想投资珠宝，需要了解哪些知识？

什么是宝石和玉石？

宝石广义上讲是石中最美最贵重较稀少的一类。它包括狭义的宝石和玉石两大类。狭义的宝石是指自然产出的单质（如自然金、金刚石）或化合物（如水晶、红蓝宝）的单晶体的矿物。玉石是指单矿物或多矿物所组成的集合体的多晶质的岩石。

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宝玉石应具有哪些条件？

作为合格的宝玉石至少应具有下列三个条件。

1、美观：这是首要条件，要求颜色艳丽纯正，透明无瑕又光泽灿烂，或呈变彩、变色、显光或猫眼等特殊光学效应。

2、耐久：要求具备保持艳丽和闪光的耐久性，即必须坚硬、耐磨和具有良好的化学稳定性。

3、稀罕：是指以产出稀少为贵。

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宝石的种类是怎样划分的？

宝石（广义）

人造宝石 天然宝石

人工合成宝石 仿造宝石 无机宝石

宝石：达到工艺要求的单矿物晶体，如钻石、红宝石等。

玉石：由达到工艺要求的单矿物或多矿物集合体组成，如翡翠、软玉等。

有机宝石：其成因与动植物关系密切，如珊瑚、琥珀等。

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什么是翡翠？

翡翠有玉石之王的美誉，是玉石中的硬玉类，其化学成分是钠铝硅酸盐，矿物成分是以硬玉为主的辉石类，结构是由无数细小的纤维状微晶纵横交织而成的致密块状集合体，具有毯状构造。十分坚韧，能耐相当高的撞击力和压力，其制品经久耐用。翡翠的硬度为摩氏65-7，比重33，玻璃光泽或珍珠光泽，常呈半透明，少数为透明（全透明的称“玻璃件”），断口参差状。在我国宝玉石界素有黄为翡，绿为翠的说法。翡翠的产地主要集中在缅甸北部密支那勐拱地区。

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怎样选择翡翠制品？

应看其“种”、“色”、“工”。

种：即指质地、结构、透明度及水头。质地要坚实细润、洁净，底色协调，均匀、坚韧而不脆，光泽强、宝气重，结构是指玉的矿物结晶晶粒的大小，形状及其排列方式。颗粒越细越均匀越好，组织越致密越好。透明度及水头，水头是行话，即指玉的透明度，透明度越高，水头越足，越好。

色：是指翡翠的颜色，翡翠是多色玉，颜色是决定其价值的最主要因素之一，一般说，翠绿色最贵，紫罗兰、翡红、花青、豆青、油青、爪皮绿等次之，灰色和白色等最便宜。对颜色要求：浓，颜色深而有力；阳：颜色鲜艳明亮，俏：颜色美丽晶莹，正：颜色鲜艳纯正，不含邪气，和：颜色均匀而不花。

工：是指玉器的雕琢水平，它包括选材、造型及雕琢技巧，要求构思精巧，做工精细。好的雕琢可使玉器达到巧夺天工，观为叹止的境界。

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什么是“老坑玉”和“新坑玉”？

一般将缅甸所产的，经过机械风化和河水搬运至河谷、河床中的翡翠大砾石，称为“老坑玉”或“仔料”。这种玉的特点是“水头好”，质坚，透明度高，其上品透明如玻璃，故称“玻璃件”或“冰种”，其中的翠绿绿得可爱，被称为“高绿”或“艳绿”。而在原产地新开采出来的翡翠玉料，没有风化表皮，其水头和光泽都比老坑玉差，被称为“新坑玉”，也称“山料”。

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什么叫“地”？

“地”就是玉石的底色，或称“底”。一般说来，翡翠玉中除翠绿色以外的部分都被称为地子，地的优劣与整体玉器的价值有很重要的关系。较好的地子有：玻璃地、藕粉地，中档的有豆青地、青花地、紫花地，较差的在瓷地、干白地、糙豆青地、狗屎地等。

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什么叫水头？

在玉器行业中，把透明度叫做“水头”，透明度好的叫“水头足”，透明度差的叫“没水头”（或叫干巴），对一件翡翠玉器来说，当其颜色好（有翠绿），水头足，便叫“有色有种”，其价值就高，反之，颜色好而水头差的叫“有色无种”，水头好而颜色差的则叫“有种无色”，后二者的价值都低。

