做钻石的方法有:高温高压合成法、化学气相淀积合成法。
1、高温高压合成法:温度和压力仍是制造晶体的两项关键因素,索钻珠宝专业人士介绍,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石,水压提供高压,电力产生高温,使碳围绕着直径为1毫米,由天然钻石制成的籽晶而形成晶体。
2、化学气相淀积合成法:使天然气和氮气加热后,在洗碗机大小的压力室里形成一种碳等离子体,该等离子体不断沉积在压力室底部的碳底层上,并逐渐积聚和硬化,形成钻石薄片,进而切割成宝石形状。
钻石的化学成分:
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。它常含有005%-02%的杂质元素,其中最重要的是N和B,他们的存在关系到钻石的类型和性质。它的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。
钻石可以人造,把“碳种”放入净化干净的真空室,再把甲烷与氢气加热约3000摄氏度;然后泵入反应室,形成充电等离子体,气体就会分解,甲烷就会释放碳原子,并附在这些“碳种”上,最后复制钻石的晶体结构。
接通电源预热,“READY”亮起红灯,表示探针已烧热,可以开始测定。
将探针垂直地与样品接触,若发亮的二极管总数大于等于9个,同时仪器发出“滴、滴、滴”断续地叫声,表示所测样品为钻石。
如果发亮的二极管少于9个,仪器没声音,则样品为假钻石。
(1)光泽及色散:抛光良好的钻石光泽较原石更强,标准切工的钻石能很好地体现钻石的高色散值。钻石的仿制品,如CZ、人造钛酸锶等,光泽和色散值虽然接近钻石,但“火彩”呆板而单调,钻石的“火彩”较柔和。
(2)压线试验:将样品台面向下放在画有线条的纸上:从亭部向台面观察,若看不见台面下纸上的线条即为钻石;若能看到划线,说明是折射率值较低的钻石仿制品。因为钻石的切工通常是标准圆钻型,几乎没有光能够通过亭部刻面,因此看不见台面下纸上的线条。
但需注意折射率很高的钻石仿制品,如人造钛酸锶和合成金红石等,从亭部向台面观察也看不到纸上的线条。
(3)倾斜试验:将样品的台面向上,置于暗背景中,从垂直台面的方向开始观察,逐渐将样品向外倾斜,直至远离台面区域。如果亭部刻面保持反光现象,则为钻石;反之不是钻石,由于非钻石材料亭部刻面会产生漏光而出现暗窗。
(4)滴水性试验:将小水滴滴在样品台面上,若水滴能在样品表面保持较长时间,则为钻石;若水滴很快散开,则为钻石仿制品。
(5)呵气试验:对样品呵气,如果附在样品表面的水汽很快蒸发,则为钻石(钻石热导率大);如果样品表面的水汽蒸发很慢,则为钻石仿制品。进行此项试验时,最好使用放大镜观察。由于水汽蒸发速度受室温的影响很大,该方法不宜在温度较高的夏季采用。
(6)相对密度测试:无论是宝石戒面还是原石,相对密度检验是鉴定钻石的有效手段之一。通常采用静水力学法,以四氯化碳作为介质,能得到精确的相对密度值。测量时需注意对于1克拉以下的样品,该测试方法误差较大。多数仿钻材料,如 CZ、YAG、GGG、铅玻璃等均通过相对密度的测定与钻石区别。
(7)吸收光谱:天然产出的钻石绝大多数是 Ⅰa型(约占98%),由氮元素致色,此类钻石在415 nm处有一强吸收带。但普通分光镜分辨率较低,415 nm处于紫区,不易观察。如用 U-V分光光度计(紫外分光光感计),采用低温技术可以获得准确的钻石吸收光谱。
(8)导热性测试:室温下钻石的热导率从Ⅰ型的1000 W/m·℃变化到Ⅱa型的2600 W/m·℃,热导率次高的刚玉仅为40 W/m·℃,巨大的热导率差异是有效的钻石鉴定基础。热导仪可快速鉴别已镶嵌的钻石饰品(合成碳硅石除外)。钻石与合成碳硅石可用“莫桑仪”测试区别,或利用包裹体、相对密度等特征进行区别。
钻石的筛选依靠钻石的亲油性。
钻石具有亲油性,钻石分选就是利用这一性质进行的。如果在钻石的台面用钢笔划一条线,则成一条不间断直线,而其他宝石则是呈断续的点线。
化学成分
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。常含有005%-02%的杂质元素,其中最重要的是N和B,他们的存在关系到钻石的类型和性质。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。
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。
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。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,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。人造钻石证书上会清楚注明该钻石是人造钻石,切忌贪图便宜购买来历不明未经权威认证的钻石以免上当受骗。
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