怎样测得原石的硬度

最常用的就是划刻。或者买一些测试工具进行测试。比如硬度测试笔。

硬座，是指用外力进行分割物质时的难易程度。

宝石和玉石都有较高或很高的颀度。所以硬度是宝石和玉石极为重要的属性。

硬度与物质分子结构中质点间的结合力有关。金刚石和石墨的化学成份都是碳元素，只是分子内部的质点排列方式不同，从而形成了地球最便和最软的物质。

（1）硬度的表示

玉石和宝石多采用摩氏硬度计来表示物质的硬度。摩氏（Morhe，德国矿物学家）硬度计是选定10种矿物原石，用它们代表10个级别的硬度。如果某种矿物原石在相邻的两级矿石上，分别能划出和不能划出刻痕就表明该种矿物原石的硬度介于两级矿石硬度之间。

下面是这10种矿物的硬度：

滑石1度、石膏2度、方解石3度、萤石4度、磷灰石5度、正长石6度、石英7度、黄玉8度、刚玉9度、金刚石10度。

在日常生活中，可以用下列物的划痕来大致把握硬度

能在纸上划痕者，相当于摩氏1度。

与指甲相同者为摩氏25度。

与钢铁相同者为摩氏55—6度。

与玻璃相同者为摩氏7度。

值得说明的是，摩氏硬度级差并不是算术级差，也就是说，摩氏硬度是10的金刚石并不是比摩氏硬度是7的石英才硬3倍。如果我们采用研磨速度来表示硬度的话，那么金刚石的硬度要比石英大1000倍。也就是说，在同样的研磨条件下，磨损1毫克的金刚石耍比磨损1毫克的石英多耗费1000倍的时间。

（2）打击硬度和研磨硬座

打击硬度。打击硬度是描述物质是韧，还是脆的术语。金刚石的摩氏硬度是10，打击硬度却很低，经不起重部的一击。新四软玉的摩氏硬度是55—6，但其打击硬度却很高，可以经受起大锤猛击，最多在其表面上留下几个不大的凹点。

打击硬度与玉石和宝石的分子排列有关。在显微镜下观察，软玉是由无数极细微的纤维复杂地交织在一起。它本身就是一块石头的毡毯。要压碎软玉，必须在每平方厘米上施加7吨的压力才行，而压碎钢铁只要施4—5吨压力。

研磨硬度。研磨硬度是以研磨速度之比来表示的，也可以用韧性比来表示。世界上最韧的矿物是黑金刚石。如果以黑金刚石为10度，则软玉为9度。翡翠、红宝石、蓝宝石为8度金刚石、水晶、海蓝宝石为7—75度，搬揽石为6度，祖母绿为557度，黄晶宝石、月光石为5度，猫眼石为3度，萤石为2度。

（3）硬度的用途

硬度是宝石、玉石的重要的物理性质，它与宝石和玉石的质地、光泽和加工方法有关。所以检验硬度是鉴定宝石、玉石时的一项重要内容。

行业中习惯祀宝石玉石硬度分为三个级别：高硬度的属于宝石级，一股在摩氏7度以上，如钻石宝石、红宝石、蓝宝石、碧玺等。以欧珀宝石硬度最低，为55度；中硬度的属于高硬度玉石，一般在摩氏7—6度之间，如玉、翡翠、玛瑙、水晶、木变石、东陵石、河南玉等；低硬度的属于用刀划得动的玉石如青金石、松石、珊瑚、孔雀石、岫玉、萤石等，图氏硬度在5—4度之间。琥珀最低，是25度。在矿物中，玉石很少有低于4度的。

