钻石的种类

钻石晶体在生成过程中总会或多或少搀杂其他元素，甚至在钻石晶体中还会搀杂地幔矿物，这些地幔矿物均以包裹体的形式存在，例如石榴子石（Garnet）和橄榄石（Olivine）等。在钻石晶体中最常见的搀杂元素是氮，极少数钻石晶体中搀杂有硼。氮和硼元素与碳元素的化学性质最为近似，在钻石晶体生长过程中可替代碳元素。搀杂氮元素者呈现**；搀杂硼元素者呈现蓝色，并且使得钻石成为电的半导体。根据钻石晶体中是否含氮元素，钻石可分为两种类型：Ⅰ型钻石，含氮；Ⅱ型钻石，不含氮。钻石中是否含氮可以由红外光谱来确定：两种钻石在红外波长范围具有特征吸收峰，Ⅰ型钻石在1400～1000 cm-1范围具有氮的吸收峰，Ⅱ型钻石因为不含氮而不具有氮的吸收峰。

图1-6 天然Ⅰa型**钻石晶体和刻面**钻石（Robert Weldon/Courtesy of Aurora Gem Collection）

Ⅰa型钻石的**是由聚合氮原子引起的

钻石又根据含氮的状态不同分为Ⅰa和Ⅰb型。

1Ⅰ型钻石

当钻石刚生成时，晶体内的氮元素是以单原子的离散状态存在。在漫长地质年代的高温高压作用下，钻石晶体内的单个氮原子逐渐聚合在一起形成氮原子的聚合体。氮原子的聚合体可能是2个、3个或4个氮原子的聚合体，也可能更多。具有氮原子聚合体的钻石属于Ⅰa型钻石。Ⅰa型钻石占天然钻石的绝大部分，约占98%。Ⅰa型钻石的颜色与含氮量有关，含氮量极低时，钻石为无色，含氮量越高**的饱和度越高。图1-6所示为一颗亮圆形切工的彩**钻石和一颗天然**钻石晶体。

（1）Ⅰa型钻石

Ⅰa型钻石中存在诸多种类的氮聚合体，对钻石颜色产生贡献的是由3个氮原子组成的聚合体，其余氮聚合体在可见光范围不产生吸收，对钻石的颜色没有贡献。3个氮原子组成的聚合体是一个颜色中心（简称色心），记作N3色心，是钻石中最重要的色心。

Ⅰa型钻石晶体中的2个氮原子聚合体被称为A 聚合体，4个氮原子聚合体为B聚合体。Ⅰa型钻石晶体中的A 聚合体和B聚合体的比例不尽相同。根据A 聚合体和B聚合体的比例，Ⅰa型钻石又可细分为几个次类型：①当Ⅰa型钻石中只有A 聚合体时，为ⅠaA型；②当只有B聚合体时，为ⅠaB型；③当Ⅰa型钻石中同时具有A 聚合体和B聚合体并且比例相近时，为ⅠaA B型；①当Ⅰa型钻石的A 聚合体多于B聚合体时，为ⅠaA> B型；⑤当A 聚合体远远多于B聚合体时，为ⅠaA＞＞B型；⑥当Ⅰa型钻石的A 聚合体少于B聚合体时，为ⅠaA< B型；⑦当A 聚合体远远少于B 聚合体时，为ⅠaA＜＜B型。Ⅰa型钻石的次类型可以由A 聚合体和B聚合体的红外吸收峰强度加以确定。

（2)Ⅰb型钻石

Ⅰb型钻石所含的氮元素以单原子的状态随机分布在钻石的晶体中，这些单个氮原子被称为离散氮原子。Ⅰb型钻石的含氮量很低，氮原子在钻石晶体之间的距离较大，即使在很长地质年代的高温高压作用下也不能聚合在一起。Ⅰb型天然钻石极少，只占天然钻石的01%。未经高温高压处理的合成钻石几乎都属Ⅰb型。Ⅰb型钻石的颜色也与含氮量有关，含氮量越高**的饱和度越高。当Ⅰa型钻石和Ⅰb型钻石的含氮量相同时，Ⅰa型钻石的颜色饱和度要远小于Ⅰb型的饱和度。

2Ⅱ型钻石

Ⅱ型钻石不含氮元素，或含有可忽略不计的氮，但可能含硼元素，又分为Ⅱa型和Ⅱb型。

（1)Ⅱa型钻石

Ⅱa型钻石的氮元素含量小于10×10-6，不含有硼元素。Ⅱa型钻石约占天然钻石总量的2%。若Ⅱa型钻石没有任何晶体缺陷，则颜色为无色。许多Ⅱa型钻石呈现粉红色、红紫色和棕色，主要是由于晶体缺陷塑性变形所造成的。Ⅱa型棕色钻石经高温高压处理后可变成无色钻石或较浅的棕色及其他颜色。

