钻石Diamond一词出自希腊语Adamas,意思是坚硬、不可驯服。号称“宝石之王”是世界上公认的最珍贵的宝石。钻石在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳 元素构成,具有立方结构的天然白色晶体。钻石具有宗教色彩的崇拜和畏惧,同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。现在已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长,也有人把它看成是爱情和忠贞的象征。 相信很多情侣结婚的时候戒指首选的还是钻石戒指,俗话说:钻石恒久远,一颗永流传。是钻石与爱情完美诠释。早在公元前四世纪,印度就开始交易钻石。在当时,钻石被当作宝石或者护身符,而有限的钻石产量仅仅能够满足印度富裕阶层这一有限市场。到了1947年,戴比尔斯创作出经典广告语“钻石恒久远,一颗永留传”,钻石成为永恒承诺的象征,走向国际市场。
金刚石俗称“金刚钻”,也就是钻石的原身,它是自然界中天然存在的最坚硬的物质。由于硬度最高,钻石加工必须使用与自身硬度相同的钻石粉相互摩擦切削才行。奇特的是如果在阳光下用放大镜观察钻石,钻石可能会慢慢消失不见。这是因为当阳光聚焦在钻石上的一点,温度达到钻石的燃点时,钻石燃烧变成了二氧化碳气体。科学家研究发现钻石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,也就是说,钻石不仅怕光,还怕热所以,千万不要让你的钻石接近高温,更不要好奇心太重,用大明火考验它。钻石虽然坚硬,但是它还怕撞击?没错,钻石本身很坚硬,但往往越是坚硬的物质越是脆弱,韧性越差。钻石虽然能切割任何东西,不怕磨损,但是却害怕撞击,所以请不要带着“娇贵”的钻石做剧烈的活动,比如:与石头、陶瓷等硬物碰撞或摔向大理石地面。
和其他被人们熟知的宝石一样,钻石也是普通的化学物质。就如同蓝宝石是三氧化二铝、翡翠是二氧化硅、莫桑石是碳化硅,钻石也不过是碳的同素异形体。
如同H2O在不同条件下呈现不同的形态——液体水、固态冰和气态水蒸气,C元素在不同的温度和压力下具有不同的形态表现:在常温常压下就是我们常见的黑色碳或石墨,在高温高压下则变成闪亮夺目的钻石,而在一定条件下,它也可能是液态或者气态C。钻石和石墨是同一化学元素C的同素异形体,只是原子结构不同,钻石为稳定的四面体结构,而石墨为层状结构,两层之间可以任意滑动。不同的原子结构导致两者完全不同的物理化学性质:钻石是地球上硬度最高的物质,其硬度被定义为莫氏硬度10;石墨为地球上最软的物质,其莫式硬度为1。这就好比小时候喝的加糖精的水,一点点会非常甜,而量再多一点的话就变得非常的苦,在两个极端间转化。
既然钻石和石墨都是C元素的同素异性体,那有没有什么办法可以让他们变成同样的结构呢?答案是“有”。就像水可以变成冰一样,无非就是让C原子重新排列一下。根据C的相图我们可以得到只要温度和压力控制在一定条件下,例如我们将压力控制在45~60GPa,温度在1100℃~1500℃,石墨就会变成钻石。
在触媒即催化剂的作用下,石墨转化为钻石的化学反应的速率加快,所需的温度和压力条件也会降低。化学反应就像是要穿越一片山区,原本需要先爬到山顶再下山才能通过,但加入了触媒之后,便如同打通了山底隧道,使反应更容易进行。目前最常见的触媒为金属触媒,主要有纯铁、纯铜和纯镁;合金触媒有镍基触媒和铁基触媒(如铁镍、铁钴、铁锰、铁镍钴、铁钴锰镍等;除此之外还有非金属触媒和超临界流体触媒等等。
