钻石有多种种类,根据其品质和特征可分为天然钻石、合成钻石和改良钻石。天然钻石是在地壳深处形成的自然矿物,它们通过矿山开采获得。合成钻石是在实验室中通过人工合成的,具有与天然钻石相似的物理和化学特性。改良钻石是天然钻石经过特殊处理以改善其外观或颜色的过程产生的。这些种类的钻石在市场上有不同的价值和用途。
钻石基本常识
1、钻石的性质
钻石是具有等轴对称的结晶质的碳。它的矿物学名称为金刚石。钻石是宝石级金刚石的称谓。
化学成分:碳
硬度:10(最大)
光泽:金刚光泽(最好)
颜色:据含微量元素不同呈各种颜色。如无色、浅黄至**、褐色、浅绿至绿色、蓝色、粉红至红色等。常用于首饰钻石为无色至浅**属含"N"系列。
2、钻石的特性
①钻石是人类最早利用的宝石材料之一。
②钻石是地球是最硬的材料。
③钻石是最受欢迎的宝石--宝石的定义:美丽、稀少、耐久、无害。在钻石中充分体现出来
④钻石是所有种类的宝石中,质量评价最为严格,评价标准最国际化的宝石。
3、钻石的矿物学分
I型:钻石含杂质"N"(氮),不能透过波长为250nm的短波紫外光,I型钻石占所有钻石的98%强,又分成两个亚型,Ia和Ib。
Ia型:含"N"杂质,约01%,"N"的集合体"N3"形式存在于晶格中,并导致主要是415nm的吸收,从而引起**,并称为Cape系列或**系列。大多数的Ia型钻石在紫外光下,具有强弱不一的荧光,通常为蓝白色。
Ib型:含"N"杂质,最多可达020%,"N"以孤立原子的方式替代钻石晶格中的"C"原子。Ib型钻石的光谱吸收比Ia更强,从500nm开始到紫外都有吸收,可形成**的彩色钻石,并称为Canary系列。Ib型约占所有I型钻石的01%,但合成钻石几乎全是Ib型。
Ⅱ型:钻石几乎不含"N",光谱可透过低于220nm的短波紫外光,Ⅱ型也分成两个亚型,Ⅱa和Ⅱb型。
Ⅱa:几乎所有的大钻石都属于Ⅱa型。颜色为无色或略呈灰色或褐色,约占所有钻石的2%。
Ⅱb:含微量的硼"B"呈蓝色,并且具有半导体特性,十分稀少。"铁达尼号"影片中的那颗--"海洋之星"又被人称为"希望之星",当时在印度被发现时,拥有者希望送英国呈献给英女王以便获得一官半职,遗憾的是一路上谁拥有它谁就死去。同时它还被称为"灾难之星"(意为谁拥有它谁就有灾难)。
4、圆钻(Brallant)及圆钻琢型
①、具有圆钻型式琢型的钻石简称圆钻,圆钻是成品钻石的主流,非圆钻的成品钻石通称为异型钻。
②、圆钻琢型:圆钻琢型是一种标准的形式由冠部、腰棱和亭部三个部分组成。冠部由1个正八边形的台面和8个三角形的星小面,8个四边形的上主面风筝小面及16个弧边三角形的上腰小面,共33个面组成。亭部由8个四边形的下组小面和16个弧边三角形的下腰小面,一个底小面共25个面组成。
③、圆钻能最佳地表现出钻石的亮度,亮度是下列光学效应的总和。
a、光泽:钻石表面的反射光
b、内反射:亭部刻面对入射光的完全反射。
c、火彩:由色散作用使白光分解成的色光。
d、闪光:钻石晃动时产生的闪耀(对光源的反射作用)。
④、圆钻是钻石分级最重要的对象。
5、钻石的分级(4C)
切工越精良的标准圆钻越璀璨,价值越高。宝石级的每颗钻石都非常美丽且独特。因为它们是天然的,所以不可能找到两颗完全相同的钻石。工匠们总是尽可能地利用金钢石材料,因此一点细微的差别都能决定它们不同的价值,钻石评价分级是从颜色(Colour),净度(Clqrity),切工(Cut)和克拉重量(Carat)开始的。由于它们的4个英文单词开头一个字母都是"C",因此钻石分级又称为钻石4C分级。
颜色(Colour)分级
GIA的色级是用英文字母表示,最高色级由D开始,最低色级为Z,共有23级。
颜色分级的条件
①、**系列或略带有其它色调的钻石,按其所带色调的深浅进行分级。
②、颜色分级的依据是比色石,样品和比色石的比较、确定所属的色级。
③、分级必须在合适的光源下进行。
④、分级必须在中性的颜色环境中进行。
净度(Clarity)分级
①、内部特征又称内含物或包裹体:指包含在钻石内部的各种缺陷。外部特征又称为外部缺陷:指位于成品钻石表面的缺陷。
②、净度级别的定义:无瑕(FL)、内部无瑕(IF)、极微瑕(VVS)VVS1、VVS2、微瑕(VS)VS1、VS2、小瑕(SI)SI1、SI2、重瑕(P)P1、P2、P3。
激光处理钻石
①、净度要与处理前的净度相当。
②、激光孔洞要作为内含物参加分级。
③、激光处理必须注明。
切工(Cut)分级
圆钻切工(Cut)分级通常分为:很好、好、较好、一般、差。镶嵌钻石通常分为:很好、好、一般。
标准圆钻:当钻石切割比例得宜它也更物有所值,当你凝视钻石看见光线于钻石中折射出来,散发出犹如彩虹的火彩光芒,那就是切工精良的标准钻石。
克拉重量(Carat)
克拉重量钻石的重量级别:钻石重量以克拉来计算,1克拉等于02克,1克拉可分为100分,一颗05克拉的钻石常称为50分。钻石克拉重量的评价,一般5分为一个单价级别,如:5分-9分、10分-14分、15分-19。但1ct以上的钻石就称为大钻石了,几十克拉重的钻石,就相当的稀有,而价值连城。因而钻石的单位价格与钻石重量成正比。
商业活动中称克拉台阶:由于拥有克拉整数例如拥有一颗200ct的钻石要比拥有一颗195ct钻石更为荣幸。因而克拉整数的价格要比不足整数的高得多。又例如100ct的价格要比099ct的价格高出15%左右。这种价格上的突变被形象地称为克拉台阶。