图1-7 天然Ⅱb型蓝色钻石（Tino Hammid/Courtesy of Aurora Gem Collection）

北极光钻石集第7号，027ct; Ⅱb型钻石的蓝色是由搀杂硼元素造成的

（2)Ⅱb型钻石

Ⅱb型钻石含有微量的硼元素，呈现蓝色，如图17所示。Ⅱb型天然钻石十分罕见，价格相当昂贵。因硼原子外层有3个电子，在钻石晶体内产生1个电子空穴。这一电子空穴在钻石的能级中生成1个受子能带，可以吸收长波可见光，也可使 Ⅱb型钻石变成半导体。

钻石的简单分类如表1—l所列。Ⅰa型钻石大约占全部天然钻石的98%，颜色为无色到**。Ⅰb型钻石只占全部天然钻石的01%，颜色为无色到**。Ⅱa型钻石占全部天然钻石的2%，颜色为无色。Ⅱb型钻石只含硼不含氮，极为稀少，颜色为蓝色。

表1-1 钻石的简单分类

3鉴定特征

不同类型的钻石具有不同的红外吸收光谱，图1-8所示为典型的不同类型的钻石红外吸收光谱。Ⅰa型与Ⅰb型钻石红外吸收光谱的主要在1400～1000cm-1的波数区间有所区别：Ⅰa型钻石在1282cm-1处11有一A 聚合体的吸收峰，在1175cm-1处有一个B聚合体的吸收峰；Ⅰb型钻石在1344和1130cm-1处具有两个离散氮原子的吸收峰。Ⅱa型钻石在1400～1000cm-1的区间没有吸收峰。Ⅱb型钻石特征吸收峰位于2930,2800,2455和1300cm-1处。实际的钻石红外吸收光谱可能比图1—8所示的典型的钻石分类光谱要复杂得多，主要是由于钻石的类型可能有混合，另外，其他各种钻石晶体缺陷也可能产生红外吸收。

图1-8 不同类型钻石的红外光谱图

由于不同形式的氮可以同时存在于钻石之中，氮和硼也可能同时存在，钻石的类型也可以混合。当钻石中同时具有聚合氮和离散氮时，其类型为混合型Ⅰa+Ib。如果钻石中同时含有离散氮原子和硼原子，其类型应为Ib和Ⅱb的混合型Ib+Ⅱb，人工合成绿蓝色钻石常有这种混合类型。

由于含搀杂元素的种类和浓度的不同，不同类型的钻石对紫外和可见光的吸收也不同。Ⅰ型钻石在紫外波长范围的截止波长为330nm,Ⅱ型钻石的紫外截止波长为220nm。Ⅰ型钻石紫外截止波长较长的原因是由氮元素造成的，硼元素并不改变紫外截止波长的位置。另外，钻石搀杂氮的浓度对截止波长没有影响。

钻石可以区分为Ⅰ型和Ⅱ型种类。

Ⅰ型种类：能透过400-300nm的紫外光，并在红外区显示与N相关的吸收带，根据N的分布可分为：

Ⅰa型种类：N以小片晶形式存在于钻石晶体结构中。

Ⅰb型种类：N以分散状形式存在于钻石晶体结构中。

Ⅱ型种类：能透过低到220nm紫外光，并在红光区无明显吸收带，自然界含量少，且形态为不规则状，著名例子是库里南和塞拉利昂之星。按不同的电学性质分为：

Ⅱa型种类：不导电，具有最高的导热性，室温下至少是铜的五倍，在短波紫外光下不发磷光。

Ⅱb型种类：半导体，短波紫外光下发磷光。

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奋发有为奶茶M

2021-12-30•Ta已获得116赞同

从颜色的角度来看，钻石有白钻、红钻、蓝钻、绿钻等，其中白钻是常见的钻石饰品镶嵌的钻石，纯洁透明象征着圣洁和永恒的爱情:红钻有粉红到鲜红组成，主要的产地是澳大利亚，是比较稀有的品种:蓝钻主要有天然到深蓝色，这种颜色的钻石比较特别的地方就是，它含有具有导电性能的硼元素。

宝石通常是指可加以塑造、用于装饰的矿物，一般说来，具有优美、珍贵、耐磨的特性。宝石最重要的珍贵之处是其完美的外表，所以被擦伤后丧失价值。以下是我分享给大家的关于，欢迎大家前来阅读!