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什么叫“石花”？

翡翠中常有透明度稍差的小团块与纤维状晶体交织在一起的现象，称为“石花”。由于其形状和特征不同，可分为下述几种类型：比较干巴死板的叫“石脑”；比较散碎的叫“芦花”；状似棉絮的叫“棉花”；白色或绿色混在一起的叫“韭菜拌豆腐”。总的来说，石花的存在对玉器的透明度和完美性都不利，且容易对绿色产生不良影响，从而使翡翠玉器的价值明显下降。

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何谓A货、B货和C货？怎样识别？

A货：指未经过任何作假处理的正宗原色天然翡翠。其中的高档品青翠欲滴，色正而不邪，水头好，无杂质，无绺裂，长期不会变色，具有良好的保值和收藏价值。

B货：是指将质量欠佳的天然翡翠用浓酸和漂白液浸泡，使之去黑去黄，并用环氧树脂充填（又叫“注胶”，也有不注胶的无胶“B货”）等特殊方法处理后，其水头变好，颜色变美的，真玉改色翡翠。也有在原玉绿色偏淡的情况下，加入不含铬的绿色颜色而成，后者叫“B+C货”。有胶B货在其表面保留了片状或线状分布的充填物，而无胶B货可在显微镜下看到微裂隙，特别发育，并具有“水渠网”状结构和“龟裂”结构等特征。用肉眼看B货绿色不正常，绿色常呈细雾状分布，显得均匀而无浓淡之分，翠虽然比较鲜艳，但其绿色显得华而不实，且稍有偏蓝之感。“B货”的翠与地之间不协调，在经过去黑，去黄等处理后，“B货”的地得到改善，表现为水头旺了，透明度高了，而其原有的翠绿却在去黑去黄过程中被削弱了，因而显得光泽较弱。“B货”由于经过特殊处理，故在碰撞后发出的声音已不是近似金属的铿锵清脆，而显得沉闷。

C货：是指由人工将无色翡翠加热后染色所致，又称“加色玉”，是“真玉假色”一类。它的颜色不自然，且常带蓝色或**成分；光泽呆滞，且颜色不均匀；用放大镜（5-10倍），在裂绺处观察，可见铬盐沉积的色带，亦即裂隙中的绿色较浓，向裂隙的两侧逐渐变淡。

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何谓和田玉？

和田玉是指在新疆和田产出的最古老的软玉。其化学成分是钙镁硅酸盐，矿物成分是由角闪石类组成的特殊的集合体。摩氏硬度6-65，比重29-31，断口参差状，油脂光泽，半透明至不透明，颜色有白、青、黄、黑、红等多种，一块料上颜色一般较统一，它的化学成分较稳定，能耐强酸、强碱，一般用来做摆件玉雕和各种小挂件及手镯等，它也是我国古代玉制品的主要材料。

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什么是岫玉？

岫玉主要产地辽宁岫岩县，在广东信宜、四川会理等地也产出。岫玉其化学成分是含水的镁的硅酸盐，矿物成分是蛇及石类矿物的集合体，是由细小的纤维状和叶片状蛇纹石晶体组成，是一种十分细腻的致密块体。它的颜色多种多样，以淡绿色和黄绿色不常见。它的硬度为25-45，比重25左右，油脂光泽或蜡状光泽；半透明至不透明，也有极少数为透明的，与有机玻璃比较相似。岫玉由于硬度低产量属低档玉料，常用作摆件玉雕和各种小挂件，也做些茶具、酒具、健身球、玉枕等生活类制品。

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什么是独山玉？

独山玉因产于河南省南阳市东北8公里处的独山而得名。其矿物成分是黝帘石化斜长岩，属多色玉石，其色彩鲜艳，花样齐全，浓淡兼备，而且质地细腻，致密坚硬。摩氏硬度6-65，比重29；玻璃光泽或油脂光泽，不透明或微透明。市场上常见独山玉用做各种摆件玉雕。

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什么叫玛瑙？

玛瑙是指具有纹带构造的玉髓，它是一种胶状矿物，其主要成分为二氧化硅。硬度为65-7，比重265，断口呈贝壳状，透明至半透明，玻璃光泽。玛瑙质纯者皆应为白色，因含有有色离子或其它杂质，才会出现灰、红、蓝等色。天然红玛瑙经过“烧红”，热处理可使浅红玛瑙变为鲜红。也可将优质白玛瑙染成各种颜色。玛瑙市场上常做成手镯，也做一些小挂件和摆件。玛瑙主要产出巴西，我国玛瑙主要产地在辽宁的阜新市。

