切磨过程:
一颗钻坯看起来并不起眼,必须经过仔细的切磨、加工,才会成为我们所惯见的闪烁生辉的钻石。因此,钻石的车工,直接影响钻石的价值,详见后述。最理想的切割效果当然是保持钻石的最大重量、尽量减少瑕疵,并充分展示钻石的美,以使钻石光彩照人。一般的切割过程包括以下几个步骤:
标记(划线):这是钻石切割的第一步,先检验钻坯、并在钻石表面做标记,做这项工作的人有着丰富的经验并精通加工技术。最终目的是制造出最大、最干净、最完美的钻石,以尽可能高地体现钻石的价值。划线员必须留意两点:即既要尽量保持最大的重量,又要尽量减少内含物。划线员利用放大镜研究钻坯的结构,如果是大颗粒钻石,这项工作可能要历时数月,对普通钻坯则需要几分钟。不过,不论钻坯如何细小,每一颗钻石都要经过详细的检查以做出正确的判断。
划线员用印第安墨水在钻坯上划下标记,显示该钻坯要沿此线分割。通常尽可能沿钻石的天然纹理方向划线。
分割原石:包括劈割和锯切。
劈割:劈割师将划好的线的钻坯安放在套架上,然后以另一颗钻石沿分割线削一个凹痕,再把方边刀放在凹痕上,以手捶在劈刀上以合适的力敲击,钻石会沿纹理方向被劈成两半或多块。
锯切:大多数钻石并不适宜劈开,这时需要用锯切开,由于只有钻石才能切割钻石,因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片。钻石固定在夹子上,锯盘以高速旋转,即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割,大大提高了钻坯的加工效率。
成型:锯开或劈开的钻石再送到打圆部门去打圆、成型,即按照设计要求将钻石做成圆形、心形、椭圆形、揽尖形、祖母绿形等常见的切割花形,或其它特殊的形状。由于钻石是目前为止人类所认识到的最硬的天然物质,所以只有钻石才能打磨钻石,而且因钻石各个方向的硬度略有不同。所以研磨时要凭借经验,把握住钻石的基本形态:三方体、八面体、十二面体及晶体特性。一般方法是将钻坯高速旋转的车床上,然后用另一臂杆上的钻石把转动中的钻坯打圆。
起瓣、抛光:在一个涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上,车磨出所有瓣面(刻面),使钻石发出诱人的光彩。研磨的过程通常是,首先在底层做出8个大面,然后做16个刻面。加尖底,共25个刻面,正确改错了,并由此延伸出三角小面,风筝面及腰上刻面,一共33个刻面,这样一颗圆形钻石一共58个刻面,如果没有底尖的小刻面则共有57个刻面。并不是每颗钻坯都必须经过全部五道工序,这须视钻坯的本身特点、所要达到的目标而定,如对前述的“扁平状”钻坯可能就不用劈割这道工序,又如加工祖母绿钻石就不须经“打圆”的工序。然而,任何钻石毛坯,有两道工序是必不可少的,这就是“划线”、“起瓣、抛光”。一颗精工切割的钻石所产生的瓣面,其位置和角度都是经精确计算的,使钻石发出最大的光彩。由此可见,切割世界上最坚硬的宝石——钻石,不仅需要先进的设备,更需要切割师由丰富的经验、高度责任心和全神贯注,才能释放钻石全部的灵彩。首饰柜台里一颗钻石,可能遗穿越过许多国家,经过若干人之手,通过加工、镶嵌、制作后才成为一件钻石首饰。
随着科学技术的进步,激光技术、电子计算机记述的引入,可以使钻坯的设计、切磨更加精确无误。
参考资料:
什么叫培育钻石?
培育钻石生成于实验室,利用先进的技术和设备在实验室中还原出天然钻石形成的环境,利用小型钻石晶种诱发钻石自然结晶,以此在地表上培育出与天然钻石物理,化学,光学特性完全相同的钻石。因此,培育钻石就是货真价实的钻石。
曾经有人做了形象的比喻:天然钻石之于培育钻石,就好像自然出生的婴儿之于**妈妈生出的婴儿,归根结底都是人!