　宝石的概念：

宝石是岩石中最美丽而贵重的一类。它们颜色鲜艳，质地晶莹，光泽灿烂，坚硬耐久，同时赋存稀少，是可以制作首饰等用途的天然矿物晶体，如钻石、水晶、祖母绿、红宝石、蓝宝石和金绿宝石变石、猫眼等;也有少数是天然单矿物 体，如玛瑙、欧泊。还有少数几种有机质材料，如琥珀、珍珠、珊瑚、煤精和象牙，也包括在广义的宝石之内。

玉石也是石之美者。但它也具有鲜艳色彩，坚硬而细腻的质地，抛光后具有美丽的光泽等特性。

从目前的宝石学看，宝石的概念有广义和狭义之分。

广义的概念宝石和玉石不分，泛指宝石，指的是色彩瑰丽、坚硬耐久、稀少，并可琢磨、雕刻成首饰和工艺品的矿物或岩石，包括天然的和人工合成的，也包括部分有机材料。

狭义的概念有宝石和玉石之分，宝石指的是色彩瑰丽、晶莹剔透、坚硬耐久、稀少，并可琢磨成宝石首饰的单矿物晶体，包括天然的和人工合成的，如钻石、蓝宝石等;而玉石是指色彩瑰丽、坚硬耐久、稀少，并可琢磨、雕刻成首饰和工艺品的矿物 体或岩石，如翡翠、软玉、独山玉、岫玉等，同样既包括天然的，又包括人工合成的。

玉石也有狭义和广义之分，狭义仅指硬玉以缅甸翡翠为代表和软玉以和田玉为代表;广义则包括许多种用于工艺美术雕琢的矿物和岩石。至于彩石，则是指大理石等颜色和质地较美观细腻而硬度较低、光泽不强但能符合加工工艺要求的低档工艺美术石材。有的学者主张将彩石包括在广义的玉石之中，或将彩石暂时作为玉石的同义语。

宝石的分类 ：

宝石多为单矿物晶体，透明者加工成刻面，半透明至不透明者常加工成素身饰品，后者部分具星光和猫眼效应。钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、金绿猫眼为举世公认的五大珍贵宝石，具保值和收藏价值，其余属中低挡宝石。

1、钻石

矿物名金刚石，是自然界最硬的物质，被誉为“宝石之王”，以无色透明者为佳，无色微带蓝色者称为“水火钻”价值最高。粉、蓝、绿、金黄等色因罕见也为珍品。产于南非、澳大利亚、俄罗斯及我国辽宁、山东等地。世界上最大的宝石金刚石库里南产于南非，重3106克拉。我国国宝“常林钻石”产于山东，重158786克拉。

2、红宝石

天然水晶宝石的完美加工

矿物名刚玉，是仅次于钻石的珍贵宝石，硬度9，仅次于钻石。产于缅甸、泰国、斯里兰卡等东南亚各国。缅甸是世界上首屈一指的优质红宝石产地，以“鸽血红”最佳，次为石榴红，玫瑰红等。红宝石是七月诞辰石，象征热情奔放和品德高尚，千百年来为世人所喜爱。

宝石的共性 ：

宝石按其价值特征可分为三大类，即高档宝石、中档宝石及低档宝石。每一类宝石由于生长环境条件等方面的差异，形成各自独有的特性。但这些宝石都是晶体，因而具有晶体共性，这些共性也就构成了宝石的特征标志—宝石共性。宝石的共性内容如下：

一、宝石均为单晶体

宝石在自然界主要以单晶体形式出现，个别会出现双晶体。在形成环境比较理想的条件下，会呈现相对完好的晶体形态，如海蓝宝石往往形成完整的六方柱状体。这些完整的晶体形态展示一种美

丽的魅力，可以供人们欣赏、收藏，但大多数情况下，晶体的形态是不完美的。

二、宝石的颜色具有均匀单一性

宝石由于是单晶体，其组成的化学元素比较严格地遵守成分组成定律，对杂质离子有相对排他性，因而化学成分相对均匀、纯净，所以宝石颜色具有单一性，即一种宝石的颜色是由一种或两种比较固定的离子所引起的，如红宝石的颜色是由cr离子引起的，蓝宝石的颜色是由铁与钛离子所引起的。宝石的颜色是相对均匀的，即一种宝石的颜色基本上分布于整个晶体中。一种宝石由一种或两种色素离子构成一种较均匀的颜色。