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什么是“芙蓉石”？

芙蓉石是一种粉红色半透明至透明的石英块体，也称“蔷薇石英”，其化学成分主要为二氧化硅，除呈粉红色外，也有深粉红色者。硬度为7，比重265左右，断口贝壳状，呈油脂光泽。主要用作项链、手链，有时也做一些小型挂件或鸡心和耳坠等饰物，芙蓉石主要产出巴西，中国主要产地在新疆、云南等地。

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什么叫“虎睛石”？

虎睛石因其外观类似木质而被人们称为“木变石”，它是由矿物成分为钠闪石的青石棉，经地质热液变化任用，热液中的二氧化硅逐渐代替了钠闪石后，变成了硅化青石棉，其成分变成石英，硬度为7，比重为31。虎睛石按颜色可分三类，**和黄褐色而具有猫眼效应的称为虎睛石，以蓝色调为主，具有猫眼效应的称为鹰石，褐色与蓝色斑杂在一起的称为斑巴虎睛石。虎睛石市场上主要用作项链珠及手链珠，主要产地在巴西和澳大利亚。

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什么是东陵石？

东陵石在地质学中称铬云母石英岩，硬度为7，比重265，性脆，半透明，断口参差状，按其颜色可分绿色东陵石、蓝色东陵石和红色东陵石。东陵石主要产出印度，又称印度玉。常用作项链珠和手链珠，小挂件饰品，也有作摆件。

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什么是金星石？

金星石又名砂金或金砂闪矿，是一种含云母片或氧化铁矿物细片的石英岩，因闪耀金星般的光芒而得名。市场上常用其作手链珠、项链珠、鸡心或作图章料。

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什么是水晶？

水晶是狭义宝石中的一类，是一种很古老的宝石。其化学成分为二氧化硅。这是石英族矿物中透明如水的结晶体（虽结晶而不透明者，只能称石英晶体）。若因含有杂质而形成紫色、茶色或黑色时，则分别称其为紫晶、茶晶和墨晶；内部含有针状或纤维状矿物包裹体的特殊品种叫“发晶”。水晶晶面呈玻璃光泽，其贝壳状断口则油脂光泽；硬度为7，比重266，并具有压申性和光学性质。水晶用途很广，在珠宝中主要用作手链和项链珠，也做一些小挂件和摆件，水晶主要产于巴西、乌拉圭，中国主要产地是海南省的羊角岭和江苏省的东海。

天然水晶清澈透明，常含星点状、云雾状或絮状展布的气液包体，并常可见到微裂纹。人工合成水晶毫无裂纹，却常有小气泡。此外，用手掂量可感到合成水晶比重大于天然水晶。和玻璃比，水晶色白而多明亮耀眼，玻璃白中微泛青色、**且感明亮不足；水晶硬度为7，玻璃为55，可用水晶划玻璃，天然水晶常含有绵纹等不均匀，不完美现象，而玻璃因人工焙炼，常均一而无绵纹，并有微小气泡，用舌舐水晶有凉感，玻璃有温感。

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什么是珍珠？

珍珠是海洋或淡水中某些贝类因受到进入（或人工放入）体内的外来物，摩擦刺激而体内分泌的珍珠液将外来物层层包裹起来而形成的圆珠体。其化学成分主要是碳酸钙，珍珠按产出不同可分海水珠、淡水珠和人工培殖的珍珠，按颜色可分质地基底颜色为白色的白珠，质地基底为黑色的黑珠，杂色珠。

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什么是钻石？

习惯上人们常把达到宝石级的金刚石称为钻石。它是由单一的碳元素在特殊环境下结晶而成的晶体矿物，也是唯一由单元素组成的宝石矿物。宝石及金刚石（即钻石）不仅硬度大（摩氏硬度10级，超过石英1100倍），具有极高的抗磨能力和化学稳定性；光泽强，加工后不易磨损，能持久地闪耀金刚光泽；而且其折射率大（242），色散强（0044，在天然无色宝石中是最强的），当钻石被琢磨成几十个小面后，射入钻石的白光，在折射过程中被分散成单色光，显出七色霓虹般光彩，呈现光辉灿烂和晶莹似水的光学效应。这种强烈的色散现象，是钻石最珍贵的特征，是任何其它宝玉石所望尘莫及的。所以，它被誉为“宝石之王”。钻石主要产于南非、澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳，主要用于做钻戒，项链、耳环、胸花等饰品。