中国的人工合成钻石自20世纪90年代开始蓬勃发展,进入 21世纪以来,在世界合成钻石领域占据了优势地位,2016年产量已接近200亿克拉:同年国内登记结婚的新人共有1133万对,如果将这一年国内产出的合成钻石平均分配,每对新人能分到1800克拉。中国目前合成钻石的售价大约为天然钻石的50%~70%,随着技术的进步和规模化生产带来的边际成本递减,未来合成钻石的成本甚至有可能降到天然钻石的10%~30%。根据摩根士丹利的调研报告,到2020年,小颗粒合成钻石的市场售价将达到同级别天然钻石的50%,而大颗粒合成钻石的售价有可能降到同级别天然钻石的30%。摩根士丹利还预测,虽然目前合成钻石的销售额在全球市场中仅占1%,但随着工艺质量和钻石尺寸的快速提升,合成钻石可能会在2020年占据宝石市场15%左右的份额。脱去忠贞不渝的象征外衣,未来的钻石可能只不过是一枚平平无奇的小石头罢了。
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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。
一克拉3万元左右。
在价格方面,人造钻石比相同克拉数和质量等级(包括颜色、清晰度、切割完整程度等)的天然钻石要便宜大约40%。当前市场中一颗1克拉钻石的平均价位在5万元左右,那么一克拉人造钻石的价格大概为3万元。
在实验室机械设备中,一颗人造钻石只需花费三四天就可以形成,而新技术“化学气相沉淀法”还可以令合成的人造钻石达到高级天然钻石的颜色和纯净度,克拉数也更高,这样的便捷性使人造钻石形成规模化生产,在中国河南地区就有好几家这样的人造钻石工厂。当然,人造钻石规模化生产的同时,也令它的价格出现下降趋势。
虽然人造钻石的制作给部分消费者带来便利,人们不需要花费很多钱就可以拥有一件比拟钻石的珠宝,但这仅限于佩戴。如果考虑投资、收藏等,天然钻石不可替代的稀缺性才是决定其价值的核心标准,即便实验室已经制造出品质、大小均属极品的钻石,但依然无法和天然钻石的价值相提并论。
人工可以合成的,现在世界上的专业鉴定机构已经不会称呼这种品类的钻石为“合成钻石”了,一般都叫做“培育钻石”,最大的培育钻石商是美国的Diamond Foundry这个品牌,Diamond Foundry是培育钻石,它和传统天然钻石唯一的区别就是,他们是在地上实验室里培育钻石,不是地底挖出来的,除此以外,无论是物理化学性质还是外观4c,和天然钻石都是完全一样的。Diamond Foundry的可持续钻石每一颗都有属于自己的证书,证书上也有相应的4C指标,和真钻相比没有区别,甚至跟天然钻石相比可以说质量更好,克拉数大颜色也好,切工也很优秀,是收购了蒂凡尼的切割工厂,能切出高达40种的钻石切割形状,市面上只有不到1%的钻石能达到Diamond Foundry的标准,当然最最重要的是,这种钻石性价比很高,也就是说,你花一样的钱,在外面可能只能买到1克拉的天然钻石钻戒,但是在他们家能买到2克拉以上,这也是不少普通消费者选中它的原因。
有的。人工钻石也还是钻石,相比天然钻石,人工钻石的价位更加的优惠,人工钻石已经和天然的钻石肉眼已经难以分辨。人工钻石的大量出现会打破天然钻石的营销,钻石不再和爱情挂钩,钻石也将变成普普通通的装饰品。
一时间要改变人们想法很难,毕竟这种共识已经形成了非常长的时间。人们会觉得人工的钻石是人工合成,特价值比不上天然钻石,即使人工钻石的价位非常优惠,同样价位宁愿去买一个比较小的天然钻石也不会去买大的人工合成钻石。最普通的天然钻石里面增加的太多营销的噱头,通过营销的方式让钻石在人们的心目中显得与众不同,是爱情永恒的象征。