三、宝石多呈透明体

宝石是单晶体，其组成的化学元素主要是惰性气体型离子和部分过渡型离子，其化学键主要是离子键、共价键及其二者的混合或复合键，这些化学键所形成的晶体呈透明状，因而宝石大部分为透明体。如钻石晶体由碳原子以共价键形成，所以钻石是透明的。

四、宝石的光泽

宝石的光泽是宝石表面的反光能力，它的特征取决于宝石晶体化学键的性质及晶体的相对密度等因素。不同种类的化学键的宝石晶体引起的光泽不同，如钻石的化学键为典型的共价键，形成的光泽为金刚光泽;钻石晶体的化学键为共价键与离子键的复合键，形成的光泽为半金刚光泽;水晶晶体的化学键为共价键，但晶体的密度小，光通过容易，所形成的光泽为玻璃光泽;黄金的化学键为典型的金属键，形成的光泽为金属光泽。

五、宝石的密度变化具有很小范围性

宝石晶体由于形成环境比较复杂，形成的温度压力相对要高，对其化学元素的组成相对要求严格，成分比较纯净，所以宝石的密度值比较稳定，变化范围相对要小得多，如钻石的相对密度值为352左右，变化范围较小，352值可作为鉴别钻石的标志。

六、宝石的导热性

宝石晶体对热的传导能力相对较强，即传热的速度较快，作为首饰使人们感到有凉爽的感觉。不同的宝石由于化学组成和化学键及其他因素的影响，它们之间的导热性差异也较大，如钻石晶体是自然界导热能力最大的—种晶体;而水晶晶体的导热能力相对要低。但与非晶体、玉石和有机宝石相比，宝石的导热能力要远远大于它们。

七、宝石的加工具有标准性

宝石是由各种晶面组成的几何体，宝石的美丽主要是通过面对光的反射、折射或透射表现出来的。要使光线照在宝石上呈现最佳的光学效果，对宝石刻面的加工则要求特别严格。不同的宝石晶体由于化学组成与化学键的差异，所形成的晶体特征也不同，同时也形成不同光性特征与光学方位。宝石的加工要求则体现在对每一种宝石必须按一定的光学方位来加工，具体反映在对宝石的晶面数目、大小、形状、面之间的夹角等要求上，形成一定的加工标准，这样才能保证其呈现出最佳的光学效果。如钻石的晶面数目要加工成57或58，刻面的形状要有八边形、三角形、邻边相等的四边形及三角扇形等，这些面要按照一定方式进行规律的分布，同时还要求各面的大小及面之间的夹角保持一定角度，即形成了很严格的规范。否则，则为加工失误，会影响宝石的美丽与价值。

八、宝石的体积相对要小，重量也轻。

宝石由于是单晶体，在自然界的条件与环境下，其生长的速率很慢，生长的时间很长，所形成的晶体体积相对玉石则要小得多，其重量同样也小得多。如钻石晶体在自然界形成1克拉o2g，就被称为大宝石晶体。

九、宝石硬而脆

宝石 纯天然水晶戒指

宝石是单晶体，化学键多为共价键、离子键或二者组成的复合键，这些化学键的特征是键的强度特大，形成的晶体硬度也大，抗击外力的打击和研磨的能力强，所以宝石的硬度都比较大。但由于这些化学键都是离子或原子在晶体结构中呈平衡的结果，其握力大小、离子或原子的位置都是固定不变的，因而其弹性系数低，导致晶体的弹性特差，容易超过弹性界限，使晶体呈现出脆性特征，即怕碰怕摔，容易碎裂。如钻石就是最硬最脆的晶体。

钻石的矿物名称为金刚石，英文名称为Diamond，源自希腊语“adamant”，意思是“坚不可摧”。

钻石与红宝石、蓝宝石和祖母绿一起并称为四大珍贵宝石。目前钻石已成为结婚的信物，并被誉为四月的生辰石，象征坚韧、永恒和纯洁无瑕。

一、钻石的化学成分和分类

1化学成分

钻石是具有立方结构的碳。主要成分是C，其质量分数可达9995%，次要成分有N、B、H等。其他微量元素还有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr等。

2分类

钻石的分类最早由Robertson、Fox和Martin等三人根据钻石在红外区吸收带和对紫外光透射的差异提出，他们认为Ⅰ型钻石能透过400～300nm的紫外光并在红外区显示与氮有关的吸收带，而Ⅱ型钻石可透过低至220nm的紫外光并在红外区无明显的吸收带。