01
钻石种类
大家应该知道,钻石就是碳原子组成的。钻石大致分为四大类:Type Ia、Type Ib、Type IIa、Type IIb (为了大家看明白,请允许我称它们为1a, 1b, 2a, 2b),其中1a占了全球开采总量的98%, 2a占比不到2%,天然的1b, 2b都非常少。
从下图大家也能看出来各种类型的特征:
1a: 氮杂质多,质量偏低,不同的杂质形态会影响钻石本身颜色,所以就会出现无色,淡黄,棕色等等各种颜色,一般按颜值分配工作,用于珠宝,工业等等。
1b: 氮杂质多,但是含的氮都是单原子形态,因此整体呈现**,从亮黄,到焦黄,到屎黄……天然存在很少,但是咱国内HPHT工厂每天不间断生产,包拦了全球90%以上的产能,价格便宜到按桶卖。用作切割工具或者磨料。
2a: 几乎不含氮杂质,因此光透好,大部分色调好,接近无色,也可能会有偏棕色调。很多巨型著名的钻石例如 3319克拉的Elizabeth Taylor Diamond, 530克拉的Cullinan 1, 317克拉的Cullinan 2, 都是2a型。
2b: 传说中的蓝钻,因为有硼元素的加入,钻石呈现蓝色,天然貌美的蓝钻很稀有,培育出的蓝钻可用于珠宝,也因为它的导电性,成为半导体科研的宠儿。
在这里需要强调一下,这里所谓的杂质,都是肉眼看不到的原子级别的杂质,和商店里钻石分级报告中提到的,可以用放大镜观测到的杂质是不一样的哦。
02
钻石生长方法
市面上可以批量生产钻石的方法有两种: Chemical Vapor Deposition 化学气象沉积,简称CVD, 以及High Pressure High Temperature 高温高压,简称HPHT。
i CVD
以钻石作为晶种基板,通入氢气和甲烷为主的混合气体,在高温低压的条件下,打入微波能量,甲烷被打出游离碳,一点点下雨一样落在晶种上,按照晶种提供的钻石模板整齐排列,一点一点越积越厚,钻石就长起来了。听起来是不是好简单?其实能引发这个反应的配方区间非常窄,很难找到合适的压力,温度,气体比例等等,如果找不好,长出的钻石就是棕色,就会出现黑乎乎的碳,或者干脆失败。
即使科学家们完美的找到了这个区间,钻石宝宝们也任性的很,同一锅出生的钻石都可能会有不同的生长状况:有棕有白,有高有矮,有斑有点,还有残疾或死胎。。。外因影响也很大,供电稳定性啊,气体纯净度啊,晶种质量啊,环境温度啊等等。所以培育钻石们都是在科学家悉心呵护下,放飞自我的成长,每一颗都是特别的~
根据需要钻石的厚度大小,钻石生长的时间也是不同的;钻石质量的高低,也会影响生长速度,高质量的钻石,自然生长的慢咯。一般情况下,经过几百个小时,钻石毛坯就可以出锅啦。毛坯经过加工,成为裸钻,裸钻大概可以达到5克拉。
划重点: 无色CVD培育钻石都是2a型哦。
ii HPHT
HPHT有几种不同的机器,原理都是类似的,在机器中心创造出一个高温高压的环境,能把碳原料粉末压成钻石。中间需要金属催化剂,因此很多HPHT钻石都会有金属杂质包含在内。早期只能制作**小颗粒,作为工业磨料使用;随着技术进步,很多国内厂商可以制造出无色大颗粒,金属包含物也越来越少,达到了珠宝等级。国内产能主要集中在切割后裸钻重量1克拉以下。俄罗斯有一家曾经长出一颗切割后10克拉的大钻石,不过这种大颗粒万里挑一,目前不能量产。
03
与开采钻石的区别
培育钻石与开采钻石唯一的区别就是来源,一个来源于实验室,一个从地下挖出来。
外观上完全没有区别哦,不经过高科技精密仪器鉴定是绝对分辨不出来的。因此建议大家买钻石一定要它出示鉴定证书!