（4）其他玉石及石制品的硬度（不断增加）

一、钻石(Diamond)：硬度10，是自然界最硬的物质。光泽绝伦、纯净无色的质地最受青睬。象征『高贵』、『永恒』的宝石。

二、红宝(Ruby)：硬度9，有各种不同的红色，鸡血红最受青睬，硬度仅次于钻石。代表热情与生生不息的生命力。

三、蓝宝(Sapphire)：硬度8，与红宝石同为刚玉矿群，鲜蓝色不偏黑暗且清澈剔透的为上品，据说可以激发一个人的创造能力。

四、拓帕石(Blue Topaz)：硬度8，有淡蓝及深蓝色。淡蓝的拓帕石，常被误认为是海蓝宝石。因为硬度颇高，切割成宝石面时，光泽亮度效果非常好。具有提升领导能力的宝石。

五、祖母绿(Emerald)：硬度75，干净无瑕的祖母绿是很少见的，大都有内含物。属于绿柱石矿群。绿色的宝石可助事业发展，凝聚财富。

六、海蓝宝石(Aquamarine)：硬度75，与祖母绿同是绿柱石矿群。淡雅的海绿色是最受欢迎的。代表愉悦、和平与幸福的宝石。

七、红碧玺(Rubellite)：硬度75，为电气石族群中最贵的宝石，因为上等的红色可媲美红宝，故又称为『红宝碧玺』。能够吸引爱情与友情的宝石。

八、绿碧玺(Green Tourmaline)：硬度75，是所有电气变种中产量最丰富的，人们常把它与祖母绿相混。可发展事业创造财富的宝石。

九、贵石榴石(Garnet)：硬度75，以鲜红或紫红为上乘货，但产量稀少偏暗或黑的居多，选购时应注意光泽度。据说可以改变女人的内分泌。

十、红柱石(Andalusite)：硬度75，及稀有的宝石，有强烈独特的多向色性，同一种宝石会呈现黄、绿、红三种色。

十一、金绿柱石(Heliodor)：硬度75，与祖母绿同为绿柱石矿群，闪闪发光的金**，被喻为『太阳』，**的宝石据说可以凝聚宇宙间财富的能量。

十二、紫水晶(Amethyst)：硬度7，漂亮的色泽至今仍没有其它的宝石可以替代。自古即受世人的喜爱。据说可开发智慧，并促进人脉。

十三、黄水晶(Citrine)：硬度7，宝石级的黄水晶极为稀有，以橘**为上品。**的宝石据说可凝聚财富，改善肠胃功能。

十四、董青石(Iolite)：硬度7，紫蓝色的色调有如丹泉石极受人喜欢，深蓝色的宝石又有如蓝宝。具有『领导统御』的宝石。

十五、贵橄榄石(Peridot)：硬度65，由于铁的存在而成橄榄绿，并有独特油脂光泽。据说是『财富』宝石，可以凝聚财富的能量。

十六、丹泉石(Tanzanite)：是属于黝帘石的一种，成紫蓝色，上等的丹泉石价值直逼蓝宝石，可以稳定情绪，加强思绪、锐度的宝石。

十七、月光石(Moon stone)：硬度65，其中以蓝色月光石为极品，冷冷的蓝光有优雅的感觉。据说可用来吸引爱情的宝石。

十八、蛋白石(Opal)：硬度6，内部火彩越多越明显的越贵，澳洲产量最丰富。据说可激发灵感，提升创造力。

十九、火蛋白石(Fire Opal)：硬度6，呈橘色或橘红色，富丽的火红色在有色宝石中独具一格。据说可招来财富。

二十、青金石(Lapis)：硬度55，是阿富汗的国宝石，因为深蓝色的矿石中含有黄铁矿，故名为『青金』，传说可治喉病，改善呼吸系统的功能。

玻璃硬度 55。

金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些**，这主要是由于金刚石中含有杂质。 

金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。

金刚石的颜色取决于纯净程度、所含杂质元素的种类和含量，极纯净者无色，一般多呈不同程度的黄、褐、灰、绿、蓝、乳白和紫色等；纯净者透明，含杂质的半透明或不透明；

在阴极射线、X射线和紫外线下，会发出不同的绿色、天蓝、紫色、黄绿色等色的荧光；在日光曝晒后至暗室内发淡青蓝色磷光；金刚光泽，少数油脂或金属光泽，高折射率，一般为240-248。

