虽然钻石的硬度最高,但可以有解理,即可沿钻石的某些品面裂开。钻石在4个晶体方向上可以有完全解理,其解理面非常平整。钻石加工工艺师常常利用钻石的解理性质将钻石晶体的多余部分敲掉,以节省研磨时间。而且被敲掉的多余部分还可能研磨成小钻石。
尽管碳元素的原子质量较低,由于钻石晶体致密,其密度较高,为352g/cm3。在所有的贵重宝石中,只有钻石是由单一元素构成的,而且包裹体很少,密度的变化范围极小。用一般的宝石学比重仪来测量钻石的相对密度时,所有宝石级钻石的相对密度都是352,一般钻石的相对密度变化范围小于宝石比重仪的误差范围。比重法是鉴定钻石的有效手段,但过程比较繁杂而很少被使用。
钻石的折射率很高,达242。折射率越高,产生全反射的入射角越小,使有可能将入射到钻石内的光经台面完全反射出来。如果一颗刻面钻石的切工比例符合理想切工比例,由台面入射光的绝大部分可以再由台面反射出来,使得刻面钻石总是闪闪发光,夺目诱人。另外折射率越高表面反射强度也越高,钻石的台面也总是很亮,增加了刻面钻石的诱人程度。即使黑色钻石没有任何内反射光自台面出射,台面的表面反射也会使其闪闪发光,尤其是在钻石的黑色背景下表面反射使黑色钻石格外闪耀。钻石的折射率超出一般宝石学折射仪的测量范围,因此,钻石不可能用宝石学折射仪测试折射率加以鉴定。
钻石的色散率中等,为0044。当光垂直刻面钻石的台面射入钻石时,所反射光的色散并不明显,所以观察到的光都是白光闪闪,没有色散所产生的光谱颜色。当光以较大的入射角进入无色刻面钻石时,由台面出射的反射光可能会出现明显的色散,所观察到的光呈现光谱色,即出现所谓的“火彩”。当远离钻石观察时,容易看到“火彩”,这是因为对于相同的色散角,距离越远色散越大,即距离越远色散越明显。
纯净钻石晶体中不含任何杂质,而且晶体的结构也没有任何缺陷。纯净钻石对可见光完全透过,除表面反射外几乎无吸收,这就是纯净钻石呈现无色的原因。彩色钻石的颜色是由钻石晶体中的杂质或晶体缺陷所造成的,详细原因将在下一章介绍。
纯净钻石是电的绝缘体。在钻石晶体中,碳原子外层的4个电子与周围的4个碳原子的电子组成共价键,在钻石晶体中没有自由电子,因而纯净钻石是电的绝缘体。石墨的导电性质与钻石恰恰相反,是电的导体,这是因为在石墨晶体中碳原子外层的4个电子中只有3个电子与周围碳原子的电子结合,另外一个自由电子能够导电。
钻石是最好的热导体。热在晶体中的传导是通过振动实现的。由于碳原子之间的共价键结合紧密,原子与原子之间的可伸缩范围极小,钻石晶体是刚性最好的材料,因此,在钻石一侧由热引起的热振动会以最快的速度传导到另一侧,所以钻石是热传导率非常高的材料。在室温下,钻石的热传导率大约是铜的5倍。当钻石晶体含有杂质时,热传导率明显下降,不含杂质钻石的热传导率是含氮杂质钻石的1倍以上。典型的不含杂质钻石的热传导率大约为2100 W/(m·K),典型的含氮杂质钻石的热传导率大约只有800 W/(m·K),原因是钻石中的氮元素杂质改变了钻石的晶体结构,造成了热振动传导速度的减缓。
过去利用钻石热导仪可以准确地鉴定钻石。近年来合成莫桑石(Moissanite)问世——由于合成莫桑石的热导率接近钻石的热导率——使得钻石热导仪的使用受到限制。鉴定钻石与莫桑石的有效方法是利用它们之间不同的光学特征:钻石为均质体,无双折射现象,而莫桑石为双折射晶体,且双折射现象很明显,在显微镜下即可以观察到棱角的重影。
钻石晶体中的每一碳原子都有8个共价电子,从而每一碳原子都形成一稳定的原子结构,相当于一个惰性原子。这一稳定的原子结构不仅使钻石具有最高的硬度,也使其成为化学惰性物质。在常温下,钻石不与任何物质发生化学反应。
