有哪些办法可以区分人造钻石和天然钻石?

有哪些办法可以区分人造钻石和天然钻石?,第1张

有哪些办法可以区分人造钻石和天然钻石?我们一起来看看

 人工钻石和天然钻石之间的区别其实还是非常多的,首先它们的形成过程是不同的,天然钻石的形成有着两个类型,一种是地幔深处形成然后被岩浆岩带到地表,而另一类则是陨石撞击形成的多晶金刚石。

而人工合成的钻石呢采用的一些人为的物理化学方法,其中就包含高温高压法以及化学气相沉积法,其次在晶体形态上,他们也不相同,天然一类的钻石是以八面体为主的单晶形态,或是聚晶以及集合体形态为主要形式,而人工所合成的钻石最终形成的大都是立方体形态以及板状。

最后,天然钻石和人工钻石虽然都是由碳这一成分所构成的,但在杂志上天然钻石还含有碳,氢,硼等杂质,而人工所合成的除了天然钻石了所含有的杂质之外,还会含有铁等杂质。并且由于人工钻石形成的速度快,内部经常会有一些气泡和错位的情况。

因此对于天然钻石和人工钻石的外型上,可以依据它们的不同进行判别。天然的钻石颜色主要是以无色和浅**为主,少部分为彩色,而在特征上经常是八面体以及菱形12面体以及聚形,经常有三角生长标志或阶梯状生长纹,色带上大部分颜色分布均匀,而内部特征是矿物包体以及羽状纹针点状包体等。

人工合成的钻石则是以**,褐色为主,少部分呈无色以及蓝色,在外形上大部分是八面体,立面体以及板状等,时常具有不规则的树枝状生长花纹。而且在色带上,大多数的颜色分布不均匀,**合成钻石也经常有沙漏状和马尔他十字色带,内部特征当中具有各种不规则的金属触媒包体,个别有着针点状和黑色不规则非晶质碳颗粒等。

人工钻石的制作方法如下:

以模拟钻石生成的环境,用碳来制造钻石,在2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境下,在中心放一颗很小的天然钻石作为种子,在种钻周围是高温金属液体,在金属溶液的上层是石墨,在这种环境下石墨中的碳原子会从金属原子中列队走向钻石从而形成新的钻石。但是用这种方法制造的钻石分子结构并不是天然钻石的完全八面体结构而是一种复杂结构,体积也比较受限。

人工钻石的特点

人工钻石在长紫外线下是稳定的,在短紫外线下呈现黄绿色荧光。与天然钻石相比,人造钻石可以说是非常好,而且会比普通钻石更加耀眼夺目。

人造钻石的质量和外观与天然钻石没有区别。不过一开始,由于人造钻石缺乏成熟的技术,钻石经销商可以用一种非常简单的方法来确认钻石是否是在实验室培育出来的。他们使用强力磁铁,因为在培养过程中留下了金属晶体,人造钻石内部有强力磁铁。然后钻石就可以被吸起来了。

天然钻石:是世界上公认的最珍贵的宝石,矿物名称是金刚石。在矿物学上属于金刚石族。

人工钻石:分合成钻石、优化处理钻石。 

人工钻石与天然钻石的区分方法:

1、人工钻石的鉴别方法

(1)合成钻石

[1]高温高压合成钻石

颜色:以**、桔**、褐色为主,价格很有竞争力;而蓝色和近无色等颜色,由于技术难度大,成本高而极难见到。

内部显微特征:可见细小的铁或镍铁合金触媒金属包体。部分合成钻石具磁性,可见不规则状颜色分带、沙漏形色带等。

净度:以P、SI级为主,个别可达VS级甚至VVS级。

吸收光谱:缺失415nm吸收线。

异常双折射:很弱,干涉色变化不明显。

紫外荧光特性:长波紫外线下荧光呈惰性,在短波紫外光下发光性有明显分带现象,为无至中的淡**、橙**、绿**不均匀的荧光,局部可有磷光。

[2]CVD合成钻石

颜色:多为暗褐色和浅褐色,也可以生长近无色和蓝色的产品,但非常困难。

内部显微特征:可见不规则深色包体和点状包体。可有平等的生长色带。

异常双折射:有强烈的异常消光,不同方向上的消光也有所不同。

紫外荧光特性:长短波紫外线下,有弱的橘**荧光。

(2)优化处理钻石

[1]颜色优化处理

①传统颜色优化处理:

古老的处理方法是在钻石表面涂上薄薄一层带蓝色的、折射率很高的物质,这样可使钻石颜色提高1-2个级别,更有甚者在钻石表面涂上墨水、油彩、指甲油等,以便提高钻石颜色的级别,也有的在钻戒底托上加上金属箔。这些方法很原始,也极容易鉴别。

