黄金的特点之一就是柔软,所以难以镶制出各种精美的款式,尤其当镶嵌珍珠、宝石和翡翠等珍品时容易被丢失。因此,人们在黄金中加入少量银、铜、锌等金属以增加黄金的强度和韧性,这样制成的金饰,又称K金。
K金可以根据需要配制成各种颜色,在国际上流行的K金首饰各种颜色都有,大家常见的有**和白色。黄金中混入25%的钯或镍,就会成为白色,组成它的主要成份还是黄金,这的叫法就叫白K金。
就目前的科技水平而言,还无法提炼出纯度达100%的纯金材料。因此,标示金制品中纯金含量的金位标准K,一般是将纯金称为24K金,但它是理论上含金量为100%的金,实际上并不存在。所以国家标准中,商家标示黄金饰品的含金量一律不得使用“24K金”的不规范标准方法。既然称纯金为24K,即理论上的含金量为100%,则1K即代表金制品含纯金占1/24,约416%。18K金代表含金量为18/24,也就是含纯金75%,其余的为其它的材料如银或铜。
俗话说“金无足赤”,一般黄金饰品中都含有1%以下的其它金属。对于黄金制品含金量的成色问题,国家标准有很明确的规定,即商家销售的每件黄金饰品必须挂牌标明其含金量和重量。黄金饰品的重量一律使用国家法定计量单位。其含金量应该使用“K金”(不含24K金)、“足金”(含金量不少于99%)、“千足金”(含金量不少于999%),不得使用“千足纯金”、“纯金”以及实际上不存在的“24K金”、“9999”等不规范的标准方法。
铂金是一种本身即呈天然白色的贵金属。铂金的年开采量仅为黄金的二十分之一,而一盎司的铂金需从10吨的铂金矿石中历经5个月才能提炼出来。国内的铂金首饰通常含有90%的纯铂金,并被打上“Pt900”的标志。铂金的白色光泽自然天成,长期佩戴也不会褪色。而铂金的坚硬又使其成为钻石的最好的朋友。而白色K金是黄金加上某些合金后呈现白色。它最多仅含75%的黄金。
白色K金不能被打上Pt标志,只能按其纯度打黄金及纯度的印记。例如:18K白色K金只能打“18K”、“G750”等印记。在国际贵金属市场上,铂金的价格要远远超过黄金,并是所有贵金属中价格最高的。另外,有的白色首饰亦可能是银制品或是在其表面镀有白色金属,时间久了均有可能露出本来面貌。铂金虽然有时会被俗称为白金,但从严格意义上来讲,它应被称作“铂金”,铂金的英文PLatinum,就是化学元素铂的意思。所以,铂金的纯度,稀有度,耐用性和它的天然白色光泽都是白色K金所不能比拟的。
所以,其实市场上的有些标着“白金”的首饰其实不是铂金首饰,所以在选择时,重要是看首饰内的印记。
铂金和白银的颜色比较相近,没有经验的人容易将两者混淆。
要鉴别出是铂金还是白银有五种方法,现分述如下:
比较法。铂金用肉眼看的话是灰白色的,质地比较坚硬,硬度为43。白银用肉眼看,颜色是洁白的,质地比较细腻光润,硬度比铂金要低,硬度为27。
辨别印鉴。由于每件首饰都必须刻印成份印鉴,所以,只要见到是Pt,或者见到是Platinum、Plat,那就是铂金;要是见到S,或者见到Silver,那就是白银。另外,对铜质镀银符号要注意,它是SF。
称重量。倘若遇到印鉴模糊,或者印鉴已被截去,便可采用此法。铂金的密度高,比重是214千克/米3,白银的比重是1049千克/米3。这样,同一体积的白银重量只有铂金的一半,两者一比较就容易辨别了。
火化辨别。有时遇到材料较少,放在手上重量感觉不明显,同时又没有印鉴,那么只好采用这种方法。铂金加温或火烧,冷却后,颜色是不变的;而白银加温或火烧,冷却后,颜色就显润红色,或是黑红色。
