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℃2000℃之间,最好是在1400℃1800℃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、价格不同:培育钻石是人工合成的,价格低。培育钻石就是人为模拟天然钻石的形成条件,使非金刚石结构的碳转化为金刚石结构的碳,就变成了培育钻石了。
2、形成方式不同:天然钻石钻石是在地球深部高压、高温条件下形成,而培育钻石是人工合成的。
3、特性不同:天然钻石不能用吸铁石吸附,但是少量培育钻石是可以被吸附的,这是区别它们的最直接的方法。
培育钻石保养注意事项
要避免磕碰。钻石虽然是硬度最高的宝石,但是它结里面的碎性比较大,磕到了容易裂。钻戒也尽量不要和其他的珠宝放在一起,因为它容易划伤其他的珠宝。
远离化学品。钻戒的戒托通常都是由铂金或者18K金打造的,如果解除到化学品,例如香水,洗发水,沐浴露等等,都会造成一定程度上的腐蚀,导致变色和褪色。
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。
最近我刚刚购入了一款天然钻石耳饰,买之前也是关于人造钻石和天然钻石做了很多功课的。天然钻石是大自然的馈赠,美丽的外表和它珍稀珍贵的特性,使它一直以来就备受喜爱。由于最近几年出现了人造钻石,想要辨别人造钻石与天然钻石是需要了解一些方式的。比如看钻石鉴定证书是否有专业鉴定机构的标志和编号、防伪条,或者拿去有钻石生产商协会投入验真合作的机构进行监测,目前国际上人造钻石鉴定最权威的机构是IGI国际宝石学院和GIA美国宝石学院。前不久,钻石生产商协会全球钻石验真项目PROJECT ASSURE也正式落地中国,主要是测试市面上的钻石检测仪器,以防合成钻石进入天然钻石供应链,让广大消费者购买钻石的时候可以更加的放心。天然钻石的形成时间可以追溯到地球诞生的初期,历史可以说是很久远了,而且天然钻石每一颗都独一无二的,完全不同的,很有收藏价值。另外就是,对比人造钻石生产时的碳排放量,天然钻石也环保了很多,只有人造钻石碳排放量的三分之一。人造钻石由于是机器批量的产物,也不存在保值这一说,就是所谓的“假钻”,短期快餐式的产品完全比不上上亿年沉淀形成的天然钻石,并没有值得购买的意义。多重比较下来,天然钻石当然更值得被选择。
比重测试法
市面上有一种测量宝石比重的比重液;我们可以用332的比重液拿来测试真假钻石。天然钻石的比重为352,所有天然钻石置于比重水中都会下沉,所以凡是浮在比重液上的宝石,都可肯定它不是钻石。
穿透观察法
钻石具有高折光率,而折光率越高的钻石,光线反射力也越强,相对的透视度较低。可准备一张画有直线的纸张,将要测定的两颗不知名的钻石,正面朝下,压盖在直线上,由该钻石的背部直接以肉眼看下去,如能看到压在钻石下的直线,就肯定不是天然钻石。
亲油性法
钻石对油脂有一种「吸油性」,仿冒钻石则无此特性。将钻石在脸上沾些微量的油脂,用拇指磨擦该钻石,拇指会感到一种胶黏性,不易滑动,而仿冒钻石则会让拇指有滑溜的感觉[1]
。
呵气试验
天然钻石传热能力佳,热气散得快。将要测试的钻石靠近嘴巴,轻轻呵气,使被测试的钻石蒙上一层轻雾,此时立即注视该钻石雾气挥发的情形,如为天然钻石,雾气将立即散去,反之雾气会在仿冒钻石上维持一阵子,
才会散去。
度量与重量
1克拉的天然钻石,直径尺寸约为650毫米(065公分),大多数的仿冒钻石在相同1克拉的重量下,其直径尺寸与天然钻石总有颇大的差距。
看生长点
在放大镜下观察,真品钻石的晶面上常有沟纹和三角形生长点,而赝品有三类:①加了氧化铝的普通玻璃,因折射率和色散提高,
容易误入,但硬度低。②用化学合成的蓝宝石和无色尖晶石仿制,硬度接近,但折射率低并有双折射现象,在放大镜下可见重影。
人造氧化锆仿制
硬度较高,折射好,但在转动时会反射较多的彩光,与真品在转动时只反射出微弱的黄、蓝色彩光相比,有明显的差别。
硬度检验
钻石是已知最硬的自然生成物质,没有什么东西可在钻石上划上痕迹,若能划上痕迹的则绝非钻石。
导热性试验
在待辩钻石和其它相似物品上同时呼一口气,若是钻石则其表面凝聚的水雾应比其它物品上的水雾蒸发得快,这是因为钻石具有高导热性的原因。
观察反射光
用放大镜可观察到钻石的腰围处呈现一种很细的磨砂状并有亮晶晶的反射光。钻石的这种特征是独一无二的。
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