钻石怎么做的?

钻石怎么做的?,第1张

钻石,是经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体,由碳原子以四价键链接,为目前已知自然存在最硬物质。

化学性质

在金刚石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,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。由于金刚石中的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℃,在真空下2000~3000℃,而且不导电。在工业上,金刚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首饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。

观赏用途

金刚石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,称作钻石。巨型的美钻可以价值连城。而渗有深颜色的钻石的价钱更高。当钻石带有蓝、绿或粉红色属十分罕有,而颜色深而鲜艳则价钱很高;目前最昂贵的有色钻石,要数带有浓艳红色的钻石。

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。

工业用途

由于金刚石的硬度极高,科学家会利用高温高压制成金刚石微粒,用于沙纸、钻探、研磨工具之上,可以用来切削和刻画其他物质。

厘定的标准

传统厘定钻石价值高低的标准是“4C”制度,即卡、色泽、净度、和切割

卡,或译克拉、克拉(Carat),是钻石的质量单位。一卡相等于200毫克,相传早期钻石商人称量钻石所用的砝码为稻子豆树(carob)果实,一粒这样的果实大约就重200毫克。因为钻石的密度基本上相同,因此越重的钻石体积越大。越大的钻石越稀有,每卡的价值亦越高。下表为2005年时的价格比较。

净度

净度(Clarity)以钻石内的瑕疵多少决定。瑕疵可能是天然的杂质或裂痕。瑕疵的数量、位置、大小等都会影响评级。钻石矿开采出来的金刚石中,只有20%可以成为宝石,其余的因为瑕疵较多通常只能作工业用途。而20%的宝石级钻石中,大部分都包含肉眼可见的瑕疵。在此级别以上的钻石较为大众喜爱。至于属完美级别的钻石更为罕有,被称为“博物馆级”钻石。通常使用10倍放大镜观察钻石内部及表面瑕疵的大小、数量、分布及对钻石光彩影响的程度,分出等级。一般通行的净度分级如下:

FL - “Flawless”,完美无瑕。在十倍放大镜下内外俱无瑕疵。

IF - “Internally flawless”,内部无瑕。在十倍放大镜下只有表面有轻微花痕。

VVS1, VVS2 - “Very Very Slight”,非常非常小。在十倍放大镜下只有很难看见的瑕疵。VVS1 净渡高于VVS2。

VS1 and VS2 - “Very Slight”,非常小。在十倍放大镜下可看见瑕疵,但肉眼难以辨认。VS1净渡高于VS2。

SI1 and SI2 - “Slight Inclusions”,小瑕疵,肉眼可能看见。

I1, I2 and I3 - “Imperfect”,有瑕疵,可以被肉眼看见。

现代科技之下,有些钻石的瑕疵是可以修补的。不过修补过的钻石的价值会稍低。

钻石的色泽会因为化学上的杂质而有所偏差。完全纯正的钻石应该是透明无色的。钻石偏向不同的颜色会影响它的价值。绝大部分的钻石都是因为带有氮原子而偏黄。白钻越偏黄,价值便越低。但是偏粉红或蓝的钻石价格却较高。颜色强烈偏向粉红或蓝的钻石可能是价值连城。

一般的方法是把钻石按偏黄的程度分为不同的等级,把样品与已知色级的比色石对比确定,以D级最高,Z 最低。

无色: D, E, F

接近无色: G, H, I, J

微黄: K, L, M

轻浅黄: N, O, P, Q, R

浅黄: S, T, U, V, W, X, Y, Z

切割

切割指金刚石是如何从原先开采的石矿中切割成宝石。切割往往是最能影响钻石的品量及价值的一个指标,但是它却没有单一的分级方法。

可以。

石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。

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。

扩展资料

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。

金刚石观赏宝石

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。

参考资料来源∶-金刚石

人造钻石的做法是在高温、高压的情况下做出来的。

人造钻石在2300℃、15到18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。

2005年美国的人造钻石生产线的产能达到每小时5克拉。近期,俄罗斯的科学家们已经研制出了直径在3毫米左右与天然钻石晶体结构完全一致的人工钻石。相信随着研究的深入,在不远的将来就可以造出与天然钻石一样的人工钻石。

河南工业大学材料学院超硬材料研究所成功合成出重2克拉、尺寸达82mm的高质量**钻石,该样品为目前内地重量和尺寸最大的人造金刚石单晶。此项成果标志着该校在国内人工合成钻石领域已处于领先地位。

人造钻石与天然钻石的区分方法

人造钻石的品质精良外貌与天然钻石难以区分。刚开始的时候由于人造钻石技术不够精良,钻石商可以用非常简单的方法确认钻石是否在实验室培养长大,他们用的是强力磁铁,因为人造钻石内部有培养过程残留的金属结晶,强力磁铁便能将钻石吸起。

