怎样辨别人造钻石与天然钻石?

怎样辨别人造钻石与天然钻石?,第1张

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。

莫桑石也称为莫桑钻,天然莫桑石可追溯到十九世纪后期,莫桑石一词来源于Henri Moissan博士,1904年他在亚利桑那陨石坑中发现了这种矿物。市场上大部分莫桑石均为人工合成,天然莫桑石非常稀少,仅出现在陨石坑内,其颜色多为暗绿色、黑色。

而达到D色,比利时钻石切工,FL/IF净度等级,与钻石比重1:092的莫桑石,才能称为魔星莫桑钻。莫桑石的外观与天然钻石极为相似,肉眼很难分辨,也是物理特性最接近天然钻石的一种宝石。

扩展资料:

莫桑石的内部结构、数值、外观都与钻石惊人相似,纵使用钻石笔检测,也会被判断为钻石,难以分辨。但莫桑石却能够比钻石闪耀得更明亮,火彩更为惊艳,同时价格只有钻石的1/10!

莫桑石的火彩能显得如此异常美丽,皆因其晶体的物理、化学和光学属性。这种宝石拥有非常高的折射率265-269(钻石的为242),色散指数0104(钻石的为0044)和光泽率204(钻石的为172%)。

同时,莫桑石拥有925的摩氏硬度,仅低于钻石,比其它宝石都高,高硬度使它不宜被刮花和开裂,能永久保存下去。

—莫桑石

人民网—闪耀又实惠的莫桑石真的能替代钻石吗?

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。

人工钻石:比利时魔星钻

魔星钻培育过程是把一小块从陨石碎片带来的天然莫桑石晶体(非常稀有,只用于科技研究)放在封闭环境的培育箱内,模仿天然莫桑石生成环境促使魔星钻不断生长,一克拉需要培育6个月左右。

D色极白和FL/IF无暇都是宝石4C标准中的最高级别,加以Square Silicone多年来的比利时切割工艺,让魔星钻重量以及外形上都与钻石相差无几,四项属性分别都超越美国莫桑石,成为全球最优质莫桑钻的代表。

培育钻石和莫桑石哪个更好

无论培育钻石还是莫桑石,在商业上都一直被拿来和天然钻石作对比。莫桑石商家称莫桑石的火彩高于钻石火彩,培育钻石商家称培育钻石与钻石一模一样。

以天然钻石为参照来看,培育钻石要优于莫桑石,主要原因是培育钻石=真正的钻石,而莫桑石则是以钻石为跳板来销售的与钻石完全不同的人造“宝石”;但从佩戴的角度上,莫桑石的明艳闪光效果也吸引不少消费者的青睐,且价格更便宜,可购买作为普通饰品来戴。

培育钻石与莫桑石的区别

1、来源区别

① 莫桑石的来源

莫桑石最早是在陨石上发现的,其主要成分是碳化硅,然而完全天然的莫桑石只在坑周围才能够出现,这意味着,它可能比钻石还要难得;而我们在市面上购买的莫桑石百分之9999都是由人工合成的。

② 培育钻石

市面上的培育钻石都是从实验室制作出来的,主要有两种方法:

· 化学气相沉积法(CVD)实验室培育钻石:完全模拟天然钻石的生长过程,在地上重现碳元素层的反应并将石墨转换成培育钻石;

· 高温高压(HPHT)实验室培育钻石:由沙粒大小或是片状的天然钻石作为母体,在实验室里通过化学气象沉淀法慢慢“长大”成为钻石。

2、性质区别

培育钻石钻石虽然也是从实验室制作出来,但它的性质和天然钻石完全一样,而莫桑石则完全不同。主要表现为以下几个方面:

· 晶体结构:培育钻石“立方体”,莫桑石“六方体”

· 化学结构:培育钻石“c”,莫桑石“sic”

· 色散率:培育钻石“0044”,莫桑石“0104”

· 折射率:培育钻石“242”,莫桑石“265”

· 密度:培育钻石“352”,莫桑石“321”

· 硬度:培育钻石“10”,莫桑石“925”

培育钻石与莫桑石对比图表

3、价值区别

根据网络上的一些相关介绍,莫桑石的价格更为低廉,培育钻石略微昂贵。

① 莫桑石价格:50分莫桑石90元/颗,一克拉莫桑石160元/颗。

② 培育钻石价格:1克拉培育钻石5500元/颗左右,50分培育钻石3000元/颗左右。

8月25日是七夕节,不知道各位有送出礼物呢还是有收到礼物?但厦大20届新生可是收到了最为“硬核”的礼物,一枚莫桑石制作的“钻戒”,厦大招生办公众号晒出了“强基计划”招生学院给物理系新生们准备的见面礼。

什么是莫桑石?它的价值到底几何?

莫桑石是“moissanite”英文的近音译,也称摩星石,是天然碳化硅晶体的俗称,1893年法国化学家首先发现这种天然碳化硅晶体,这种晶体在自然界极其罕见,只有陨石中或者超基性岩中才有零星发现!

比较有趣的是这些超基性岩比如金伯利岩也是钻石的诞生地,不过自然界出产的碳化硅晶体的尺寸很小,根本就无法用来制作首饰级的宝石,说到这里,大家可能会认为莫桑石比钻石还罕见,而且宝石级的莫桑石还凤毛麟角,那么它是不是钻石还珍贵?