扩展资料：

金刚石的用途

1、工业用途，地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。

2、慢性毒药，文艺复兴时期，用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间。当人服食下金刚石粉末后，金刚石粉末会粘在胃壁上，在长期的摩擦中，会让人得胃溃疡，不及时治疗会死于胃出血。

3、观赏宝石，钻石由于折射率高，在灯光下显得闪闪生辉，成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石，要数带有微蓝的水蓝钻石。

参考资料：

--金刚石

金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。

2018年12月，加拿大出土了一颗重量高达552克拉的**钻石，这使它成为了在北美洲发现的最大的一颗钻石。

基本介绍 中文名 ：金刚石 英文名 ：diamond 别称 ：金刚钻 化学式 ：C 分子量 ：120107（8） CAS登录号 ：7782-40-3 EINECS登录号 ：231-953-2 绝对硬度 ：10000-2500 物性数据,计算化学数据,物理性质,硬度,颜色,化学性质,结构性质,光学性质,稳定性,金刚石和石墨,人造金刚石,主要产地,用途,工业用途,慢性毒药,观赏宝石, 物性数据 1 性状：粉末 2 密度（g/mLat 25°C）：35 3 熔点（ºC）：3550°C-4000°C 4绝对硬度：10000-2500 计算化学数据 1、 疏水参数计算参考值（XlogP）：-11 2、 氢键供体数量：0 3、 氢键受体数量：2 4、 可旋转化学键数量：0 5、 互变异构体数量： 6、 拓扑分子极性表面积（TPSA）：341 7、 重原子数量：2 8、 表面电荷：0 9、 复杂度：0 10、 同位素原子数量：0 11、 确定原子立构中心数量：0 12、 不确定原子立构中心数量：0 13、 确定化学键立构中心数量：0 14、 不确定化学键立构中心数量：0 15、 共价键单元数量：1 物理性质 硬度 摩氏硬度10，新摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm 2 ，显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性，八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。 依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级，钻石(金刚石)为最高级第10级；如小刀其硬度约为55、铜币约为35至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。 由于硬度最高,金刚石的切削和加工必须使用钻石粉或雷射(比如532nm或者1064nm波长雷射)来进行。金刚石的密度为352g/cm，折射率为2417(在500纳米光波下)，色散率为0044。 颜色 金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些**，这主要是由于金刚石中含有杂质。 金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色萤光。金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时，它会缓慢地变成石墨。 中国也拥有制造金刚石的技术，但最大也不过02克拉左右。 引用亚洲宝石协会（GIG）报告：金刚石的化学成分为C，与石墨同是碳的同质多象变体。在矿物化学组成中，总含有Si、Mg、Al、Ca、Mn、Ni等元素，并常含有Na、B、Cu、Fe、Co、Cr、Ti、N等杂质元素，以及碳水化合物。 金刚石矿物晶体构造属等轴晶系同极键四面体型构造。碳原子位于四面体的角顶及中心，具有高度的对称性。单位晶胞中碳原子间以同极键相连结，距离为154pm。常见晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、四面体和六八面体等。 金刚石的绝对硬度是刚玉的4倍，石英的8倍。详细绝对硬度如下： 金刚石10000-2500 刚玉2500-2100 石英1550-1200。 矿物性脆，贝壳状或参差状断口，在不大的冲击力下会沿晶体解理面裂开，具有平行八面体的中等或完全解理，平行十二面体的不完全解理。矿物质纯，密度一般为3470-3560kg/m3。金刚石的颜色取决于纯净程度、所含杂质元素的种类和含量，极纯净者无色，一般多呈不同程度的黄、褐、灰、绿、蓝、乳白和紫色等；纯净者透明，含杂质的半透明或不透明；在阴极射线、X射线和紫外线下，会发出不同的绿色、天蓝、紫色、黄绿色等色的萤光；在日光曝晒后至暗室内发淡青蓝色磷光；金刚光泽，少数油脂或金属光泽，高折射率，一般为240-248。 