天然钻石
一、晶体形态
八面体、菱形十二面体或不规则状。由于溶蚀,晶面、晶棱弯曲呈浑圆状外观,晶面上常有三角形、锥形蚀象。
二、内部特征
1、包裹体:石榴子石、透辉石、橄榄石、尖晶石和炭质等。
2、生长结构:平直或与八面体有关的角状生长纹理。
三、紫外荧光
长波紫外光下多呈蓝色荧光,短波紫外光下无或弱的蓝、**荧光。荧光呈均匀或不均匀的带状分布。
四、阴极发光
显出由曲线和直线构成的复杂图形和交叉影线。
五、异常双折射
许多天然钻石常具异常双折射现象,常呈不规则带状、星状、斑块状、波状、格子状及环绕包体的十字形图案等。
六、吸收光谱
具415nm特征吸收线。
合成钻石
一、晶体形态
常见立方体和八面体的聚形。晶面上常见发育不全的菱形十二面体、四角三八面体等单形,晶面上具树枝状、不规则状图案。
二、内部特征
1、包裹体:子晶,浑圆状、棒状、放射状或厚板状合金包体。在反射光下,合金包体呈金**、黑色、金属光泽。针状包体。
2、生长结构:直角状生长纹理。
三、紫外荧光
黄-黄绿色荧光,荧光分布呈十字形、八边形或其它几何图形,中心部分荧光强,向外逐渐减弱。
四、阴极发光
图形构成四简单,整体上由直线构成四边形或其它几何图形。不同环带可发出不同颜色的荧光。
五、异常双折射
比较少见,若有,双折射现象较简单,常呈十字形交叉亮带。
六、吸收光谱
无415nm吸收线。
钻石又称金刚钻,矿物名称金刚石,是目前人最为喜爱的宝石之一,现在随着人们生活水平的提高,钻石已经走入寻常百姓家中。下面就来详细讲解下钻石的化学成分是什么
钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的。属等轴晶系。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417,色散中等,为0044。均质体。热导率为035卡/厘米•秒•度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度352克/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后 ,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。
钻石成份为C元素,其中含有少量的N(氮)、B(硼),有的还含有极少量的Be(铍)、Al(铝)等元素,而N元素的多少决定了钻石的具体类型。大多数天然钻石中含有较多的N,N和B常以类质同象的形式替代C进入钻石晶格中。N含量一般在0001~025%,有时可达 050%。
按照是否含有N元素以及N元素的存在形态,可将钻石分为以下几种类型:
Ⅰ型(含N)
Ⅰa 型:N在晶格中以聚合的形式存在,如N2 、N3 等形式。多数天然无色—**系列的钻石属于此种类型。
Ⅰb 型:N在晶格中以孤N的形式存在。合成钻石及少量天然钻石属于此类型。
Ⅱ型(基本不含N)
Ⅱa 型:不含B,自然界少见,导热性很好。
Ⅱb 型:含少量B,为半导体,天然蓝色钻石多为此类型,是唯一可以导电的钻石。
钻石与相似宝石、合成钻石的区别
宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生产。因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0060)、光泽强、密度大,为58克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。
钻石的化学是什么上面的讲解已经很清楚,钻石是唯一一种有单个元素组成的宝石,也许这正是它看起来如此纯净的原因。
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。
天然钻石与合成钻石的区别:
鉴定特征
1、晶体形态
天然钻石为八面体,凸晶。菱形十二面体或它们聚形,不规则形态。
合成钻石为八面体和立方体聚形,晶形完美,晶面平直,晶棱锐利。
2、吸收光谱
天然钻石415nm特征吸收线,除此之外还有423nm、435nm、478nm吸收谱线。
合成钻石缺失415nm吸收线,有时出现470nm-700nm宽吸收带。
3、异常双折射
天然钻石带状、波状、斑块状,格子状异常消光。
合成钻石不显示或弱的异常清光。
4、内含物
天然钻石为天然矿物包襄体,如钻石、石榴石、透辉石等。
合成钻石为Fe-Ni合全包襄体,呈棒状、针状、片状等。
5、色带
天然钻石颜色均匀,难见色带,有时可见平行分布的斑块状色带。
合成钻石颜色不均匀,蓝色、**合成钻石显示四边形、八边形、柱状等色带和色区。
6、发光性
天然钻石LW无成蓝白、黄等各色荧光;SW不显示或弱的荧光。
合成钻石LW无荧光或黄—黄绿色荧光;SW黄-黄绿色荧光,强于LW荧光。
7、阴极发光
天然钻石可以产生蓝白色荧光,且颜色和发光强度均匀一致。
合成钻石阴极发光图像具有X形状。
补充:
钻石是指经过琢磨的金刚石,在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳 (C)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。
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