1959年美国的Kaiser和Bond发现Ⅰ型和Ⅱ型钻石的差异与杂质氮有关，后来人们又发现在含氮的钻石中氮的最常见的存在形式不只一种，氮以单个氮原子分散在钻石中，称为C心、以原子对集合体出现，称为A心、3个氮形成的原子团称为N3中心，而多于4个原子的原子团则称为B集合体(B心)，也可为一些较大的有几个原子厚的扁平层偏片晶氮存在，称为D心。钻石的分类是按照是否含氮和硼及氮的聚型类型划分如下(表14-1-1)。

表14-1-1 钻石的分类

天然钻石中Ⅰa型钻石约占98%以上，Ⅱa型占1%左右，Ⅰb型和Ⅱb型很少，人工合成钻石中以Ⅰb型为主，少量为Ⅰb和Ⅰa型混合型。

二、钻石的结构与形态

1晶体结构

钻石属等轴晶系， ；a0=035595nm；Z=8，具立方面心格子，C原子位于立方体角顶和面的中心，将立方体平分为8个小立方体，在其中4个相间排列的小立方体的中心还存在C原子，呈四次配位。每个C原子以SP3外层电子构型与相邻的4个C原子形成共价键(如图14-1-1)。C—C间距为01542nm，C-C-C键角109°28′16″。

图14-1-1 钻石的晶体结构

2形态

钻石属六八面体晶类，Oh-m3m(3L44L36L29PC)，常见单形：八面体o{111}，菱形十二面体d{110}、立方体a{100}及其聚形(图14-1-2a和图14-1-2b)。

图14-1-2a 钻石的常见晶形

钻石晶体通常呈歪晶，由于溶蚀作用使晶面棱弯曲，晶面常发育阶梯状生长纹、生长锥或蚀象，且不同单形晶面上的蚀象不同，八面体晶面上可见倒三角形凹坑，立方体晶面上可见四边形凹坑，十二面体晶面上可见线理和显微圆盘状花纹。

钻石的双晶依(111)最普遍，可成接触双晶、星状穿插双晶或轮式双晶。其中三角薄片(macle)接触双晶具有典型的扁平三角形外观，在双晶两个平面结合处环绕钻石有明显的青鱼骨刺纹，在钻石贸易中称为结节。

三、钻石的光学性质

1颜色

钻石的颜色分两个系列：即无色—浅**系列和彩色系列。无色—浅**系列钻石的颜色为：无色至浅黄、浅褐；彩色系列钻石的颜色一般为深黄、褐、灰及浅至深的蓝、绿、橙黄、粉红、红、紫红色，偶见黑色。

图14-1-2b 钻石晶体不同聚形示意图

大多数彩钻颜色发暗，强至中等饱和度、颜色艳丽的彩钻极为罕见。彩钻是由于少量杂质 N、B和H原子进入钻石的晶体结构之中，形成各种色心而产生的颜色。另一种原因是晶体塑性变形而产生位错、缺陷，对某些光能的吸收而使钻石呈现颜色。

(1)黄至棕**钻石的颜色是由于N原子代替C原子而产生的。理想的钻石晶体是禁带很宽的半导体，宽的禁带避免了可见光范围内的一切可能吸收，因此理想的钻石是无色的。当N原子代替部分C原子时，由于氮外层有5个电子，代替碳原子后多余一个电子，这电子在禁带中形成一个新的能级，相当于减少了禁带宽度，从而使得晶体能吸收可见光范围内的光能而呈现颜色。N原子代替C原子有不同的形式，一种情况是孤立的N原子代替C原子，它对能量高于22eV(波长小于560nm)的入射光有明显的吸收，使钻石呈现一系列**、褐色、棕色，其颜色很鲜艳浓郁，Ⅰb型钻石的颜色往往由该种色心引起；另一种情况是金刚石内N原子可移动聚合在一起形成多个N原子集合体，这种集合体对400～425nm光有明显的吸收作用，同时对4772nm有弱吸收，由于人们对4772nm吸收反应灵敏，4772nm蓝光被吸收后，钻石呈现**。

(2)蓝色钻石：从晶体完美程度来讲，蓝色钻石是最好的，也是极罕见的。它不含N却含有微量B(wB＜1%)，属Ⅱb型钻石。正是这些B使钻石呈现美丽的蓝色。少数含H杂质的钻石也呈蓝色。

(3)粉红色钻石和褐色钻石：这两种彩钻都是由于钻石在高温和各向异性压力的作用下发生晶格变形而产生的颜色，相比之下粉红色钻石罕见得多，因而极其昂贵。这种晶体缺陷在极端情况下可形成紫红色钻石。