化学性质 金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体，是指经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体，其成分为纯碳，由碳原子以四价键连结，为目前已知自然存在最硬物质。由于金刚石中的C-C键很强，所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石硬度非常大，熔点在华氏6900度，金刚石在纯氧中燃点为720~800℃，在空气中为850~1000℃，而且不导电。 结构性质 金刚石结构分为；等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系钻石。 在钻石晶体中，碳原子按四面体成键方式互相连线，组成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于钻石中的C-C键很强，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以钻石不仅硬度大，熔点极高，而且不导电。在工业上，钻石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具，形状完整的还用于制造手饰等高档装饰品，其价格十分昂贵。 钻石的摩氏硬度为10；由于在自然界物质中硬度最高，钻石的切削和加工必须使用钻石粉来进行。钻石的密度为352g/cm3，折射率为2417，色散率为0044。 光学性质 (1) 亮度（Brilliance）金刚石因为具有极高的反射率，其反射临界角较小，全反射的范围宽，光容易发生全反射，反射光量大，从而产生很高的亮度。 (2) 闪烁（Scintillation）金刚石的闪烁就是闪光，即当金刚石或者光源、 观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光。无色透明、结晶良好的八面体或者曲面体聚形钻石，即使不加切磨也可展露良好的闪烁光。 (3) 色散或出火（Dispersion or fire）金刚石多样的晶面象三棱镜一样，能把通过折射、反射和全反射进入晶体内部的白光分解成白光的组成颜色——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。 (4) 光泽（Luster）刚石出类拔萃般坚硬的、平整光亮的晶面或解理面对于白光的反射作用特别强烈，而这种非常特征的反光作用就叫作金刚光泽。 稳定性 金刚石化学性质稳定，具有耐酸性和耐碱性，高温下不与浓HF、HCl、HNO 3 作用，只在Na 2 CO 3 、NaNO 3 、KNO 3 的熔融体中，或与K 2 Cr 2 O 7 和H 2 SO 4 的混合物一起煮沸时，表面会稍有氧化；在O、CO、CO 2 、H、Cl、H 2 O、CH 4 的高温气体中腐蚀。 金刚石还具有非磁性、不良导电性、亲油疏水性和摩擦生电性等。唯Ⅱb型金刚石具良好的半导体性能。根据金刚石的氮杂质含量和热、电、光学性质的差异，可将金刚石分为Ⅰ型和Ⅱ型两类，并进一步细分为Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb四个亚类。Ⅰ型金刚石，特别是Ⅰa亚型，为常见的普通金刚石，约占天然金刚石总量的98%。Ⅰ型金刚石均含有一定数量的氮，具有较好的导热性、不良导电性和较好的晶形。Ⅱ型金刚石极为罕见，含极少或几乎不含氮，具有良好的导热性和曲面晶体的特点。Ⅱb亚型金刚石具半导电性。由于Ⅱ型金刚石的性能优异，因此多用于空间技术和尖端工业。 世界上最大的工业用金刚石和宝石级金刚石都超过3100克拉（1克拉=200毫克）。其中宝石级金刚石的尺寸为10×65×5厘米，名叫“库利南”，1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石，重158786克拉，于1977年被山东临沭县常林大队女社员魏振芳发现，后列为世界名钻。世界金刚石主要产地有南非、澳大利亚、萨伊、波札那、俄罗斯。 金刚石和石墨 石墨和金刚石都属于碳单质，他们的化学性质完全相同，但金刚石和石墨不是同种物质，它们是由相同元素构成的同素异型体。 所不同的是物理结构特征。 二者的化学式都是C。 石墨原子间构成正六边形是平面结构，呈片状。 金刚石原子间是立体的正四面体结构。 金刚石和石墨的熔点比较： 金刚石的熔点是3550℃，石墨的熔点是3652℃～3697℃(升华)。石墨熔点高于金刚石。 从片层内部来看，石墨是原子晶体；从片层之间来看，石墨是分子晶体(总体说来，石墨应该是混合型晶体)；而金刚石是原子晶体。石墨晶体的熔点反而高于金刚石，似乎不可思议，但石墨晶体片层内共价键的键长是142×10－10m，金刚石晶体内共价键的键长是155×10－10m。同为共价键，键长越小，键能越大，键越牢固，破坏它也就越难，也就需要提供更多的能量，故而熔点应该更高。 (主要就是石墨的原子晶体属性导致它的熔点变高) 人造金刚石 人工合成金刚石的方法主要有两种，高温高压法及化学气相沉积法。 高温高压法技术已非常成熟，并形成产业。国内产量极高，为世界之最。 