其实错了,莫桑石价格大约只有钻石的十分之一,而且它已经进入了大规模的工业化生产,由于莫桑石硬度极高,达到了925,和钻石的硬度10相差不大,因此很多需要用钻石级硬度应用已经比莫桑石代替。

而且莫桑石的折射率和色散都和钻石差不多!也就是说,假如有人用一枚莫桑石制造的戒指,然后告诉你这是克拉级钻戒,个人是很难分辨的!因此莫桑石在首饰行业还非常吃香,很多珠宝商家都有莫桑石钻戒出售!

除了作为宝石级用途外,碳化硅更广的是工业用途,比如磨料和切割工具以及结构材料,另外还在天文上用作望远镜镜面材料,比如赫歇尔空间天文台和同温层红外线天文台就有碳化硅制造的镜片!它还能掺杂氮或磷可以形成n型半导体而掺杂铝、硼、镓或铍形成p型半导体,也就是制造芯片的材料!在功率电子元件上也被制造用来替代IGBT,取得更低的功耗等等!

碳化硅到底是怎么制造出来的,它和钻石到底有多少差别?

其实碳化硅的来历还真和钻石有些关系,自从1797年科学家发现钻石几乎就有纯碳组成后(碳的通俗异构体),就一直想通过人工制造的方法来大量生产钻石,科学家也尝试了N种钻石的制造方法,所以碳化硅只是在无数种制造钻石的方法中的一次意外!

1890年由爱德华·古德里奇·艾奇逊就是在尝试铁锅中加热硅酸铝(黏土)和焦炭粉的混合物,计划合成人造钻石的过程中发现了这个后来可以量产合成碳化硅的方法!不过它当时以为碳和铝化合物刚玉,因此被称为金刚砂!

艾奇逊(EG Acheson)

1893年艾奇逊折腾出了工业生产碳化硅的方法,这就是后来大名鼎鼎的艾奇逊炉,这种方法是以碳质材料为炉芯体的电阻炉,通电加热石英SiO2和碳的混合物生成碳化硅,这种炉一直被沿用至今。当然碳化硅也不只是这种方法,还有比如熔融的单质硅熔解单质碳、将碳化硅和硅石的混合物熔化和在电炉中用单质碳还原硅石的方法等等。

人造钻石的“一波三折”

相对于碳化硅,钻石制造难度完全不在同一个级别,钻石的人工制造一直到1940年代才提出用CVD气相沉积和HPHT高压法生产钻石,到1953年左右才有所突破!两种方法难度都比较大,尽管已经人工生产,但它的价格比起碳化硅来,仍然非常高,不过比天然钻石,那是要便宜很多了(天然钻石的1/10)!

气相沉积法制造钻石

材料学在科学上的意义!

厦大物理系给新生赠送莫桑石钻戒,其实挺有意义,首先就是材料科学的一课,将物理系这个干巴巴的科系和七夕节的“钻戒”联系在了一起,让新生物理对于应用科学领域的用途有了非常直观的认识,一个小小的礼物,直接让他们建立起对这门学科的兴趣!

一般材料学一级学科的名称是Materials Science and Engineering,翻译成中文也就是材料科学与工程,有科学俩字在内,那一般就是高大上的玩意儿,其实也没错,材料学和人类基础科学与工程技术进步简直就帮助太多了!

比如现代航空发动机的叶片,从发动机前端到后端,工作环境从大气环境到超高温一千多度,而且还要保持数万转的速度且强度不变,这是何等变态的材料?但如此难以制造的东西,材料学解决了!比如2018年中科院沈阳金属研究所攻克的航空发动机单晶高温合金叶片铸造技术,不仅解决了中国多种单晶叶片从无到有的问题,还大幅提升了国内单晶叶片的合格率,推动中国在单晶叶片铸造技术领域达到国际领先水平。

全球最先进的航空发动机燃气涡轮,也就是发动机的心脏部位,采用的都是空心单晶叶片,每片空心叶片所受的离心拉伸应力超过一吨,据说此技术还能被应用与WS15发动机!

除了这个发动机人人都知道外,在纳米材料、新能源材料、生态环境材料都无法离开材料这门学科,比如碳纳米管的制取,石墨烯电极的制备,超结构材料的制造,生物医学材料各种催化剂材料等等,这个行业基本就是一个点石成金的“炼金术士”!

但是学材料也要耐得住寂寞,因为材料很多时候就和各种钢铁打交道,比如铁碳合金、相图金相以及铸造焊接成型等等,似乎有些偏离材料的门道,但这些都是基础,往后会越来越深入,材料学,本科只是学个基础,博士刚刚起步,各位大佬们,慢慢学,拯救地球要靠各位了!

实验室培育钻石,是采用人工方法模拟天然钻石结晶特点生成并制造的钻石,并在每一个方面上真正意义的钻石,其在化学、物理、原子、光及所有特性与天然钻石相同。

如果说天然钻石最珍贵是悠久的岁月沉淀,那么,实验室培育钻石是由最优秀的科学家、专业的工程师、娴熟的技术工人所创造,整个过程只使用适量的电力和原材料,而不是大型机械破坏性的开采。避免了天然钻石开采所带来的残酷现实。培育钻石始终遵循绿色与环保,可持续发展的理念,保护了环境友好的同时又给人美的享受。

同样,实验室培育钻石的理念在对环境友好的前提下,并未放弃对其品质和价值的追求。不管是颜色,级别,切工,在模拟天然钻石形成的过程中,更加追求完美。尽管它们是在实验室中培育而成,但它们依然是真正的钻石,采用和天然钻石相同的分级标准,与天然钻石一同供应整个产业链。

一般来说,实验室培育的钻石的重量不超过1克拉,但随着技术和工艺的进步,市场上出现了更大的培育钻石。很多实验室也在不断刷新培育钻石的重量记录。

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