(4)绿色钻石：绿色和蓝绿色钻石通常是由于长期天然辐射作用而形成的。当辐射线的能量高于晶体的阈值时，碳原子被打入间隙位置，形成一系列空位-间隙原子对，使钻石的电子结构发生变化，从而产生一系列新的吸收，使钻石着色。若辐照时间足够长或辐照剂量足够大，可使钻石变成深绿色甚至黑色。辐射造成的晶格损伤有时还可形成蓝色钻石和黄褐色钻石。

2光泽

钻石具有特征的金刚光泽，金刚光泽是自然界透明矿物最强的光泽。但钻石的光泽有时会因表面不平而显得暗淡。

3透明度

钻石的透明度为透明-不透明。纯净的钻石应该是无色透明的，但由于地质条件的复杂性，常有杂质元素进入钻石的晶格或以包裹体的形式存在于钻石中，使钻石的透明度受到一定的影响。

4光性

钻石属等轴晶系，为均质体，在正交偏光下全消光，但有些钻石由于内部应变或内部含有包裹体，偶见异常消光。

5折射率

钻石为单折射宝石，在钠光(5893nm)中折射率为2417，超过了常规折射仪的测试范围，是透明矿物中折射率最大的。

6色散

钻石的色散强，色散值为0044，比天然无色透明宝石的色散都高，所以我们在切割标准的钻石表面能看到漂亮的“火彩”。

7发光性

(1)紫外荧光：钻石在紫外灯下的荧光可有不同的反应，有些钻石发光很强，有些则不发光。钻石在长短波紫外光下可呈现从无至强的蓝色、**、橙**、粉色等荧光，通常长波较短波的荧光强。

(2)X射线荧光：钻石在X射线下一般呈现蓝白色的荧光，且稳定性好，在钻石开采中可根据钻石X射线下的荧光特性，将其他砾石分选出去。

(3)阴极发光：阴极发光可揭示钻石的内部生长结构，钻石在阴极发光仪的电子束照射下，绝大多数钻石会发出阴极荧光，主要呈现蓝色、橙红色和黄绿色，天然钻石和合成钻石的生长条件不同，表现出的生长结构也不同，目前阴极发光技术已成为鉴别钻石是天然的还是合成的主要手段之一。

8吸收光谱

无色—浅**的钻石，在紫色区4155nm处有一吸收谱带；其他颜色的钻石的吸收线位于453nm，466nm和478nm处；褐—绿色钻石，在绿区504nm处有一条吸收窄带，有的钻石可能同时具有415nm和504nm处的两条吸收带。辐照改色的**钻石可能在498nm，504nm和592nm处有吸收带。

四、钻石的力学性质

1解理

钻石有四组八面体{111}方向的中等解理，{110}、{221}的不完全解理。图14-1-3为钻石{111}方向解理示意图。

图14-1-3 钻石{111}方向解理示意图

2硬度

钻石的摩氏硬度为10，是自然界最硬的矿物，钻石的硬度具有各向异性的特征，不同方向硬度不同，其八面体晶面的硬度大于立方体晶面的硬度，因此在钻石加工中可用钻石研磨钻石。

钻石具有很强的抗磨性能，摩擦系数小，其抗磨能力是刚玉的90倍。这种特性使钻石能高度抛光，并使每个小面边棱锐利、挺直。但值得注意的是，钻石虽硬，但常显脆性，在外力冲击作用下很容易破碎。

3密度

钻石的密度为352(±001)g/cm3，因钻石成分单一，并且纯度较高，所以钻石的密度相对很稳定。

五、钻石的内含物

钻石的内含物主要有浅色至深色矿物包体、云状物、点状包体、羽状纹和生长纹。矿物包裹体主要是钻石、橄榄石、辉石、石榴子石、锆石、刚玉、黑色石墨、暗色的赤铁矿、钛铁矿、铬铁矿、硫化物等。云状物由云雾状白色或灰色包体组成，羽状体则包括开放式裂隙和隐蔽式裂隙两种裂隙类型。此外，钻石中还可见生长纹和解理等特征。

六、钻石的电学性质和热学性质

1电学性质

Ⅰ型和Ⅱa型钻石是绝缘体，室温下电阻率为1014～1015Ω·cm。通常情况下，Ⅱb型钻石因含硼而电阻率降低，为25～108Ω·cm，为P型半导体，钻石半导体的电阻值随温度变化特别灵敏，甚至连很微小的变化(00024℃±)都能在瞬间被记录下来，这一特点被广泛应用于真空仪器和精密测温的仪器中。