化学气相沉积法仍主要存在于实验室中。 主要产地 伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利金刚石矿。正是这一发现，使人们知道了在哪种岩石中有可能含有金刚石。 原来，那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩。接着，研究者又发现，在这种火山岩中除了金刚石，还含有被称为石榴石和橄榄石的两种矿物。因此，在那些出产石榴石和橄榄石的地点，找到金刚石矿的可能性就相对大。于是，石榴石和橄榄石就成为寻找金刚石的“指示矿物”。 根据指示矿物来寻找金刚石矿的方法并不是在哪一天突然发现的。上世纪70年代，美国史密森研究所的地球化学家约翰·贾尼在仔细研究了石榴石和金刚石之间的关系后发表了他的研究结果。但是，在那之前，即上世纪50年代，德比尔斯公司的地质人员早就根据指示矿物在世界各地寻找金刚石矿了。 世界各地都发现了金刚石矿。其中，澳大利亚、刚果、俄罗斯、波札那和南非是著名的五大金刚石产地。 美国麻萨诸塞大学的地球物理学家史蒂文·哈格蒂博士在1999年研究了世界各地含有金刚石的熔岩的年代，结果发现，这些含有金刚石的熔岩至少是在过去7个不同的时期在各地喷出的岩浆所形成的，其中最古老的熔岩则是在大约10亿年前形成的。在这7个岩浆喷发时期中，以在非洲各地和巴西等地区于12亿年前至8000万年前喷出的岩浆中所含有的金刚石为最多。那时正值恐龙时代极盛期的中生代白垩纪。含有金刚石的熔岩，最晚的，是在2200万年以前喷出的岩浆形成的。至于在那以后形成的熔岩中是否含有金刚石，则还无法肯定。 1971年以来的二十年中，在中国陆续发现了几颗50克拉以上和100克拉以上的金刚石，按发现时间的先后排列如下： 1．1971年9月25日，在江苏省宿迁公路旁发现一颗重52．71克拉的金刚石。 2．1977年12月21日，在山东省临沭县常林大队，女社员魏振芳发现1颗重158786克拉的优质巨钻，全透明，色淡黄，可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石” 3．1981年8月15日，在山东郯城陈埠发现一颗124．27克拉的巨粒金刚石。被命名为“陈埠一号”。 4．1982年9月，在山东郯城陈埠发现一颗96．94克拉的金刚石。 5．1983年5月，在山东郯城陈埠发现一颗92．86克拉的金刚石。 6．1983年11月14日，在山东蒙阴发现一颗119．01克拉的巨粒金刚石，被命名为“蒙山一号”。蒙阴金刚石矿是全国最大的原生矿。 据1987年资料，中国主要金刚石成矿区有：①辽东—吉南成矿区，有中生代和中古生代两期金伯利岩。②鲁西、苏北、皖北成矿区，下古生代可能有多期金伯利岩。③晋、豫、冀成矿区，已在太行山、嵩山、五台山等地发现金伯利岩。④湘、黔、鄂、川成矿区，已在湖南沅水流域发现了4个具工业价值的金刚石砂矿。 湖南金刚石，产于湖南省常德丁家港、桃源、黔阳等地。湖南金刚石以砂矿为主，主要分布在沅水流域，分布零散，品位低，但质量好，宝石级金刚石约占40%。相传在明朝年间，湖南沅江流域就有零星的金刚石发现，大规模的寻矿则始于二十世纪五十年代。沅江整个水域均有金刚石分布，但有开采价值的仅常德丁家港、桃源县车溪冲、溆浦县（黔阳）新庄垅、沅陵县窑头等4处。 湖南金刚石的颜色深浅不一，内外颜色差异明显，呈带状、斑状分布。其褐色系列金刚石，晶体呈黄褐色，内部洁净，表面有大量的褐色斑点，其褐斑的颜色有**、黄褐色、褐色、黑色等，主要分布在金刚石的溶蚀面上，褐色主要由自然界放射性粒子的辐照造成。金刚石总体颗粒小，但质地较好，以单晶为主，约占总产量的98%；晶体比较完整，以八面体、十二面体、六八面体为多；绝大多数晶体浅色透明或呈黄、褐色等；粒重多小于28mg，一般为109～15mg；22%晶体中含包裹体；60%的晶体表面有裂纹，表面溶蚀不重。 2018年12月，加拿大出土了一颗重量高达552克拉的**钻石，这使它成为了在北美洲发现的最大的一颗钻石。美国媒体15日报导，该颗钻石长3374毫米，宽5456毫米，由统领钻石公司(Dominion Diamond Mines)于10月份在加拿大西北地区的戴维科钻石矿区(Diavik Diamond Mine)发现。 用途 工业用途 地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。 若涂在音响纸盆上，音箱音质会大为改善。 慢性毒药 文艺复兴时期，用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在义大利豪门之间。当人服食下金刚石粉末后，金刚石粉末会粘在胃壁上，在长期的摩擦中，会让人得胃溃疡，不及时治疗会死于胃出血，是种难以让人提防的慢性毒剂。 观赏宝石 钻石由于折射率高，在灯光下显得闪闪生辉，成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石，要数带有微蓝的水蓝钻石。 钻石分为一型和二型两种，这主要是根据它是否含有N元素：一型含；二型不含。而蓝色的钻石是二B型的，是半导体。