钻石被赋予了太多的附加值,通过钻石来表达自己内心对爱情的情愫。商家通过营销的手段赋予了价值,让人们相信钻石值这么多的价格。一开始就是通过制造稀缺的方式赋予价值,即使发现了巨大的钻石群,可是市面上还是限量供应。其次再通过捆绑爱情方式再一次提升钻石的价值,通过钻石的大小,决定于爱情的分量。很多人心甘情愿的为天然钻石付出金钱,也理所当然的认为钻石就是如此的物有所值。通过长时间的引导在人们的共识之中,钻石已经和爱情彻底的挂钩。在消费主义的包装之下,钻石更是稀有迷人晶体是最坚固的物体。很多女性认为在求婚的时候一定要收到一颗天然钻石,这不仅仅表达了对感情的忠贞,也意味彼此之间的感情会非常坚固,同时也是一个人的虚荣。钻石价格有自己的一套逻辑 ,钻石的价格非常昂贵,昂贵的价格就代表了自己的高贵,也代表了对方对自己的爱。
人工合成钻石的技术,主要就是模仿天然钻石生长时的环境来培养钻石。合成钻石就晶体形成之生长方式而言,大致可分为三种方式:一就是高温高压法,二是震波法,三是化学气相沉淀法。
一、高温高压法:这种方法用的材料有煤、焦炭、石墨、石蜡、糖等;有份报告曾列举二十几种合成成功的材料。应用的催化剂可用铁、钴、镍、铑、钌、钯、锇、铱、铬、钽、镁,或这些金属元素的混合物。要求至少要达75,000atm(大气压),最好在80,000atm至110,000atm的高压状态,形成温度则要在1200℃�9�12000℃之间,最好是在1400℃�9�11800℃之间。反应舱的中部为高温区,碳源置放在该区,晶种放在反应舱下部的低温区。以石墨为碳源,晶种固定在氯化钠(食盐)晶床内,晶种某特殊晶面对着金属催化剂,在晶种和碳源之间放置直径6mm,厚3mm,金属催化剂圆柱,此金属催化剂是铁镍合金。组合后,置入单向加压,四块斜滑面式立体超高压高温装置中,再放入1000顿的油压机内,反应腔温度约1450℃,压力控制在6GPa左右,生长时间22~52小时。
二、震波法:主要是利用爆炸时所产生的瞬间高温高压条件来合成钻石,所合成的钻石颗粒都很小(通称钻石粉),只适合在工业上应用。
三、化学气相沉淀法:首先把氢气和含碳氢的气体(一般使用甲烷CH4),通过一组调节器,调节两种气体的比例,然后利用微波波源或电热丝等,加热混合的气体,使温度达2000℃左右,氢气和甲烷会分解成氢原子和碳原子形成的电浆流,然后在加热至600~1000℃的基质上,结核长成薄膜。
1、目前完全可以人工合成宝石级钻石,技术也已经比较成熟,只是生产成本太高,达不到市场化的要求;
2、除非借助专业鉴定设备,正常情况下不容易分辨;
3、好处是现在技术一般掌握在著名大公司手里,产品即使出售也会在腰棱上刻字,做出标记;
4、人工合成宝石,可简称为人工宝石,是指人们运用现代科学技术的基本原理和方法,选用适宜的原材料;
5、通过合理的工艺与技术流程,在实验室或工厂里制造出来的用作首饰及装饰品的材料。
人工合成的钻石主要材料就是市面上的锆石,锆石化学组成为Zr[SiO4],晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。锆石颜色多样,有无色、紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿等,金刚光泽。无解理。摩氏硬度75-8,比重大,达44-48。