2热学性质

(1)导热性：钻石具有很高的导热率，且导热率与含氮量有关。若300°K下其导热率为铜的3倍，则其含氮量＜300×10-6。Ⅰa型钻石的含氮量多高于此值，故不宜作散热元件。Ⅰb和Ⅱ型钻石含氮量低，均具有很高的导热率，适于作散热元件。其中Ⅱa型钻石的导热率最好，约比铜高6倍，在190℃则升至30倍左右。

根据钻石的高导热率，宝石鉴定中可用钻石笔(热导仪)鉴定钻石和其仿制品；若简单地对着样品哈气，如果是钻石，则表面上的那层雾气比仿制品要消失得快，这是因为钻石传热快，钻石提供的热量让水膜迅速蒸发的缘故。

(2)热膨胀性：钻石的热膨胀性非常低，温度的突然变化对钻石的影响很小，但若钻石中有裂隙或含有热膨胀性大于钻石的包裹体时，温度的突变可能使钻石发生破裂。

(3)可燃性：高温下钻石可燃，燃点在空气中为850～1000℃，钻石在氧中加热到650℃时，即缓慢燃烧而变为气体二氧化碳。燃点和钻石与空气的接触面及增温率有关，一般小颗粒钻石比大颗粒钻石易燃。激光打孔就是利用该原理在很小区域内提供集中的热量，使空气中的氧将钻石中的暗色物质烧掉。在绝氧并加压的真空条件下，钻石加热到1800℃，可转变成石墨。

3其他性质

(1)表面性质：钻石表面具有亲油性和疏水性。由于钻石由非极性的碳原子组成，对水的H+和(OH)-不产生吸附作用，即水对钻石不产生极化作用，故钻石具有疏水性。

(2)化学稳定性：钻石对任何酸都是稳定的，甚至在高温下，酸对钻石也不显示任何作用，但在含氧盐类和金属熔体中，钻石很容易受侵蚀。

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。

一般用美国宝石学院建立的GIA色泽分级来区分无色系列钻石。越是透明无色的钻石越是珍贵，越是接近Z的钻石则成份不均，火彩差，相对劣等，价值越低。根据钻石颜色等级表的区分中可知道越是透明无色的钻石越是珍贵，而越是接近Z的钻石，则成分不均，火彩差，相对劣等。D级钻石完全透明无色，在无色系列钻石中仍是精品，而越是往下的钻石，则会根据钻石掺杂的颜色往下区分。E级钻石则是几乎无色。F级则是仅可检测出少量颜色。在钻石颜色级别表中，字母越靠近Z的钻石，等级就越低。

钻石的等级 是根据钻石的4C标准而定，这个标准就是重量、颜色、净度、切工。

重量：钻石的重量是影响钻石价值的四大因素中很重要且最基础的一个因素，重量越大的钻石越罕有，所以价值也会随其罕有性而递升，钻石的重量以克拉为单位，一克拉的=100分=02克。颜色：最透明无色的白色钻石定级为D色，依次往下分别为：D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N,Z。净度：通常使用10倍放大镜对钻石内部，外表进行观察，钻石净度级别细分为FL, IF, VVS1，VVS2，VS1， VS2，SI1， SI2， L1， L2, L3。切工：从完美的EX切工，依次往下是VG, G, F, P。钻石等级有多个组合，但是像DR式真爱却只有一个，这也是钻石在爱情中能够作为永恒信物的意义之一。

钻戒款式按风格来划分的话，大致可以有以下分类：简洁的款式、奢华的款式、设计独特的款式。如果是按镶嵌方式分类的话，又可以分为爪镶、柱镶、包镶、夹镶、排镶等。按主钻的形状来划分，可以分成圆钻、水滴钻、方钻、心形钻等。

一、爪镶(Prong Setting)

爪镶是最经典、最常见的钻石镶嵌方式，俗称“万能镶嵌法”，最显火彩的镶嵌。之所以称其为爪镶，是因为它用长的细爪夹持钻石，一般为三爪、四爪或六爪，其中，六爪最为稳固，也是最多人选择的。

镶嵌尽现钻石之美，便于观察钻石的车工、颜色、净度。而较大的钻石为了牢固，会使用爪镶。

爪镶优点：

1、遮钻较少，清晰完美呈现钻石的美态。

2、利用光线以不同角度入射及反射，能把钻石的火彩从四面八方展现出来，令钻石看起来更大更璀璨。在视觉上营造出超出本身大小的错觉。所以会给人一种钻戒很大的视觉感受。

3、爪镶钻戒，造型大方经典永不过时，还适合不同手型，让你光彩照人。

二、包镶(Bezel Setting)