291 金刚石简述

关于金刚石等级划分,国际市场上还没有一个完整正式统一的标准。目前国际金刚石交易,是依据安特卫普的金刚石机构,金刚石从业者制定的HRD规定进行的。没有像裸钻交易有完正规定的“4C”标准,即钻石单粒重量、颜色、纯净度及切磨作工,每月纽约钻石协会公布一次各类裸钻价格表参考进行交易。

金刚石的化学成分为碳,常含有微量的其它化学元素如氮、硼、铍、铝等。根据金刚石含有的微量元素种类和含量将金刚石分为两大类和四个亚类,即Ⅰ型(Ⅰa和Ⅰb),Ⅱ型(Ⅱa和Ⅱb)。

Ⅰa型含氮量01~03%,98%的金刚石属于此型;Ⅰb型金刚石含氮量低,在自然界少见。

Ⅱa型不含氮或含少量的氮,有良好的热导性,在自然界很少。

Ⅱb型金刚石含少量的硼、铍、铝等微量元素,是超稳定的半导体,主要用于航天领域。

金刚石分级以适合相应的用途,取得最好经济效益为目的,分为装饰品级金刚石,工业用级金刚石。

分级主要标准:按单粒金刚石的重量、颜色、晶体完正度(加工钻石成品率)、净度(瑕疵)、裂纹为主要分级原则。

按照上述主要分级的依据,粗略介绍一下分级方法和操作程序。随着科学技术飞猛发展,金刚石用途将有新的用途,分级标准也将有进一步的变化。

292 装饰品级和准装饰品级金刚石技术要求

(1)金刚石的重量分级

金刚石重量分级,是指对单粒金刚石进行重量分级。金刚石重量单位成为“克拉”。“克拉”一词来源于古印度的德拉维述族,有一种叫做carob的树的角豆果实,称为克拉豆,由于单粒重量均衡,单粒重量在195~205毫克之间,因此用作金刚石重量单位。1911年以后,国际逐步统一金刚石质量单位,即1克拉为200毫克。在金刚石度量衡没有制造出来以前,商人在金刚石交易过程中,都是以克拉豆作为交易衡量尺度。金刚石质量单位统一后,一克为5克拉,同时又将1克拉分为100分,即001克拉为1分。