评价钻石的四个“C”是什么？

评价一颗钻石的价值往往取决于四个因素，即克拉，洁净度，颜色和切磨。而代表这四个单词的英文是Carat,Clarity,Color和Cut，由于四个英文单词中的第一个字母都是“C”，在国际首饰行业中，就普遍称之为四“C”。这四个“C”在评价钻石饰品中都很重要，缺一不可。

1、克拉：即钻石的重量，1克拉=02克，1克拉=100分，钻石珍贵的原因之一就是稀罕，重量大者就更稀罕，一般达1克拉以上的就属大钻。钻石人格与大小的关系是按平方关系增长的。

2、洁净度：亦即纯度或透明度。净度极高的钻石，由于无杂质，无瑕疵，应当是完全无色透明的，其价值就很高。

3、颜色：一直是决定钻石是否名贵和价值高低的基本和首先的因素。作为宝石级钻石，仅限于无色，接近无色，微**，淡浅**，浅**五种。

4、切工：看一颗钻石的切磨水平，主要决定于角度和比例是否正确，式样是否新潮，琢磨是否精巧等因素。

鉴别真假钻石最简单可靠的方法是什么？

鉴别真假钻石的方法很多。其中最准确可靠的是用钻石测定仪（即热导仪）测出各种钻石代用品或假冒品的导热性，区分真假钻石的难题就迎刃而解了，但钻石测定仪价格昂贵，故用“标准硬度计”测定各种假钻石的硬度就成了最简单可靠的方法。

何为姐妹宝石——红宝石和蓝宝石？

红宝石和蓝宝石是色美而透明的刚玉，其化学成分都是三氧化二铝，质纯时应是无色，多含有微量的色素离子而呈不同的颜色，如含铬呈红色——红宝石，含钛和铁则呈蓝色——蓝宝石。红蓝宝都为透明至半透明，玻璃光泽，在二色镜下有明显的多色性，硬度为9，比重为4；贝壳状断口，无解理；在紫外光照射下，红宝石有明显的红色萤光；蓝宝石除产于斯里兰卡和克什米尔的个别品种外，都不发萤光。世界上产出红宝石的主要国家是缅甸、斯里兰卡和泰国，产出蓝宝石的主要国家是澳大利亚、泰国、缅甸、斯里兰卡和中国。红蓝宝常用作戒面、女性胸花、耳钉、领带夹等高档饰品。

什么是“祖母绿”？

祖母绿是指含铬的翠绿色绿柱石，化学成分是硅酸铝铍，晶体呈六方柱状，属六方晶系，它呈翠绿或浓绿色，比重为26-28，硬度75-8，性脆，易碰碎；透明，玻璃光泽。色美，透明，硬度大，是祖母绿中最可贵的特性。其主要产地为哥伦比亚和原苏联。祖母绿常用做戒面、耳钉、胸花等饰品。

什么是“猫眼石”？

宝石学所谓的“猫眼石”是专指具有猫眼效应的金绿宝石而言，而其他任何具有猫眼效应的宝石矿物都不能笼统地直称为“猫眼石”，而必须在其名称前面冠以矿物名称，如“祖母绿猫眼”或“石英猫眼”等。

金绿宝石的化学组成为铍铝酸盐，晶体呈柱状或板状，可有棕**、绿**等几个品种；呈玻璃光泽，硬度85，比重473；贝壳状断口，条痕白色。当它的内部具有密集定向排列的纤维状和针状矿物包裹体或管状孔洞时，就会由于光线的反射而产生一条像猫眼瞳孔一般的光亮带，这就是猫眼效应。当转动宝石时这条光亮带会在宝石表面移动，故又称为“游彩”，这是猫眼石最重要的特征。猫眼石常作为戒面，最好的猫眼石产自东方的斯里兰卡。

什么是首饰？

首饰是一种古老的袋饰工艺品，狭义的“首饰”一词，原是指头上的装饰品，并且是对一个人有地位的表示，但随着历史的发展，首饰的含义起了很大的变化。今天我们所指的广义的“首饰”，不仅可指佩戴在人体许多部位的饰品，还包括供陈列用和以观赏作用为主的工艺品——称“摆件首饰”。

首饰按材料划分有贵金属首饰、仿金首饰和珠宝首饰；按用途划分为：摆件首饰、挂件首饰、时装首饰和婚礼首饰；按使用对象划分有：男性（男装）首饰和女性（女装）首饰。

佩戴首饰可起以下作用：1、具有美化装饰作用；2、具有象征意义，如钻石首饰象征坚定、纯洁等；3、具有纪念意义，如各种诞生石首饰、订婚结婚戒指；4、具有表现个性的作用；5、具有实用价值：如领带夹、袖扣等；6、具有特殊作用：如保健戒指、磁疗项链、手镯、印章戒指等。