i 证书
目前大部分培育钻石,都由IGI国际宝石学院鉴定出证。每颗培育钻石都有独特编码LGxxxxxxxxxx, 刻在钻石腰部。
为啥不是GIA GIA也能出,不过有点闹心。GIA 99%的生意都来自于天然钻石鉴定,天然钻石商又看培育钻石不顺眼,怎么可以为了不到1%的生意,得罪大客户呢?但是作为一个“公正”的第三方,也不能明目张胆的diss培育钻石,所以只好在培育钻石的报告上搞特殊化了:比如一颗F色 VS1等级的钻石,GIA的鉴定报告为无色VS级。可是要知道无色包括了DEF三种,VS包括VS1和VS2 两种,GIA只模糊的告诉你大概范围,这种报告既贵又鸡肋。因此大家都去找另一家权威机构IGI,至少能被平等对待,并准确分级。
国内的NGTC也是不错,可惜报告上称呼为合成钻石,很有误导性,听起来就像假钻石一样。
HRD证书也可以作为被选,不过据以往经验,有可能有坑。
ii FTC 声明
Federal Trade Commission (FTC)美国联邦贸易委员会在2018年7月重新修改了对钻石的定义并且为培育钻石发声。声明称:当实验室可以造出和开采钻石物理,化学,光学性质都相同的产品的时候,用“天然”来定义钻石已经是不正确的了,因为两者都是钻石。并且FTC建议从业者避免使用“合成”来称呼培育钻石, 这会误导消费者对其的理解。
04
d 与仿钻的区别
培育钻石和仿钻的区别,以下表格就可以表述清楚了:
Cubic Zirconia 立方氧化锆,Moissanite莫桑石都是仿钻,化学成分,硬度,比重,折射率,色散都不同于钻石。好在价格低廉,也是广泛被应用。
培育钻石是指人造钻石,人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石。人造钻石的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,从而会产生磷光现象。随着人造钻石生产技术的成熟,其造价低廉,且可以制作出各种颜色的钻石而在珠宝市场上崭露头角。
培育钻石是指人造钻石,人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石。人造钻石的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,从而会产生磷光现象。随着人造钻石生产技术的成熟,其造价低廉,且可以制作出各种颜色的钻石而在珠宝市场上崭露头角。
首先,我们知道钻石是地球漫长地质运动的产物,事实是,地球上不稀缺的是金刚石,然而开采出来的大多是工业金刚石,而工业金刚石的价格比钻石要便宜很多,因为要达到制作钻石的标准,需要宝石级的金刚石毛胚才能制作。
再者,金刚石的开采难度也十分巨大,钻石矿床的探寻往往要花上几十年,甚至上百年的努力和劳动,耗资巨大。有人粗略统计发现,要得到1克拉打磨好的钻石,需要挖掘约250吨矿石。因此钻石矿床的开采,可以说是一件规模巨大的工作。不论是露天开采,还是地下挖掘,所投入的人力物力是难以想象的。人类目前只开采了大约350吨金刚石,与黄金等贵金属相比,相差甚远。俗话说物以稀为贵,钻石就是这个道理。
开采完宝石级的金刚石后,接下来就是打磨,成为真正的钻石,这其中由许多步骤,设计标线、劈钻、锯钻、车钻、磨钻、清洗分级等等。而这每一步骤中还包括了许许多多的小程序,每一个程序都需要精湛的工艺技术和丰富的经验,稍不小心就会将几万人的共同努力毁于一旦。打磨好一颗钻石需要耗费大量人的精力与时间,所以钻石的人工费并不是一笔小数目。
还有一个就是钻石的广告效应炒作,历史上的大多数名人都佩戴过钻石,厂商们就会以此为噱头,同时他们还将钻石与爱情,高贵结合使其成为代名词,极大地提高钻石的文化附加价值。由此看来,钻石昂贵不是没有道理。
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