钻石的基本特性
1、硬度
钻石的摩氏硬度为10,是讫今为止人类所发现的最硬的天然物质。与其它宝石相比,钻石镶在首饰上,更能抵抗一切物质对它的磨损、划伤,因此钻石一旦拥有,便可世代留传,因为钻饰永不磨损,常戴常新。
2、韧度
钻石具有较高韧度,但它的边棱却是比较脆的,因此佩戴时应避免碰撞。
3、比重
钻石的比重为352克/立方厘米,钻石的比重比一般宝石都大,即意味着它的原子堆积得更紧密。
4、热导率
钻石是已知物质中传导热的能力最强的物质,这一性质使钻石在航空工业和微电子工业中得到广泛使用。
5、热膨胀率
钻石的热膨胀率很低,不会因温度的变化而有明显的热胀冷缩现象。
6、折射率
钻石的折射率2417,是所有天然无色宝石中最高的,使光线进入钻石后向中心聚合。
7、色散率
钻石的色散率高,为0044。这也是所有天然无色宝石之最。钻石因其能将白光分散成光谱式的彩虹颜色而具备这一性质。
8、光泽
光泽与折射率相关,是物体表面反射光线时所表现出的特点。钻石为典型的金刚光泽,这使得钻石经切磨后具有极其耀眼的光泽。
9、亲油性
钻石表面很容易沾油,具有强列的亲油性。
10、对化学药品的反应
钻石具有很高的化学稳定性,酸、碱及一般化学药品对它不起作用。
钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻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。
钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的,属等轴晶系。常含有005%-02%的杂质元素,其中最重要的是N和B,他们的存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417,色散中等,为0044。均质体。热导率为035卡/厘米/秒/度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度352克/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后 ,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。
彩色钻石的种类
1.蓝白钻
一种纯净得像水一样的无色透明钻石,其中尤其带淡蓝色为最佳。如"世纪之星(Centenary)"等。
2.红钻
一种粉红色到鲜红色的透明钻石,其中尤以鲜艳且深红者为稀世珍品。澳大利亚是其主要来源。 ( 在红色彩钻分级上只有一级就是Fancy Red,没有Fancy Intense、Vivid、Light Red)
3.蓝钻
一种天蓝色,蓝色到深蓝色的透明钻石,其中以深蓝色者为最佳。这种钻石与所有其他颜色的钻石不同,它含有硼的元素且具导电性能。因其特别罕见,故为稀世珍品。如世界名钻"希望(The Hope)"等,南非普里米尔矿山是其主要来源。
4.绿钻
一种淡绿色到绿色的透明钻石,大多因为晶体结构变形而产生,颜色通常只在钻石表面,绿色钻石不容易有草原绿茵般的明亮色彩,其中以鲜绿色者的价值最为不斐。如名钻"卓士登(The Dresden)"是世界最大的绿色钻石。
5.紫钻
一种淡紫色到紫色的透明钻石,比无色钻石贵三倍,其中尤以紫红色者为稀世珍品,前苏联是其主要来源。
6.彩黄钻
一种金色的透明钻石,是有色钻石中的常见品种,若颜色呈现金黄亮彩〝金丝雀黄〞,如第凡尼名钻(The Tiffany)其价值惊人,1983年当时估计已有1200万美元。
7 橘色钻