评价首饰是否名贵要考虑三个因素：第一个因素是质料的好坏。珠宝的质料主要应从颜色和透明度两方面考虑；第二个因素是加工的精度；第三个因素是市场的需求，需求量大于出产量，则价格上升，反之则下降。

我国宝玉石制品的主要摆件和饰品有哪些？

我国生产的宝玉石制品一般可分摆件和饰件两大类。摆件的主要功能是供人观赏：它包括传统的花、鸟、虫、鱼、走兽、仕女、熏炉、花瓶和近代的几何造型等非实用性宝玉石工艺品，以精雕细琢为其特色。饰件主要指手镯、生肖、观音佛等小挂件；福禄寿喜等小挂件；戒指、耳环、项链、手链等。饰件所用原料很多。

珠宝首饰的不同颜色各有什么含义？

人们对珠宝首饰的颜色，常根据个人的爱好来选择，因此，有关专家分析认为，色彩是有性格的，而且每一种颜色都有一定的含义：1、红色：表示活力、健康、热情和希望；2、橙色：表示兴奋、喜悦、活泼和华美；3、**：表示温和、光明和快活；4、绿色：表示青春、和平和朝气；5、青气：表示希望、坚强和庄重；6、蓝色：表示秀丽、清新和宁静；7、紫色：表示高贵、典雅和华丽；8、金色：表示光荣、华贵和辉煌；9、白色：表示纯洁、神圣和清爽；10、黑色：表示神秘、静寂和悲哀。

什么叫“K金”？

由于用纯金制作首饰太柔软，难以镶制出各种精美的款式，尤其当镶嵌珍珠、宝石和翡翠等珍品时容易被丢失，因此，从古代起，人们就知道在纯金中加入少量银、铜、锌等金属，以增加黄金的强度和韧性，这样制作而成的金饰，称为饰金。确定饰金中纯金含量的制作叫“金位”，英文是karat，一般译为“开”，按英文字头也可简称“K”，因此，饰品又称为“K”金。一般称纯金为24K，即理论上含金量为100%，因此，1K即代表金饰含纯金量占1/24，约416%。我国消费习惯一般用24K、18K，而在欧美一些国家常用用14K或12K金来镶嵌珠宝首饰。

什么叫“黄金首饰”和“白金首饰”？

凡完全用黄金和部分黄金制作的首饰工艺品都可称为“黄金首饰”，用贵金属“铂”制作的金饰称为“铂金首饰”，由于铂金属在地壳中的分布较黄金更分散，难以被提取，故铂金首饰比黄金首饰价格更高。

金星在占星学中象征着美，代表着爱神，同时守护着金牛与天秤，因而这两个星座对于美感的追求也非常强烈，有时候关于美，我们想到的往往是外貌形象，但实际上也能够透过本质看到他们的内心美好。那么就一起通过星盘了解金星的属性和特质。

金星的影响及意义

在占星学中，金星主要能够影响到一个人的名声、金钱、社交方面的内容，同时也有宇宙的运行、次序、盛衰、天体的周期性、引力和排斥作用。它同时也是堕落、性能力、裁判意识的象征。和谐的金星，支配着艺术、文化、美学、财产、美、魅力、良好品位、感伤、糖果与糖、色彩、和谐、诗歌、绘画、珠宝、歌唱、戏剧与音乐。金星在星盘中的宫位，表是星盘主在该领域中何种方式表的得最好。而且它代表美，爱情观，物质，和谐，总之一切美好的事情都与它有关。

当金星落在 十二星座

因为金星代表着美与安逸，因而很多时候也能体现出一个人是否受他人的欢迎，以及盘主在异性间的宠恶，惰性与追求快乐，而金星有些意味着人生表面的欢乐态度，它也暗示着幸运。一个具有有利相位的金星配置，经常都会赋予人们真正的美，这种相位的人实际上并不漂亮，但很具魅力，对于异性的吸引力更是最为致命的，而且很多幸运也藏于此。

金星位于第十二宫

若是出现这一配置，那么盘主的社交活动一般都表现地非常隐密，甚至连自己的恋情都会有隐密的倾向，社交方面的羞怯可能会引起寂寞或情爱的挫折。你的心灵及情感、艺术之间有某种调和，故而可能带来深刻的艺术灵感，许多行为其实都来自无意识、无特定目的。同时你非常有同情心，而且很敏感，在情感方面会比较容易受到伤害。