金刚石选矿厂选出的金刚石送到金刚石分级检测中心。金刚石检测分级中心首先将金刚石进行硫酸浸泡清洗,除去附在金刚石上的矿物杂质,然后烘干。烘干后第一步就是金刚石重量分级。重量分级采用金刚石专用的金刚石分级筛子,按金刚石尺寸将金刚石分成若干级别,如001~0019、0019~0029、003~0049…等不同规格。具体重量分级详见《大连瓦房店金刚石股份有限公司金刚石分级标准(试行草案)》。

(2)金刚石颜色分级

金刚石颜色分级是在金刚石重量分级基础上,将不同重量规格的金刚石,按颜色分为首饰用金刚石和工业用金刚石两大类。

首饰用金刚石,按照中国分级标准,分为100~85色共16个颜色级别。金刚石商业颜色描述为:稀有白色、白、较白、次白、淡黄、浅黄等。颜色分级采用比照法,标准颜色为金刚石专用的比色纸和比色石。专业用比色纸的颜色级别为100色,将确定颜色分级的金刚石与之比较。用比色纸确定金刚石颜色,需观察过很多金刚石并具备大量实际经验的专业技术人员才能准确分级。另一办法是采用比色石,只有国际专用金刚石用品商店有出售。比色石的颜色级别从100色至86色。用比色石比照可直接确定金刚石的颜色,从而达到金刚石颜色分级达到目的。金刚石的颜色对确定其价值十分重要,例如首饰用金刚石加工成钻石,假设加工的金刚石颜色为100色、价值1000元;同样重的钻石,净度、做工都一样,而颜色为99色,它的商业价值大致下降28%,价值为780元。同理,同一级别的钻石,98色比99色商业价格要下降18%。钻石每降一个色,价格大致下降18%,这是国际钻石组织钻石颜色分级定价的一个基本原则。金刚石颜色分级技术,是考验钻石商人和钻石划价机构技术水平的试金石。大多数钻石购买者不具备确定颜色级别的技术,这成为钻石首饰行业潜在提高钻石价格的因素之一。

由于金刚石含有微量元素,因此金刚石颜色可以表现为红色、粉红色、蓝色、金**、**等,呈现上述颜色的金刚石非常稀少,加工成钻石称为彩钻,价格相当昂贵。

工业用金刚石通常为灰色、棕色、黑色,但拉丝模用金刚石要求以白色为好。具体工业用金刚石分级详见《大连瓦房店金刚石股份有限公司金刚石分级标准(试行草案)》。

(3)金刚石形状分级

在重量分级和颜色分级的基础上,金刚石进一步按形状分级。金刚石形状分级的主要目的是确定金刚石在加工过程中获得较高的钻石成品率。首饰用金刚石按形状首先分为可破金刚石和颗粒金刚石两大类。可破金刚石是指金刚石晶型完整,常见的八面体、十二面体金刚石在加工成钻石时可切割成相等两粒或一大一小两粒。设计师遵循的切割设计原则是切割出的钻石成品商业价值最高,金刚石成品率最高。晶型完整的金刚石加工成品率一般在50%左右。颗粒金刚石是指在加工钻石时不能用于切割,即使切割钻石的商业价值也不会提高。用金刚石形状分选机分选的现状大致相同颗粒金刚石若加工成圆钻,钻石的成品率一般较低,大约在28%左右。通常情况下这样的金刚石一般根据形状,设计加工成异型钻以求得最大的成品率和最高商业价值。常见的异型钻有椭圆型、马蹄型、方型、长方型、橄榄型、梨形和三角型。一般情况下,国际上异型钻和圆型钻的价格是这样确定的,同一重量、颜色、净度,异型钻的价格是圆型钻价格的70%。金刚石形状分级,也是考验金刚石矿山检测中心水平及确定合理销售价格的试金石,这是因为金刚石检测人员不但要能进行形状分级,还得懂得钻石加工设计,计算出加工后钻石的重量,只有这样才能合理确定销售金刚石价格,从而保证金刚石矿山获得最大利润。