锆石在各种火成岩中作为副矿物产出。在碱性岩和碱性伟晶岩中可富集成矿,著名的产地有挪威南部和俄罗斯乌拉尔。锆石也常富集于砂矿中。世界上重要的宝石级的锆石产于老挝、柬埔寨、缅甸、泰国等地。中国东部的碱性玄武岩中也有宝石级的锆石。锆石是提取锆和铪的最重要的矿物原料,也用于国防和航天
以无色最着名,因为极像钻石,一直有意无意地被当成钻石。尽管质纯的锆石是无色的,杂质却可产生黄、橙、蓝、红、棕及绿色等变种。产於泰国、越南和高棉的棕色宝石经过热处理,可以变成受青睐的无色或蓝色宝石。变回棕色的蓝锆石再重新加热又可变成蓝色。在氧气中重新加热的蓝锆石则会变成金**。有别於钻石的地方在於具有双折射现象,并可从刻面边缘的磨损情况鉴别。有些锆石具有放射性的钍和铀,会使晶体结构分解;衰变的锆石称为「低质」锆石,带有「辐射变晶」结构;没有受损的则称为「高质」锆石。
产地:斯里兰卡、缅甸、泰国、高棉、越南、澳洲、巴西、奈及利亚、坦尚尼亚和法国。
成功之石-锆石
锆石是12月份的诞生石,象征着“成功”。
锆石的美最重要是源自它的高色散。无色的锆石是天然钻石最佳的代用品。如果你很想拥有一枚像钻石一样光芒四射的天然宝石而又囊中羞涩的话,买一枚锆石戒指便是最佳的选择。
锆石除无色的外,较重要的有红色和蓝色两种,其他诸如褐色、绿色等在宝石上都不重要。
锆石的成因一般可分成高型锆石和低型锆石。低型锆石因有较多的放射性,因而不宜做首饰;只有透明度较高的高型无色、红色锆石才能做宝石用,而雅美的蓝色锆石则可由对红锆石进行加热处理转变而成(国际珠宝界接受)。
1、锆石的识别与评估
锆石成分为ZR[SIO4],硬度为7左右,它具有高的折光率、色散及高的双折光率,因而可见明显的双影。市场上用其他材料仿锆石的不多,较多情况下是用锆石去仿其他宝石如钻石等。锆石与钻石的区别主要是钻石能源出五颜六色的“火”,且不会有偏光性及双影。而锆石则“火”彩较弱,可见明显双影。
此外,值得注意的是,市场上人们经常说的“苏联钻”、“方晶锆石”(香港)、“白锆”、“紫锆”等,并不是真正的锆石,它们与天然锆石有不同的木结构及成分,其中“苏联钻”和“方晶锆石”学名为立方氧化锆,与锆石的重要区别是没有偏光性,更不会见到“双影 ”。
鉴别关键 外表光芒射,内部可见双影。
锆石的价格主要决定于颜色、透明度、净度、大小及做工好坏等几个因素,同时受市场因素影响较大。目前市场上对蓝色锆石的需求量较大,因而其价格就高于其他颜色的锆石。其他因素的影响与一般宝石如石榴石等相同。
评估关键 纯净、透明、色美。
2、锆石的产地
锆石的主要产地是柬埔、斯里兰卡和缅甸。在这些地区开采锆石并不是一件容易的事。因为锆石大多位于表土层下8-10英尺下,且当地的矿床又多位于水平线以下,因此开采时水经常会淹没矿坑。在斯里兰卡,人们在开采时,往往要举行一些迷信的仪式,乞求上帝的保佑,使开采顺利等。
3、锆石首饰选购要诀
(1)想选钻石的代用品最好选色白、圆型切工的锆石。
(2)锆石性脆,表面边棱易于磨花,选购时应留心它的边棱。
4、锆石虽与钻石有相似之处,但仍然有很大区别
(1)锆石是非均质体,从琢磨好的锆石刻面石顶面往下看,可以见到底部的棱面具有清晰的双影,而钻石则无此双影。
(2)钻石的硬度为10,而锆石的硬度为8。用锆石来刻划硬度为9的标准硬度片刻不动,便可与钻石区别。
(3)钻石的比重为3.52,而锆石的比重则达4.2以上。
价格因产品不同,价格不太一样,可以自己查看一下,网上很多
参考:互联网
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