沈才卿

作者简介：沈才卿，中宝协人工宝石专业委员会第一届副主任委员，第二、三届常务副主任委员兼秘书长，核工业北京地质研究院成矿模拟实验室高级工程师。

一、金刚石的性质

金刚石的化学成分是碳（C），可含有硼和氮等杂质。

结晶状态：晶质体。

晶系：等轴晶系，常见八面体、菱形十二面体、立方体等晶形，晶体常发育阶梯状生长纹、生长锥或蚀象。

常见颜色：①白色系列，无色至浅黄、浅褐；②彩色系列，深黄、褐、灰色，浅至深的蓝、绿、橙黄、粉红、红、紫红色，偶见黑色。

光泽：金刚光泽。

摩氏硬度：10。

密度：（352±001）g/cm3。

光性特征：均质体，偶见异常消光。

折射率：2417。

双折射率：无。

色散率：0044。

紫外荧光：长波下荧光从无至强均有，荧光颜色有蓝色、**、橙**、粉色等，短波较长波的荧光弱。

特殊性质：钻石热导率高于所有其他物质（最近人工合成的碳硅石除外），另外，发光性较特殊，将钻石置于日光下暴晒后，会发出淡青蓝色的磷光；在X射线照射下大多数发天蓝色或浅蓝色荧光，极少数不发荧光；在阴极射线下发蓝色或绿色光。

无论是天然金刚石还是人工合成金刚石，它们对所有的酸都是很稳定的，甚至在高温下酸也不能在金刚石晶体上显示出任何作用；但是，金刚石在碱、含氧盐类和金属等溶体中，很容易受浸蚀。由于金刚石的成分是碳，所以在纯氧中温度达到700～780℃可燃烧；在空气中不断加热至800～1000℃时也可燃烧；在真空中800～1700℃条件下，仅在结晶表面的薄层有石墨化，内部无变化；在惰性气体中，约1700℃以上时，整个结晶体迅速发生石墨化，最后成为石墨粉末，石墨化的开始温度随结晶体而异，在1600～1800℃之间。金刚石的熔化温度为（3700±100）℃。有缺陷的金刚石晶体，在加热时往往破裂，但结晶完好的金刚石晶体可以加热到1800～1850℃，且可急速冷却，此时它们不仅没有被破坏，反而由于消除了局部应力而使晶体得到强化。

最常见的金刚石晶体是八面体，其次是斜十二面体，真正的立方体是很少的。金刚石的硬度最高，却很容易裂开，它最容易沿晶体面网间距最大的（111）面裂开，这个面也称金刚石的“解理面”，著名的金刚石“库利南”原石重 31069克拉，就是利用金刚石的解理面劈成许多小块的。对于晶体完好、无可见缺陷的金刚石来说，将晶体劈开的压力在300～1000N/cm2之间。

二、金刚石的人工合成历史、方法和原理

1人工合成金刚石的历史

1953年人工合成金刚石首次在瑞士 ASEA公司试验成功，但没有报道。1955年2月15日美国通用电气公司最先报道了人工生长金刚石获得成功的消息，取得了发明权。自此，世界各国纷纷进行人工合成金刚石的试验和开发，起初人们只能大量合成出细小的、质量不高的工业级金刚石，主要供工业方面应用。但人们一直在设法长出优质的金刚石大单晶。终于在1970年，美国通用电气公司宣布用晶种法、经过七天时间生长出了5～6mm的宝石级金刚石，晶体重量达1克拉左右。后来，他们致力于提高晶体生长速率的研究，只需几十小时就可生长出上述同样大小的金刚石。1992年，该公司合成出热导率比天然金刚石大2倍的超级金刚石，颗粒重量达到3克拉。南非 De Beers公司在20世纪70年代初能生长出宝石级金刚石，1987年生长出了1114克拉的大单晶，是浅**、透明的宝石级八面体歪晶形金刚石，1990年又宣布生长出了143克拉的金刚石大单晶，资料表明，后来又合成出重30多克拉的黄—棕色金刚石晶体。前苏联科学院西伯利亚分院1990年宣布生长出了75mm，重15克拉的不同颜色的宝石级金刚石。他们是目前世界上唯一能将人工合成钻石（通常将加工好的金刚石称钻石）进入市场的国家。如今，俄罗斯与泰国的合资企业 Tairus公司生产人工合成钻石，既供裸钻又供镶嵌好的钻饰。据报道，美国向俄罗斯购买了人工合成宝石级金刚石的技术，因此，市场上也有美国生产的人工合成钻石。

