合成钻石和天然钻石肉眼观察外观时,几乎没有差别,没有任何一个人,哪怕是专业人士,可以用肉眼分辨出天然和合成钻石。如果有人告诉你,肉眼可以区分合成和天然钻石,合成钻石很假,那这个人一定是在骗你。
Gemesis公司生产的两粒CVD合成钻石
但是从放大观察和大型仪器检测,是可以鉴定区别两者的。具体方法有以下几点:
放大观察。HPHT合成钻石:常见金属触媒包体,呈云雾状分布的点状包体,与生长区相对应的色带或色块等。CVD合成钻石:内部特征较少,有时可见不规则或点状包体。
紫外荧光。HPHT合成钻石:长波下常为惰性;短波下为无至强的淡**、橙**、绿**、绿蓝色等,不均匀,部分有磷光,通常短波荧光强于长波。CVD合成钻石:荧光可为弱-强的橙**、橙红色、黄绿色、蓝绿色或惰性,通常短波荧光强于长波。
发光图像。HPHT合成钻石:多呈明显的生长分区特征,不同生长区,发光颜色不同。CVD合成钻石:发光颜色多呈橙黄、橙红、蓝绿、绿、蓝紫等,可见层状生长纹。
紫外-可见-近红外吸收光谱。HPHT合成钻石:**HPHT合成 钻石从550 nm至短波吸收逐渐增强,无色合成钻石通常可见227 nm吸收峰,多数可见270 nm吸收峰;有时可见880 nm等特征吸收峰。CVD合成钻石:通常可见227 nm,有时可见270 nm、737 nm等特征吸收峰。
红外光谱。HPHT合成钻石:**HPHT合成 钻石主要为Ib型,可见1344 cm-1特征吸收峰以及1130 cm-1特征吸收宽峰,经过HPHT处理后可为Ia+Ib型;无色HPHT合成 钻石为IIa型或IIa+IIb型,蓝色HPHT合成钻石为IIb型。CVD合成钻石:CVD合成 钻石主要为IIa型,也可有孤氮或硼的吸收峰存在。
光致发光光谱。HPHT合成钻石:低温(液氮)条件下,多具8832 nm/8849 nm特征发光双峰。CVD合成钻石:低温(液氮)条件下,可具596 nm/597 nm、7366 nm/7369 nm等特征发光峰。
磁性。强磁铁确认待测样品具有磁性,部分HPHT合成钻石会呈现有磁性,主要还是因为有金属包体的缘故。
钻石(Diamond)一词出自希腊语“Adamas”,意思是坚硬、不可驯服。钻石号称‘‘宝石之王”,是世界上公认的最珍贵的宝石,也是最受人喜爱的宝石之一。钻石是四月的生辰石,也是结婚60周年的纪念石。
一、钻石的基本性质
(一)矿物名称
钻石的矿物名称是金刚石(Diamond)。在矿物学上属于金刚石族。
(二)化学成分和分类
1.化学成分
钻石主要成分是C,其质量分数可达99.95%,微量元素有N、B、H、Si、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、S、惰性气体及稀土稀有元素,达50多种。这些微量元素决定了钻石的类型、颜色及物理性质。
2.分类
钻石最常见的微量元素是N元素,N以类质同象形式替代C而进入晶格,N原子的含量和存在形式对钻石的性质有重要影响。同时也是钻石分类的依据。根据钻石内N原子在晶格中存在的不同形式及特征,可将钻石划分为如下类型。
I型钻石含N,最多时w(N)可达0.25%。根据N在晶格中的存在方式,I型钻石又可分为Ia型和Ib型。
Ia型钻石内N呈有规律的聚合状态,以2个N(又称为IaA型)、3个N(又称为IaAB型)、4~9个N甚至聚集成N的片状物存在(电子显微镜下可见)又称为IaB型,自然界中98%的钻石属于此类。
区分点是颜色
合成钻石的颜色可以是近无色、浅**、**和蓝色,几乎包含天然钻石的所有颜色。但仔细观察颜色的细微变化,也可得到某些有用的鉴别依据。大部分的合成**钻石为高饱和度,比天然**钻石颜色艳丽并带有棕色,而天然**钻石颜色柔和纯正。近于无色的合成钻石总带有浅灰、浅蓝、微黄、黄绿色调。而天然的近无色钻石总是带有黄、褐色色调。天然**钻石(Ia、Ib+IaA型)经辐照退火处理后多呈橙黄、棕黄、**;而合成**钻石(Ib型、Ib+IaA型)经辐照退火处理后多变为橙红、桃红,甚至红色。合成蓝色钻石也比天然蓝色钻石颜色鲜艳,天然篮色钻石的颜色普遍浅淡明亮。
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