包镶是一种非常牢固也最传统的镶嵌方式，使用金属边将钻石的腰部以下封在金属托（架）之内。镶嵌的钻石和包边之间没有空隙，均匀流畅，沟缘平整光滑，摸起来没有突兀刺手的地方。

包镶优点：

1、相对爪镶而言，更好地把钻石都包起来，可以更好保护钻石、更牢固，避免脱落；

2、风格较为传统含蓄，低调而又大气；

3、沟缘平整光滑，佩戴具有舒适感。

包镶缺点：俗话说得好，“好身材是要秀出来的”。包镶虽然很好保护了钻石，但同时也将钻石的“好身材”包起来了，会显得钻石比较小，毕竟大部分的钻石都被镶嵌到戒指内部了。

三、钉镶(Pave Setting)

钉镶是利用金属的延展性，直接在金属材料上镶口的边缘用工具凿出几个小钉，用以固定钻石到任何固定钻石的金属爪，紧密排列的钻石其实是套在金属榫槽内。这种镶法需讲求钻石的大小和高度是否一致以及钻石的次序安排。

钉镶优点：由于没有金属的包围，钻石能透入及反射更充足的光线，突显钻饰的耀眼光芒，闪亮程度不输给大克拉的宝石。钉镶多用于群镶钻石并成为豪华款的点缀。

钉镶缺点：如果整个的戒指都是钉镶的话，那么就很难更改戒指的大小，否则稍微用力不当可能就会掉钻。

四、轨道镶（Channel Setting）

轨道镶是一种安全镶嵌小钻石的方法，又称为槽镶，把小颗钻石镶嵌在两根呈平行状的金属条中，清晰明朗，又不显得突兀，看起来非常优雅。这种镶嵌方法常用于结婚戒指或者是那种只适合小钻石也没有主钻的戒指。

轨道镶优点：

1、对钻石的腰部有更好的保护，比较牢固安全不易损坏；视觉上更加整齐流畅；

2、表面平滑，不会轻易勾到衣服。

轨道镶缺点：这种镶嵌对工匠技术要求较高，镶嵌过程中钻石容易被损坏，金属弧度的变化容易造成钻石脱落。

五、夹镶（Tension Setting）

夹镶的命名就是来自于它是靠金属自身的张力把钻石固定住，其结果就是看起来钻石像是悬挂在戒指的两个金属柄之间，人们又因此形象地称之为卡镶。在激光镭射技术的帮助下，对钻石进行精准的校对，然后由珠宝师在戒指的两个柄上开出一个很微小的槽，所以钻石或是其他珍贵的石头就依靠金属柄的压力被固定在戒指上。

夹镶缺点：钻石被金属固着的接触面有限，受力点太小，在受到外力的撞击时，金属产生变形极容易造成钻石松动甚至脱落。以及不能修改大小，建议在定制前确定戒指尺寸大小，避免问题出现。

六、吉普赛镶（Gypsy Setting）

吉普赛镶，也叫埋镶，藏镶，这种款式钻戒先将钻石镶入能较好包住钻石腰部的孔洞中，然后通过锤击周围的金属以固定钻石。钻石的亭部不会外露，宛如埋在金属之中，然后珠宝师敲击钻石周围的金属使之固定。

吉普赛镶优点：

1、在这种镶嵌方式下钻石是安全的放置在戒托里面，钻石是受到高度的保护，特别不容易松动或是脱落，钻石也比较安全；

2、不会钩衣服也不会划到，外观美丽大方；

3、这个类型的戒指也是很适合作为结婚戒指的，特别是男士的结婚戒指，非常大气。

七、柱镶(Common prong)

用纤细的金属条将每一颗钻石独立分开，细柱粗细均匀、弯曲弧度一致，柱头经过圆滑处理后，从顶部观察犹如一个个光亮的小圆珠。每一颗宝石独立分开，宝石侧面露出的部分则折射出美丽的光芒。这种镶嵌方式属于复古风格，华丽而严谨。这是种非常适合小克拉小尺寸钻石的镶嵌工艺，精致而秀气。

柱镶优点：

1、比爪形款式能更好地保护钻石；这种款式使钻石大部分裸露于外，能产生钻石比实际更大或更多的视觉效果。

柱镶缺点：

镶嵌时危险性大，因为在镶嵌过程中钻石易被损坏，钻石的固定程度不如上述其它款式，钻戒的表面也不如沟缘形和察耐尔平整。这种钻石镶嵌工艺适合小分数的钻石。