小的其他电容器“兄弟”的电容量大五倍,而且非常可靠、耐震,工作温度范围大,使用寿命长,现在已经大量地用在电子计算机、雷达、导弹、超音速飞机、自动控制装置以及彩色电视、立体电视等的电子线路中。
超低温下创奇迹
然而,最使我们惊诧不已的,是它们不仅能在极高温度的环境里顽强地工作,而且还能在超低温的条件下出色地为我们服务,它们可真是了不起。
朋友,你们中也许有一些人会知道有这么个温度,叫“绝对零度”,它的零度相当于摄氏零下二百七十三度。绝对零度被认为是不能再低的低温了。
人们很早以前就发现,当温度降低到接近绝对零度的时俟,有些物质的化学性质会发生突然的改变,变成一种几乎没有电阻的“超导体”。物质开始具有这种奇异的“超导”性能的温度叫临界温度。不用说,各种物质的临界温度是不一样的。
要知道,超低温度是很不容易得到的,人们为此而付出了巨大的代价;越向绝对零度接近,需要付出的代价越大。所以我们对超导物质的要求,当然是临界温度越高越好。
具有超导性能的元素不少,铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金,临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度,是目前最重要的超导材料。
人们曾经做过这样一个实验:把一个冷到超导状态的金属铌环,通上电流然后再断开电流,然后,把整套仪器封闭起来,保持低温。过了两年半后,人们把仪器打开,发现铌环里的电流仍在流动,而且电流强弱跟刚通电时几乎完全相同!
从这个实验可以看出,超导材料几乎不会损失电流。如果使用超导电缆输电,因为它没有电阻,电流通过时不会有能量损耗,所以输电效率将大大提高。
有人设计了一种高速磁悬浮列车,它的车轮
目前在市场中,只有两颗紫色钻石众所周知,而且有关它们的信息相当少。其中之一为在俄罗斯发现的皇家紫心(Royal Purple Heart),是目前所知的最大的鲜紫色钻石。这颗钻石重734克拉,净度等级为I-1,Julius Klein钻石公司将它切割成为了完美的心形。这颗钻石目前更加神秘的是至尊紫心(Supreme Purple Heart)。尽管它的名字里含有心字,但是它却是圆形闪亮切工。它的准确颜色等级和净度等级都不得而知,甚至连它的重量都令人猜测,估计是在2-5克拉。与皇家紫心(Royal Purple Heart)一样,至尊紫心(Supreme Purple Heart)的来源地也尚未得到确认,但是大多数人认为它是30年前在亚马逊盆地开采的。这颗钻石因其多变的颜色而惊艳不已——从一个角度看,它呈现深紫色,而从另外一个角度看,你又会看到深红色。的所有者还未被证实。
简单点说就是:目前只知道有两颗 一颗叫皇家紫心(Royal Purple Heart),另一颗叫至尊紫心(Supreme Purple Heart) 。
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