化学法。将铂金磨在试金石上,用硝酸、盐酸混合液滴几滴,如果磨痕存在,就说明是铂金,至于成色高低,只是颜色上有些差别;如果将此液滴在白银上,磨痕就会溶失。
人类从发现钻石到现在,已经过去很长一段时间了。钻石最特殊的,莫过于它的硬度了。在我们的印象中,坚硬往往是金属的代名词,金属的硬度应该比钻石要高出不少。但是实际上,钻石却是自然界中硬度最大的物质。我们只需要做一个实验就知道,如果我们手里拿着钻石,只需要轻轻用力就能够在绝大多数的金属上划出痕迹。但是反过来,绝大多数的金属都没有办法在钻石上留下痕迹。正是因为钻石强大的硬度,所以我们又将钻石称为金刚钻,以此显现它的金刚不坏之躯。
钻石这种坚硬的品质,对于我们的日常生活而言,往往并没有什么实际的用途。但是在工业上,硬度大的物体往往都可以被用为各种切割设备的钻头。但是随着专家们发现钻石的光学性质也同样优异,钻石最终也宝石的形式走进大家的视野中。钻石的反射率非常高,反射临界角小,全反射的范围广。这些性质导致了钻石非常容易发生全反射,与其他的宝石相比,钻石显得更加璀璨夺目。于是珠宝商们通过精湛的切割技术,使得八面体的钻石能够闪闪发光。因此,钻石也成为了一种新的奢侈品,成为了富人们争相炫耀的资本。
虽然钻石有着这么多优异的属性,但是神奇的是,钻石的构成原始是碳,与我们平时使用的铅笔芯是同一种元素。钻石之所有会和铅笔芯有着天壤之别,也仅仅只是因为它们的物理结构不一致而已。于是有专家就开始研究,我们有没有办法利用人工的办法,通过普通的碳来制造人造钻石呢?天然钻石生成的原因,是因为碳原子在高压的地底下埋藏了上百万年,经过产时间的挤压后生成的。于是专家们就通过实验室的条件,人为地制造高温高压的环境。最终在1954年,美国通用电器公司通过这样的方法制造出了世界上第一颗人造钻石。
人造钻石的技术刚出来的时候,成本虽然没有天然钻石那么高,但也不是普通民众可以负担的。所以珠宝商并没有利用人造钻石来做钻戒的意图。而且当时的制造技术还有瑕疵,比如说在整个制造过程中,依然有少量的氮原子会进入实验设备,导致人造钻石呈现出微微的**。其次,天然钻石的物理结构是正八面体,而人造钻石则不是,从而会产生一种磷光现象。这些外观的瑕疵对于珠宝商而言是致命的缺点,但是对于工业设备而言无关紧要,所以最早的人工钻石主要用途都是工业。
随着社会的发展,人们的生活水平逐渐提升,慢慢来到了能够接受人造钻石的地步。于是珠宝商们开始制作人造钻石的钻戒。经过人造钻石的技术提升,现在的人造钻石品质已经非常高了。光从肉眼的角度,我们已经无法分辨一颗钻石人造与否。
由于天然宝石美丽而稀少,倍受人们青睐,因而它的价格十分昂贵,于是,天然宝石也成为了一种财富的象征。正因为如此,人们一直在寻求一些易于生产而价值低廉,又与天然宝石基本相同或相仿的材料。这些完全或部分由人工生产或制造的,用于制造首饰及装饰品的宝石材料称为人工宝石。
从分类的角度, 根据人为因素的差异以及产品的具体特点,将人工宝石划分为合成宝石、人造宝石、拼合宝石及再造宝石。 ①合成宝石:指部分或完全由人工制造的晶质或非晶质材料,这些材料的物理性质、化学成分及晶体结构和与其相对应的天然宝石基本相同。如合成红宝石与天然红宝石化学成分均为Al2O3(含微量元素Cr),它们具有相同的折射率和硬度; ②人造宝石:指由人工制造的晶质或非晶质材料,然而这些材料没有天然的对应物。如人造钛酸锶,迄今为止自然界中还未发现此种化合物; ③拼合宝石:指由两种或两种以上材料经人工方法拼合在一起,在外形上给人以整体琢型印象的宝石。如现流行的一种蓝宝石刻面琢型的拼合宝石,常常上部为合成蓝宝石,下部为天然蓝宝石,两者之间用树脂粘合,看上去似象一个完整的刻面宝石。 ④再造宝石:将一些天然宝石的碎块、碎屑经人工熔结后制成。常见的有再造琥珀、再造绿松石等。 合成宝石与人造宝石的最大区别是其生成的材料是否有天然对应物。 下面, 我们就对常见的一些人工合成宝石的材料、特点和简单的区分方法做一简单介绍。 玻璃: 玻璃是一种价格低廉的人造宝石,用于仿制天然珠宝玉石,如玉髓、石英、绿柱石(祖母绿和海蓝宝石)、翡翠、软玉和黄玉等等。