②辐照改色钻石及其鉴定:

辐照改色是物理改色法,只用适用于有色而且颜色不好的钻石。

颜色分布特征:色带分布位置及形状与琢形形状及辐照方向有关。当来自回旋加速器的亚原子粒子,从亭部方向对圆多面型钻石进行轰击时,透过台面可看到辐照形成的颜色呈伞状围绕亭部分布,在这种情况下,阶梯形琢形的钻石仅能显示出靠近底尖的长方形色带。当轰击来自钻石的冠部时,则琢型钻石的腰棱处将显示一深色色环。当轰击来自钻石琢形侧面时,则琢型靠近轰击源一侧颜色明显加深。

吸收光谱:有595nm或H1b和H1c线的出现。

导电性:辐照形成的蓝色钻石不具导电性。 

③GE钻石

又称为高温高压修复型钻石,处理后的颜色大都在D到G的范围内,但稍具雾状外观,带褐或灰色调而不是**调。高倍放大下可见内部纹理,常见羽毛状裂隙,并伴有反光,裂隙常出露到钻石表面、部分愈合的裂隙、解理以及形状异常的包体。这种钻石鉴定起来比较困难,通用电气公司曾承诺由他们处理的钻石在腰棱表面用激光刻上“GE POL”或“Bellataire”字样。

④Nova钻石

一种新的颜色优化处理方法,又称为高温高压增强型或诺瓦钻石(Nova)。该钻石发生强的塑性变形,异常消光强烈,显示强黄绿色荧光并伴有白垩状荧光。这些钻石刻有Nova钻石的标识,并附有唯一的序号和证书。

[2]净度处理

①激光打孔

传统激光打孔处理:钻石表面留下永久性的激光孔眼,而且因充填物质硬度永远不可能与钻石相同,往往会形成难以观察的凹坑。

KM内部破裂法:这种次生裂隙看起来与天然裂隙相似,但这种方法处理不好就容易使钻石破裂。

KM内部缝合法:表面可见蜈蚣状包体,呈不自然弯曲的裂隙,在垂直包体两侧伸出很多裂隙;在激光处理的连续裂隙中有未被完全处理掉的零星黑色残留物。

②裂隙充填

闪光效应:有明显闪光效应,暗域下常见闪光颜色是橙**、紫红色、粉色,其次为粉橙色。亮域下常见闪光颜色是蓝绿色,绿色、绿**和**。同一裂隙的不同部位可表现出不同的闪光颜色,充填裂隙的闪光颜色可随样品的转动而变化。

流动构造:裂隙内常保留充填物充填过程中的流动构造。

捕获气泡:看上去像一组指纹状包体,也可能很小,而呈亮点。

絮状结构:充填物质过厚时可产生一种絮状结构,有时这种絮状结构又可演变成一种网状结构,很容易发现。

微小裂隙:在一些充填裂隙中,发现有白色近于平行的细线,可能是裂隙中的微小裂隙。这一特征很微弱,仅在光纤灯的强光照明下才能观察到。

充填物颜色:充填物比较厚时,能见到浅棕色至棕**或橙**充填物的颜色。这种充填物的体色在充填的空洞和激光孔中才能观察到。

不完全充填:通常极细窄,看上去像细白的划痕或暗域下的擦痕,可能是钻石蒸洗时部分充填物被去除造成的。

表面残余:部分充填物残留于钻石表面。

[3]钻石膜

多晶体,表面有有粒状结构;用拉曼光谱测定,优质DF钻石膜,特征峰在33300px-1附近,半高宽;质量差的DF钻石膜,特征峰频移大,强度减弱,甚至在37500px-1附近出现一个宽峰。

[4]拼合钻石

由钻石(作为顶层)与廉价的水晶或人造无色蓝宝石等(作为底层)粘合而成,粘合技术非常高,可将其镶嵌在首饰上将粘合隐藏起来,使人不容易发现。这种宝石台面上放置一个小针尖,就会看到两个反射像,一个来自台面,另一个来自接合面,而天然钻石不会出现这种现象。仔细观察,无论什么方向,天然钻石都因其反光闪烁,不可能被看穿,而钻石拼合就不同,因为其下部分是折射率低的矿物,拼合石的反光能力差,有时光还可透过。

2、天然钻石的鉴别方法(这里介绍肉眼鉴别方法)

(1)毛坯鉴定:

[1]光泽:金刚光泽,“亮晶晶”的外表。

[2]外观形态和表面特征:常见晶体形态是八面体、菱形十二面体及二者的聚形,在无色透明矿物中具有这几种晶形的矿物为数较少。另外,还有一个特征是钻石的晶石花纹,不同晶面具有不同特征的生长纹,如八面体晶面常见三角形生长纹,三角形的尖端指向八面体的晶棱;立方体晶面常具正方形或长方形生长纹,与立方体平面呈45度夹角;菱形十二面体晶面则常见平行于长对角线方向的凹槽等。

[3]密度:天然钻石352g/cm3。

(2)抛光后鉴定:

[1]线条实验:样品台面向下放在一张有线条的纸上,如果是钻石则看不到纸上的线条。

[2]倾斜实验:将样品中台面向上,置于黑色背景中,从垂直于台面方向开始观察,将观察者处向外倾斜,观察台面离观察者最远的区域,如果出现一个暗窗,则说明该样品不是钻石。

[3]亲油性实验:用油性笔在天然钻石表面划过时可留下清晰而连续的线条;相反,划过钻石仿制品表面时,墨水常用聚成一个个小液滴,不能出现连续的线条。

[4]托水性实验:充分清洗样品,将小水滴点在样品上,如果水滴能在样品的表面保持很长时间,则说明该样品为钻石。

1、价值

在外表上人造钻石和天然钻石的区别不大,但同样品质等级的人造钻石要比天然钻石便宜许多,有的甚至只有天然钻石的五分之一价格。天然钻石的价值相对稳定且具有可持续性。

2、色泽

自然钻石和人造钻石都是由碳原子构成的,并且是依照相同的晶体点阵排列,所以它们具有相同的物理性质。仅有的特征是显微构造和原子尺度的晶体点阵中的不规则性,也就是晶体缺陷。在这方面,由于不同的生长环境,如化学气氛、生长速度,自然钻石和人造钻石是不分歧的,当今市场上大部分人造钻石呈很强的**、橙色、以至棕色,因而很容易被辨别。

3、意义

天然钻石象征着珍贵稀有,人们常用天然钻石戒指来表达自己的爱意,以钻石的稳定性质象征永恒不变的爱情,而人造钻石虽然外面和天然钻石无二,但却没有天然钻石那样的美好寓意,通常只当做平常佩戴的首饰。

扩展资料:

衡量一颗钻石稀有性品质的标准主要有四个维度,即重量(CARAT)、净度(CLARITY)、色泽(COLOUR)和切工(CUT),也就是通常所说的“4C标准”。这个标准由GIA(美国宝石学院)创立,是目前在世界上包括中国最为主流的钻石评价标准。

衡量钻石美丽属性的标准叫做美丽度。钻石的美丽度,取决于光效应(Light Performance)。钻石的光效应从三个指标来识别,Brilliance亮度(白色光),Fire火彩(彩色光)和Sparkle闪光(闪烁度)。钻石的亮度、火彩和闪光的评级越高,这颗钻石的美丽度就越高,就越璀璨。

参考资料:

-钻石

人造钻石主要有:合成碳硅石、立方氧化锆、钆镓榴石钇铝榴石、钛酸锶、合成金红石、仿钻火石玻璃(铅玻璃的一种)等。它们之所以能作为人造钻石,主要是因为它们都有较高的折光率和明显的色散,使得这些人造钻石在外观光学特征上与钻石有某些相似之处。

钻石是一种观赏度很高的宝石,十分的漂亮。无论是品相还是数量,都十分的稀有,价值度很高。天然钻石的稀缺催生了合成钻石的生产,人类创造了制作人工钻石的技术,诞生于上世纪的中期。最近几年,合成钻石的技艺越来越高超,科学家们造出的人工钻石纯净度越来越高,数量也在急剧增长。在物理和化学属性等方面,人工钻石和天然钻石并没有什么明显的区别,需要借助专业的高端仪器才能辨识。天然钻石的生长周期较长,合成钻石的生长周期较短,在购买方面可以借助证书来进行有效区分。

一、钻石的合成

钻石合成方法有许多种,比较传统的方法是高温高压等,即使用铁、钴、镍等为原料合成钻石。新的方法比如化学蒸气沉淀和低压高温等,也是制作合成钻石的有效方法,用真空室内气体来合成钻石。这两种方法都要使用上晶种来合成钻石,高温高压法的钻石粉末主要消溶在金属助溶剂里后结晶在晶体上。

二、天然钻石和合成钻石间不同的生长模式

天然钻石所需的温度比合成钻石高,高温环境下,钻石生长成八面的晶体。钻石里氮杂质经过一段时间的聚集后,以对或群形式出现,变成为百分之九十五以上的la型钻石。合成钻石的生长周期比较短,形状跟天然钻石有很大的不同之处。