工业用金刚石,按颗粒大小、形状,加工成拉丝模、车刀、砂轮刀、刻线刀、硬度计压头、地质钻头、玻璃刀、金属笔、磨料等。详见《大连瓦房店金刚石股份有限公司金刚石分级标准(试行草案)》。一个国家每万吨钢材金刚石使用量,标志着这个国家工业技术水平。

(4)金刚石净度(瑕疵、裂纹)的分级

金刚石在形成过程中,内部含有少量的其它矿物;在结晶过程中由于受内应力和外力作用会产生裂纹。国际上将金刚石是否含瑕疵、裂纹及瑕疵裂纹的多少大小用金刚石净度作为标准。金刚石净度直接影响其商业价值。目前中国钻石净度分级为:无暇、VVS1、一号花、二号花、三号花、四号花、大花七个级别。金刚石净度,一是无暇,这是最好的首饰用金刚石;二是有“花”,“花”的大小、位置确定在加工钻石过程中能否将“花”去掉。销售首饰用金刚石,定价原则是按金刚石重量大小、净度好坏程度确定价格,一般原则是,首饰钻金刚石价格是加工后钻石价格的70%~80%。

工业用金刚石对净度也有一定要求,拉丝模不允许有“花”;高级车刀也是一样,在刀尖部分不允许有“花”。

通过上述金刚石重量、颜色、形状(晶型)、净度分级描述,粗略将金刚石分级过程做了介绍。国际大的金刚石销售组织,将金刚石分成上千级别类型,其分级更为详尽和科学。

各品级金刚石的技术要求详见附表1-12。

附表1 50号岩管金刚石按目前用途分级及重量、颗粒百分比统计表

附表2 50号金刚石地质报告用途分级重量、颗料百分比统计表

附表3 50号金刚石开采回收与地质报告提交重量、颗粒百分对照表

附表4 50号装饰品级金刚石各重量级别及颗粒百分统计表

附表5 50号岩管金刚石产量统计表

附表6 50号金刚石颗粒级百分比表

附表7 50号金刚石颗粒比例表

附表8 50号金刚石地质报告不全粒级平均重量表

附表9 50号金刚石地质报告各级别颗粒和重量百分比表

附表10 50号选出20克拉以上宝石级金刚石统计表

注:采矿场平台之间段高为12米,最终采深为-52米。

(一)装饰品级用金刚石技术要求(见表3-61)

附表11 装饰品级金刚石技术要求

附表12 准装饰品级用金刚石技术要求

293 工业级金刚石技术要求(见附表13-20)

附表13 拉丝模用金刚石技术要求

附表14 车刀用金刚石技术要求

附表15 硬度计压头用金刚石技术要求

附表16 地质钻头用金刚石技术要求

附表17 玻璃刀用金刚石技术要求

附表18 金属笔用金刚石技术要求

附表19 修正器用金刚石技术要求

附表20 砂轮刀用金刚石技术要求

附表21 磨料用金刚石技术要求

294 世界金刚石检验等级对照结果(见附表22)

附表22 全世界主要钻石颜色等级系统近似对照表

295 世界金刚石瑕疵对照结果(见表23)

附表23 全世界主工钻石瑕疵等级系统近似对照表

注:Pique是Pricked之法文,指夹杂物,往往写成PK。