一般说来,区分玻璃和宝石还是比较容易的。宝石都是晶体,传热比较快,玻璃是没结晶的非晶质,传热比较慢。因此,用手触摸样品,天然宝石有一种冰凉感, 而玻璃则有温感。用舌尖舐样品确定凉或温会更灵敏些,可以。此外, 用放大镜观察, 玻璃的表面和内部常有弯曲或旋涡状的细线纹,其外观很象将蜂蜜或胶水倒入清水后加以搅拌时,由于混合不均匀所产生的现象; 玻璃内部还经常出现圆珠状、椭圆状、扁平状等各种各样的气泡,用放大镜也很容易观察到。
塑料: 塑料是一种人造材料,是由聚合物长链状分子组成的。塑料作为宝石的仿制品,主要用于模仿不透明的宝石材料如绿松石、翡翠、软玉、象牙,半透明的宝石品种如龟甲、珍珠、贝壳,透明的宝石如琥珀等。 根据塑料的低密度(用手掂,明显感觉到很轻)、低硬度(用小刀可以划动)、低传导率(接触时有温感)、可燃性(用热针接触样品时,样品会熔化或烧焦,发出辛辣难闻的气味)等特点,很容易区分宝玉石和塑料。 合成立方氧化锆: 合成立方氧化锆也亦称“CZ钻”,因为最早是由前苏联人合成并在70年代作为钻石的仿冒品成功地推向市场,也被人们称为“苏联钻”(此名称已经被废止了)。 合成立方氧化锆的性质与钻石的性质很接近。首先是它的折射率高达217,色散为006,与钻石的242和0044非常接近,尤其是高的色散,使磨成的宝石成品的彩色闪光更为艳丽。合成立方氧化锆的摩氏硬度为85,仅略低于红蓝宝石,可使琢磨出的棱线尖锐完美,闪光的平滑表面不易被划伤磨毛。而且,合成立方氧化锆可以制出透明度极佳,并完全无色的产品。这样,在将它琢磨成圆钻形的棱面石后,外观与钻石完全一样,几乎无法分辨。合成立方氧化锆除无色透明者外,成分中加入少量致色元素,可以获得鲜艳的红、黄、绿、蓝、紫和紫红色的产品。 尽管合成立方氧化锆磨成宝石后,外观极象钻石,还是可以用一些简单的方法来加以区分的。合成立方氧化锆的比重为6左右,是钻石比重35的17倍,故它的手感比较沉重;或者用油性笔划过样品的表面,划过钻石表面时可留下清晰而连续的线条,划过合成立方氧化锆时则出现不连续的小液滴现象;或者对着样品哈气,对于雾气很快散开的样品为钻石,较慢散开的为合成立方氧化锆。当然要准确无误地区分它们最好还是通过仪器来鉴定,如反射仪、热导仪、显微镜等等。 至于人工合成的真正的金刚石, 由于其合成成本高于天然金刚石, 并且合成的金刚石往往颗粒细小, 达不到宝石用的级别, 所以人们至少目前不用担心在珠宝市场上会买到人工合成的金刚石。 合成红宝石和蓝宝石: 红宝石和蓝宝石的合成试验始于19世纪60年代,但直到20世纪初维尔纳叶炉诞生后,合成红、蓝宝石才真正成功。合成的红蓝宝石是从熔体中结晶而来的, 其主要成分均为Al2O3, 在合成时加入微量的Cr, 则呈现红色, 即合成红宝石; 如果加入微量的Ti, 则就成为合成蓝宝石。 合成红宝石和蓝宝石与天然的红蓝宝石的外观和性质十分接近,因此区分它们也比较困难。现主要是根据样品内部的包裹体的差异进行鉴别,如合成红蓝宝石中常含有气泡、细密的弧线纹等等。如果包裹体细小, 用放大镜可能还观察不到这些现象, 此时就需要用光学显微镜来观察才能分辨。 合成水晶 由于自然界水晶资源较其他宝石要丰富得多,以往合成水晶主要是为了满足电讯和光学等工业等方面的需要,合成水晶作为宝石用显得不经济。然而,随着自然资源的减少以及人工合成技术的提高,现合成水晶也大量用于珠宝首饰中。