三、天然钻石的物理性能

天然钻石是一种经过雕琢的金刚石,为一种矿物,是天然的钻石原石成分。它在地球内部经高温和高压环境后产生了单质晶体,由碳元素组成,在天然矿物中属硬度最硬,脆性高的高密度碳结晶体。

钻石的质量单位为卡,也称做克拉,体积越大的钻石重量越重,价值也更高。天然钻石的产地多分布在澳大利亚等,有三十多个国家拥有珍贵的钻石资源。天然钻石的切磨中心有比利时的安特卫普、美国纽约、泰国曼谷等,其中以比利时安特卫普最为有名。

人造钻石和天然钻石,除了来源不同外,其它方面几乎没有什么不同,即使是专业的宝石学家,也需要借助专门的设备来分辨

人造钻石,也称为合成钻石,是模拟天然钻石在地幔中形成时的自然条件,在高度受控的实验室环境中生成的钻石,人造钻石与天然钻石具有相同的光学和化学特性

人造钻石根据不同的制造方法,分为HPHT(高温高压)钻石和CVD(化学气相沉积)钻石两种。人造钻石可以有多种色系可以选择,也可以制造出非常稀有的花色

随着人造钻石的技术不断成熟,已经可以合成23克拉的无色切割CVD钻石了,这已经是宝石级别的钻石了;由于人造钻石可以大量低成本地生产,已经严重影响到天然钻石的价格,特别是中科院突破了以籽晶片和甲烷气体来制造钻石的技术,每个气体槽中每星期可以培育出一克拉大小的人造钻石。

天然钻石是在数十亿年的高温和高压条件下自然形成的,产生于地表之下大约 150公里深处, 钻石的碳原子在所有方向上的键合都基本相同。由于天然钻石产量比较少,能切割成宝石级别的钻石更少,所以天然钻石的价格到现在都很昂贵

2018年7月,美国联邦贸易委员会对钻石作出了新的定义,不再区分天然钻石和人造钻石,而是统一称之为钻石,这给钻石行业予以了沉重打击,因为在新规中写道:不可在商业行销中,以合成一词,制造对手的合成钻石不是真钻石的印象……这是误导(消费者)

随后,钻石行业的各大巨头也开始销售人造钻石,但还是有意区分出天然钻石和合成钻石市场,当时两者之间的价格相差近10倍

还有一个极其微小的差别就是两者的硬度不同,天然钻石的莫氏硬度为10,而人造钻石的莫氏硬度为925。

过去合成钻石及处理成本仍然很高,尤其是在设备、技术、工艺等方面要求仍然很高,但目前世界上已有少量的合成钻石投放市场,但无价格优势。但随着科技的发展,目前人造钻石已经具备商业价值。主要鉴别特征:

(1)内含物

具有不同形态合金包裹体,这些包裹体呈浑圆状、棒状、板状、针状等,其排列方式与内部生长区界限相关。包裹体还可呈微粒状分散于整个晶体中。这些包裹体不透明,反射光下呈金**或黑色,具金属光泽。

种晶及种晶幻影区;种晶幻影区是在钻石内部存在的沿四方形种晶片向外生长形成的、边缘由相对明亮的细线构成的四方单锥状生长区,无论种晶片是否在加工过程中被磨掉,该幻影区始终存在,在暗域场中或将钻石置于浸液中观察该现象表现更为清楚。

(2)颜色

绝大多数合成钻石呈**、渴**(大多数)具沙漏状色带;而天然钻石为无色、浅黄及其它颜色。而目前品质较好的CVD钻石业能达到无色或浅咖啡色,肉眼几乎无法辨认。

(3)吸收谱线

合成钻石 缺失天然钻石中无色-浅**系列具有415nm最为特征 谱线。另外绝大部分天然钻石为Ⅰa 型,而合成钻石主要为Ⅰb 型,少数情况下有双原子集合体氮存在。

(4)异常双折射

正交偏光下,天然钻石因生长及运移过程的复杂性表现出复杂的异常双折射特征,如不规则带状、波状、斑块状和格子状等,而合成钻石异常双折射表现较弱,某些合成钻石呈十字形交叉的亮带。

(5)发光特征

紫外荧光: 有些合成钻石在长波紫外光下呈惰性,在短波紫外光下显示中等至强的黄绿色荧光,并且具分带现象,与天然钻石的荧光特征不同。

阴极发光仪(电子激发下):

合成钻石:颜色:**-黄绿色,规则分区(主方体、八面体区不同)

天然钻石:蓝色为主,层状生长或复杂的生长形式

(6)晶形及表面特征

合成钻石常以八面体和立方体聚形为主体,并且可发育菱形十二面体、四角三八面体或三角三八面体晶面。

表面可能显示树枝状生长纹或不规则的小丘或瘤状物与天然钻石不同。

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