可是随着人造钻石技术的不断成熟,原来的老办法已经失效了。人造钻石的鉴别需要专门的鉴定机构和鉴定仪器才能实现,又由于设计的科技和仪器成本十分高昂,目前国际上只有少数几家实验室具备鉴别合成钻石和天然钻石的能力。美国著名的宝石级别人造钻石生产商将推出其人造钻石珠宝产品线,所有钻石都必须经过IGI权威鉴定才能销售。

实践证明,目前的手段是可以合成高质量的钻石的,前一阵中科院造出钻石的新闻还上了热搜。目前Diamond Foundry是在培育钻石行业的领军企业,据说是第一家开始做培育钻石珠宝的品牌,2012年创立于美国硅谷,用黑科技培育珠宝级的钻石,所培育出的钻石畅销全球,在各种场合众多好莱坞明星都有佩戴DF的产品,比如说艾玛沃森、茱莉亚罗伯茨等等,Diamond Foundry培育出来的钻石和矿钻石的成分是完全一样的,都是纯净的碳原子,而且在颜色、净度上比同等级的矿钻都普遍要更好。Diamond Foundry的培育钻石切工也非常好,不会为了保证钻石的克拉数就牺牲切工让钻石不闪,他家的切工真的精益求精,都是追求把钻石切出最闪的火彩。在性价比这个层面来说,培育钻石的性价比比起矿钻高太多了,买矿钻50分的价格在Diamond Foundry买1克拉绝对没问题。

  钻石不是制作出来的,人们只是对它进行加工;

  "钻石其实并不是打磨出来的,是用专业的切割刀具切割的,因为钻石的物理硬度是所有物质之首,大师们所用的工具的刀头也都是用钻石做的,只有精良的切割工艺才能成功地用钻石切割钻石。

  钻石的切割过程

  1划线:又叫标记,这是钻石切割的第一步,先检验钻坯、并在钻石表面做标记,要尽可能高地体现钻石的价值,划线员必须留意两点:既要尽量保持最大的重量,又要尽量减少内含物。

  2 劈割:劈割师将划好线的钻坯安放在套架上固定,然后用另一颗钻石沿分割线削一个凹痕,再把方边刀具放在凹痕上,用手锤在劈刀上以合适的力敲击,钻石会沿纹理方向被劈成两半或多块。

  3锯切:由于只有钻石才能切割钻石,因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的圆片。钻石固定在夹子上,锯盘以高速旋转,即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割,大大提高了钻坯的加工效率。

  4 成型:锯开或劈开的钻石再送到打圆部门去打圆、成型,即按照设计要求将钻石做成设计的形状。

  5起瓣、抛光:在一个涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上,车磨出所有瓣面(刻面),使钻石发出诱人的光彩

  随着科学技术的进步,激光技术、电子计算机记述的引入,可以使钻坯的设计、切磨更加精确无误。但是,并不是每颗钻坯都必须经过全部五道工序,这须视钻坯的本身特点、所要达到的目标而定,但是任何钻石毛坯,有两道工序是必不可少的,这就是“划线”、“起瓣、抛光”。“扁平状”钻坯可能就不用劈割这道工序,加工祖母绿钻石就不须经“打圆”的工序。切割世界上最坚硬的宝石——钻石,不仅需要先进的设备,更需要切割师由丰富的经验、高度责任心和全神贯注,才能释放钻石全部的灵彩。钻石经过若干人之手,通过加工、镶嵌、制作后才成为一件钻石"

由于钻石具有产量稀少、外观美丽、耐久这三大要素,在上世纪一些珠宝商的营销下,钻石成为了人们趋之若鹜的宝石,价格大幅上升,俨然成了宝石之首“钻石恒久远,一颗永流传”的广告语,也在我国掀起了钻石热,一段时间内很多新娘都戴上了钻戒。

由于钻石巨大的销售价值,以及它简单的化学成分,因此很多科学家开始琢磨着怎样合成钻石,经过多年的研究之后,科学家终于在1953年人工合成了钻石,只是受限于当时的技术,人工合成的钻石还达不到宝石级别,很少用在饰品上面,大多用在工业上面。

实验室合成钻石也分为HPHT钻石和CVD钻石两种,分别表示它的加工方式:高温高压(High-Pressure High-Temperature)以及化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition)。

在很长一段时间内,人造钻石的技术都没有很大的进步,直到2010年,蒙宇飞博士合成出当时世界上最大的无色切割CVD钻石,重达23克拉,自此以后,人工合成钻石的技术发展到了一个新的阶段,也给钻石市场带来了巨大的震荡。

实验室人造钻石和天然钻石没有任何质量上的区别,反而在品质上要更胜一筹,从外观上根本就无法区分,即使是专业的鉴定师,也必须借助专业的仪器才能进行区别。

实验室培养的人工钻石应用在首饰上,是一件不可避免的事情,尽管一些老牌的钻石珠宝商还是刻意夸大天然钻石的价值,企图人为地区分两者的价值,但在2018年,美国联邦贸易委员会取消了天然钻石和人造钻石的区别,统一定义为钻石。

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