合成水晶和天然水晶几乎没有什么差别, 从成分上都是以SiO2为主, 加入不同的微量元素, 则可呈现不同颜色(如无色、紫、黄、蓝、绿、茶色等)的品种,但用于珠宝以紫色最广泛,其次为**; 在价格上两者之间的差别也不算大。
现区分合成水晶与天然水晶的主要方法在于在于其内部的包裹体, 也可以用吸收光谱等一些简单的仪器来测量。此外, 如果见到蓝色或绿色的水晶, 通常可以判断是人工合成的,因为自然界几乎没有发现这两种颜色的水晶。
人造钻石的做法是在高温、高压的情况下做出来的。
人造钻石在2300℃、15到18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。
2005年美国的人造钻石生产线的产能达到每小时5克拉。近期,俄罗斯的科学家们已经研制出了直径在3毫米左右与天然钻石晶体结构完全一致的人工钻石。相信随着研究的深入,在不远的将来就可以造出与天然钻石一样的人工钻石。
河南工业大学材料学院超硬材料研究所成功合成出重2克拉、尺寸达82mm的高质量**钻石,该样品为目前内地重量和尺寸最大的人造金刚石单晶。此项成果标志着该校在国内人工合成钻石领域已处于领先地位。
人造钻石与天然钻石的区分方法
人造钻石的品质精良外貌与天然钻石难以区分。刚开始的时候由于人造钻石技术不够精良,钻石商可以用非常简单的方法确认钻石是否在实验室培养长大,他们用的是强力磁铁,因为人造钻石内部有培养过程残留的金属结晶,强力磁铁便能将钻石吸起。
可是随着人造钻石技术的不断成熟,原来的老办法已经失效了。人造钻石的鉴别需要专门的鉴定机构和鉴定仪器才能实现,又由于设计的科技和仪器成本十分高昂,目前国际上只有少数几家实验室具备鉴别合成钻石和天然钻石的能力。美国著名的宝石级别人造钻石生产商将推出其人造钻石珠宝产品线,所有钻石都必须经过IGI权威鉴定才能销售。
本来人造钻石主要用于制造切割工具等工业用途上,但现在同样也被使用在珠宝首饰上。
我们对钻石最直观的感受,就是它作为首饰时光芒璀璨。作为投资品,具有很大的升值空间。其实每年全球开采的天然金刚石钻石,和合成的人造金刚石钻石,只有不到10%被用作了首饰,其余绝大部分钻石都流向了工业界。
钻石一直深受科学界和工业界的宠爱,被广泛应用于光学,半导体,石油勘探等领域。钻石具有从X射线到微波,整个波段高的透过率。兼备高硬度,高热导率,高化学稳定性和低膨胀系数,是一种优异的光学材料。
半导体领域
钻石的带隙宽度大,载流子迁移率高,击穿电压高,热传导率高,是理想的半导体材料。随着科技水平的发展,人造钻石的成本可能进一步降低。对于珠宝领域的钻石产业来说,在未来,人工钻石可能会冲击钻石的市场价格,甚至彻底颠覆现有的钻石市场。
虽然天然钻石与人造钻石两者的形成方式不同,但它们在物理性质和光学特性上的表现完全相同。人造钻石的品质和天然钻石相若,前者在色泽,尺寸,重量,成分,纯度等方面完全能和天然钻石相媲美。如果不借助光谱仪这类专业的仪器,肉眼看起来人造钻石与天然钻石没有丝毫差别,因此人工培育的钻石也被认为是真钻石。
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