橘色乃黄和红色的混和体,通常色调较深呈棕色的感觉,而纯橘色于天然彩钻中至为稀少罕见。1977年10月纽约苏富比拍卖上,554ct的Fancy Vivid Orange(Pumpkin Diamond)以一百三十多万美元的高价售出。
8.黑钻
黑色金刚石通常不能作为宝石级钻石,但世界名钻"黑色奥洛芙(The Black Orloff)"据传是印度圣庙中镶于圣象上的钻石,又称梵天之眼。
1、看火彩
普通人最简单易学地鉴别钻石真假的方法就是肉眼观察法。肉眼观察即主要观察钻石的“火彩”,也就是钻石能反射出五光十色的彩光,基本义蓝光为主。越是切割完美的钻石,“火彩”越是耀眼夺目。而高折射率的仿制品发散出的光彩会显得生硬呆板。
2、硬度检验
钻石是已知最硬的自然生成物质,没有什么东西可在钻石上划上痕迹,若能划上痕迹的则绝非钻石。
3、导热性试验
在待辩钻石和其它相似物品上同时呼一口气,若是钻石则其表面凝聚的水雾应比其它物品上的水雾蒸发得快,这是因为钻石具有高导热性的原因。
4、观察反射光
用放大镜可观察到钻石的腰围处呈现一种很细的磨砂状并有亮晶晶的反射光。钻石的这种特征是独一无二的。
5、看生长点
在放大镜下观察,真品钻石的晶面上常有沟纹和三角形生长点,而赝品有三类:①加了氧化铝的普通玻璃,因折射率和色散提高, 容易误入,但硬度低。②用化学合成的蓝宝石和无色尖晶石仿制,硬度接近,但折射率低并有双折射现象,在放大镜下可见重影。
扩展资料:
钻石的特征:
1、钻石的化学性质
钻石在高温下会燃烧生成二氧化碳。
实验证明钻石在大气中的燃烧度为850°—1000°,在纯氧的燃烧温度为720°-800°。燃烧时,钻石发出蓝色的光,表面出现雾状膜,在缺氧的状态下加热到2000°—3000°时,钻石会变成石墨。
钻石面对所有的酸都是稳定的,不溶于盐酸、硫酸、硝酸和王水。钻石受强碱、强氧化剂长时间作用会发生轻微腐蚀。
2、钻石硬度
钻石的摩氏硬度为10,比摩氏硬度为9的刚玉的绝对硬度强100倍,比摩氏硬度为7的水晶强1000倍。
钻石的高硬度保证了钻石的耐久性,钻石的耐久性是以钻石的抗磨损能力来衡量。相对韧性而言,在外力打击下容易破碎的性质称为脆性。
3、钻石的颜色
纯净的钻石是透明无色的,但是如果含有其他的杂质或者有结构的缺陷,钻石便会呈现各种颜色。比如钻石中若含有微量铬元素,就会成呈现天蓝色;含铝或氮元素会呈现**,极少量的钻石会变成红色、蓝色、绿色、紫色的。
4、钻石折射率
钻石折射率表示光在质中传播的时候,介质对光的一种折射性。钻石的折射率为2417,是折射率最高的透明矿物。折射率越高,表明光线在该介质中传播速度越慢,受到的阻力越大,因此反射光的能力就越强。
钻石抛面光之所以呈现灿烂光泽,主要原因就是钻石具有高折射率和强色散特性,因此产生了五彩斑斓的光学效应。
5、钻石的光泽
宝石对光线的反射能力就是宝石的光泽,折射率越高,光泽越强。在矿物学中,按折射率由高到低把宝石光泽分为4级,即金刚光泽、金属光泽、半金属光泽、玻璃光泽。
有的钻石还有荧光,荧光是介质在不可见光照射下能发出可见光的性质。在紫外线下都有显示,发出蓝、绿、黄、红等颜色。
参考资料来源:-钻石鉴定
1矿物名称为「金刚石」,英文为Diamond,源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王钻石的化学成份有9998%的碳也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体 2钻石的摩氏硬度:10,是天
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