人造钻石是如何制造出来的?

人造钻石是如何制造出来的?,第1张

钻石骗局”听说过吗?钻石恒久远,一颗永流传。而钻石本质是碳单质,虽然晶莹剔透闪花眼,却可以人为利用石墨在高温、高压的环境中制造的,“骗局”的说法就来了。

钻石是在地球历史上经过一些极端的变化产生的,比如在小行星撞击地球地层下的高温高压环境,而地球历史上这样的事件是比较多的,还有地下本身压力、温度就高一些,也有可能形成钻石,但是由于埋藏地点,开采比较难,加上钻石体积、硬度的限制,后期加工的困难也高一些,所以钻石昂贵,物以稀为贵,这没什么矛盾,只有在非常极端的环境中才能产生体积巨大的钻石,人类目前发现的自然生成的体积最大的钻石是重达3106克拉的非洲之星母体钻石。

而现在人类的技术已经可以模拟钻石生成的环境,用碳来制造钻石,在2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境下,在中心放一颗很小的天然钻石作为种子,在种钻周围是高温金属液体,在金属溶液的上层是石墨,在这种环境下石墨中的碳原子会从金属原子中列队走向钻石从而形成新的钻石。但是用这种方法制造的钻石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,体积也比较受限。

所以在一定程度上讲,人造钻石确实没办法和天然钻石相比。但因为外观看起来与天然钻石没多大区别,主要在于后期加工,造假又比较低廉,也很受欢迎。好看耐用不就完了吗?然而也并非如此,人都是有点虚荣心的,手上戴个千百万年前形成的天然钻石和实验室中短时间形成的人造钻石,当然是前者更容易满足人的心理。

人工钻石的制作方法如下:

以模拟钻石生成的环境,用碳来制造钻石,在2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境下,在中心放一颗很小的天然钻石作为种子,在种钻周围是高温金属液体,在金属溶液的上层是石墨,在这种环境下石墨中的碳原子会从金属原子中列队走向钻石从而形成新的钻石。但是用这种方法制造的钻石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,体积也比较受限。

人工钻石的特点

人工钻石在长紫外线下是稳定的,在短紫外线下呈现黄绿色荧光。与天然钻石相比,人造钻石可以说是非常好,而且会比普通钻石更加耀眼夺目。

人造钻石的质量和外观与天然钻石没有区别。不过一开始,由于人造钻石缺乏成熟的技术,钻石经销商可以用一种非常简单的方法来确认钻石是否是在实验室培育出来的。他们使用强力磁铁,因为在培养过程中留下了金属晶体,人造钻石内部有强力磁铁。然后钻石就可以被吸起来了。

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。

1、首先,想要更好的辨别出人造钻石。可以在购买钻石的时候,在钻石的表面哈一口气,如果水雾很快的就散去了,就说明这个钻石是真的钻石,如果没有,就说明这个是人造的钻石。

2、其次,就是看钻石的颜色。要知道的是,天然钻石的颜色都是非常的自然和纯粹的,而人造钻石由于技术的缺陷,所生产出来的钻石的颜色都是非常的沉重的,像是棕色、**。因此,在辨别钻石的时候,也可以从颜色入手。

3、最后,想要更好的区别人造钻石,还可以在选购钻石的时候,在钻石表面滴一滴水,如果水珠没有散开,就说明这个钻石是真的。如果水珠散开了,就说明这个钻石是假的。这一点利用的就是钻石的亲油疏水的特性。

扩展资料:

钻石的用途:

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。若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。

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,是种难以让人提防的慢性毒剂。

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。

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。

如今,人造钻石和天然钻石在外观、质地甚至制造技术上几乎完全相同。如果结婚,你会买一颗几万元的天然钻石,还是买一颗几千元的人造钻石而且目前,全球一半人造钻石来自河南柘城,人造钻石与天然钻石有何区别?我们一起来讨论一下吧。

其实我们可以发现,人造的钻石纯度会更高,而且颜色也会更漂亮,关键是人造钻石与天然钻石两者之间的外观是无差别的,而且人造钻石的价格也会便宜90%,所以这也使得中国的人造钻石在国际市场上有了一足之地,同时也是抢占了天然钻石的份额。而且人造钻石和天然钻石之间其实并没有根本的区别,因为两者之间是具有完全相同的物理、化学和光学性质。而且重要的是,我们通过人眼很难分辨它们之间的区别。索然天然钻石是需要数亿年的时间才能形成,而人造钻石仅仅只需几周的事件就能制成。

虽然人造钻石和天然钻石在外观上的差别不大,但是我们在购买时确实可以发现它们的不同之处,因为两者同质量等级的人造钻石确实要比天然钻石便宜得多,甚至价钱也只有天然钻石的五分之一。而且钻石也是作为稀有宝石之一,也是受到全世界女性的追求,同时也有很多的珠宝收藏家也开始青睐,那些拥有世界上两克拉重量的钻石,会被誉为时稀世珍宝,因为天然钻石是大自然赋予人类最美的矿石。

人造金刚石的质量优于天然金刚石,硬度也会必天然金刚石要高。而这主要的原因是人造钻石是人工化学合成的,可以人为控制钻石的质量,一般质量比较好。而天然钻石是经过长时间自身形成的,没有外力作用,质量难以保持,因此高品质的天然钻石是一种珍贵的矿石,而且也是千金难觅的。

天然钻石一直深受消费者喜爱,不过近年来,实验室培育的钻石也在快速崛起。据了解,天然钻石的形成需要几十亿年的时间,但现在,随着技术发展,只需要几个星期,便可以在实验室培育出钻石,市面上的售价也可以比天然钻石低30%-40%。 

自然钻石怎么形成的?

石墨变钻石的制造工艺,在地表150多公里之下,在约为海平面5至6万倍的压力下,一块碳石便可结晶成为钻石,随着时间的变迁,约等上三十亿年钻石便会随着火山岩浆一起排出地表,这些也是自然钻石。

人造钻石如何制造的?

在现代制造工艺下人造钻石的形成,只需要4天且具备一致的物理化学光学等特性,首先把石墨块震动磨成细粉。接着添加吸取微小的钻石精准搅拌后,放入特制模具中高压下形成石墨芯,然后放入陶瓷性心中,下一步便是碳原子重新生长。在大型的生长箱内,有14片被称为铸模的厚重金属块,把它们围绕钻石核心组成一个球形,来模拟地表下150公里处地函的状况,接着给生长箱内加压至每平方85万磅,并把温度提高至华氏2700多,将近钢铁的熔点。

钻石是由石墨变成的。

我们知道钻石和石墨也是一种碳只是分子结构的不同,石墨的碳原子之间,连接松散。而钻石的碳原子之间连接紧密。在生长箱内高压与高温下核心中的石墨,分解为碳原子,碳原子受到钻石晶种的吸引,附着在上面。以晶种当作分子模板。他们开始排练成严密且间隔一致的钻石结构,第14天的高温高压后核心里的部分,便转变成了钻石。制造得到的核心,还需要放进酸溶液里燃烧掉多余的石墨,再经过清洁剂清除残渣,一块新的粗钻石便诞生了。最后粗钻石,经过工艺的打磨,一块价值昂贵且精美的人造钻石便制造完成了。

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