2我国的人工合成金刚石历史

我国的人工合成金刚石于 1963年获得成功，由于工艺比较成熟，还有专门生产设备的厂家，供求量又大，不少乡镇企业都能生产。据1998年统计，我国有大小人工合成金刚石厂3000家左右，年产量5亿克拉左右，但这些人工合成金刚石都比较小，只能作工业用，其质量属于工业级。对于大颗粒金刚石，曾于1974年由上海硅酸盐研究所用金属薄膜法生长出了优质金刚石大单晶，并于1977年生长出最大达4mm，重量达029克拉的含硼半导体金刚石大单晶，后于1985年又采用晶种法获得了直径32mm，重量为02克拉的优质人工合成金刚石大单晶。但直到现在，我国尚未进入商业生产人工合成宝石级金刚石的行列，也就是说，珠宝首饰市场上至今没有我国生产的人工合成钻石。据2002年年中的不完全统计，我国人工合成金刚石厂有4000～5000家，但生产单颗粒工业级人工合成金刚石的厂家只有450家左右，其他主要是生产聚晶金刚石或生产金刚石制品的。然而，这450家左右的人工合成工业级金刚石厂的产量较大，从消耗的原材料与触媒量估算（原材料与触媒的用量与人工合成金刚石的产量之间有一定的比例），我国人工合成工业级金刚石的年产量应当有12亿克拉左右，估算年生产能力可达15亿～20亿克拉。通过强强联合或兼并，我国目前年产量达2000万克拉人工合成工业级金刚石的厂有10家左右，最大的厂家可达年产量1亿～2亿克拉人工合成工业级金刚石。六面顶金刚石压机用的叶蜡石外形见图1，合成金刚石原料分选机见图2。

图1 六面顶金刚石机用叶蜡石外形

3我国人工合成工业级金刚石的优势与劣势

我国人工合成工业级金刚石年产达12亿克拉左右，但目前全世界年产人工合成工业级金刚石（除中国外）有7亿～8亿克拉，其中主要生产国及公司有：俄罗斯，年产 2亿克拉左右，美国，年产2亿克拉左右，De Beers公司年产2亿克拉左右，可见我国年产量的优势很大。但是，我国生产人工合成工业级金刚石的劣势也很大，主要差距有：①每一次合成金刚石产量（单产）的差距：国外达到单产600～700克拉；我国97%以上的人工合成工业级金刚石生产厂用的是六面顶金刚石压机，最少的单产仅10克拉左右，好的能达到单产30克拉左右，最好的能达到单产40克拉左右；二面顶金刚石压机单产较高，可达60克拉左右，可见与国外人工合成金刚石单产差距很大。②人工合成工业级金刚石质量的差距：人工合成工业级金刚石的质量主要有下列几方面：合成金刚石单颗粒抗压强度、晶体形态、热稳定性、抗冲击强度、粒度大小等，与国外主要生产国生产的人工合成工业级金刚石比，我国生产的人工合成工业级金刚石质量比较差。国内同类产品比较，二面顶金刚石压机生产的人工合成工业级金刚石的质量比六面顶金刚石压机生产的人工合成工业级金刚石质量好。③价格差距：我国出口的人工合成工业级金刚石以原料为主，每克拉平均销售价为10美分左右；国外的人工合成工业级金刚石原料平均售价70～80美分，最高售价可达1～2美元。价格是由产品质量决定的，这也印证了我国生产人工合成工业级金刚石的质量较差的评价。④设备的差距：国外以二面顶金刚石压机为主要生产设备，其压力相当于6000～10000t，合成腔的体积大，所以单产高；我国有97%的人工合成金刚石是用六面顶金刚石压机生产的，其优点是投资低，技术难度不高；但缺点是合成压腔小，单产低，质量差；对于二面顶金刚石压机来说，其压力比六面顶金刚石压机大，但压力相当于2500吨，比国外的二面顶金刚石压机的压力小很多，合成腔也比国外的小，所以单产比较低。我们能把压力提高吗？！难。据说主要是国内生产的相当于6000吨压力用的合成腔材料质量达不到要求。目前，国内已有单位从国外引进相当于6000吨压力的金刚石压机用以生产高质量的人工合成工业级金刚石。

图2 合成金刚石原料分选机

4我国人工合成金刚石的最新进展

1）在20世纪90年代，原国家建材部人工晶体研究所，曾用化学气相沉淀法（CVD）法生长出2mm厚、5mm边长的黑色金刚石戒面供应市场。据北京航空航天大学陈汴琨教授介绍，2006年我国某单位已能用此法生长出厚1mm左右，面积100cm2左右，重量为150克拉的金刚石块体，只不过价格还偏高，这样一块金刚石原料的价格在1万元人民币左右。

2）2003年8月14日，《宝玉石周刊》刊登了“我成功在440℃下合成金刚石”的消息。中国科学技术大学陈乾旺教授领导的研究组在关于“低温还原 CO2合成金刚石”研究中，实现了在440℃的低温条件下，以CO2为碳源成功地合成了250μm的大尺寸金刚石，首次实现了从CO2到金刚石的逆转变，在国际学术界引起极大反响。陈乾旺教授和同事们自行研制高压反应釜进行实验，用安全无毒的CO2作原料，使用金属Na作为还原剂，在440℃和80MPa的条件下，经过12h的化学反应，终于将CO2还原成了金刚石。目前，已能生长出12mm的金刚石，有望达到宝石级，CO2转化金刚石的产率达89%,X射线衍射及拉曼光谱的分析结果都证实，这些合成的颗粒就是金刚石，它无色、透明，可与天然金刚石媲美。该工艺重复性很好，用其他碳源和还原剂也取得了成功，有关结果已申请国际专利。

5人工合成金刚石的原理

众所周知，金刚石的化学成分与石墨相同，都是碳（C），但石墨很软，金刚石很硬，区别在于石墨为六方结构，金刚石为立方结构。要把石墨的六方结构转化成金刚石的立方结构，条件很苛刻，需2700℃温度和125GPa的压力。这样高的温度和压力给生产设备的制造带来相当大的困难，且转化率不高。后来人们采用了过渡族金属元素铁、钴、镍、铬、锰等组成的“触媒剂”，便可以在1200℃和4GPa下使石墨转化成金刚石。石墨在触媒作用下转变成金刚石的结构简图见图3。

图3 石墨在触媒作用下转变成金刚石的结构简图

比较转变前后的结构变化，可以看出石墨层间距缩小了大约13×10-10m。石墨层中的相邻原子分别相对于层平面垂直方向向上和向下位移了大约25×10-10m，变成相距为50×10-11m的双层。双层中原子间以共价键连接形成了扭曲的六边形格子，原子间距伸长为154×10-10m。这样，上双层的下次层与下双层中的上次层的原子彼此完全对应，且亦相距154×10-10m。只要原来的自由 2Pz电子成对地集中到这些相对应的原子对间形成键长为154×10-10m的垂直共价键，就可以变成金刚石的结构。这种转变方式显然要比把石墨中的碳原子拆散，再重新组成金刚石的转变容易得多。目前，世界各国的人工合成工业级金刚石都采用此方法，操作时采用一片高纯石墨片，一片金属触媒片交互重叠组装后放入专用装置中，再在二面顶或六面顶金刚石压机中进行合成（图4）。但我国至今没有生产宝石级合成金刚石（通常认为要达到 5mm大小的晶体）的厂家，几乎全部是工业级合成金刚石和金刚石产品深加工企业。

图4 两面顶金刚石压机及产品

对于宝石级大颗粒金刚石的人工合成，一般采用金刚石作晶种，用金刚石粉代替石墨作碳源，生长腔的中间温度比两端高，必须采用金属触媒剂。晶种触媒法生长宝石级金刚石的两种不同合成腔结构如图5。

图5 合成宝石级金刚石的两种不同合成腔结构

其生长工艺过程如下：腔体中部（热区）放置金刚石粉（或光谱纯石墨与金刚石粉的混合物），用镍铁（1:1）合金为触媒剂，金刚石晶种安放在两端冷区，在高温超高压条件下（55GPa,1300～1400℃之间），原料区的碳源迅速溶解于熔融触媒金属液中，在温度梯度30～50℃的推动下，热区中的碳向冷区的金刚石晶种方向扩散，在温度的降低过程中必然出现部分过饱和浓度的碳，这些碳沉积在金刚石晶种上，从而使晶种不断长大成金刚石大晶体，直到碳源消耗完为止。若在原料中人为加入某些杂质，就可以使金刚石着色，如加入氮（通过加入少量的钛吸附氮元素）可获得**或绿色；加入硼则可获得蓝色，并具有半导体性质；加入足够量的钛可使合成钻石变成无色；加入一定量的铁也可使合成钻石获得近于无色的合成钻石。在这里，触媒剂既起溶解碳的作用，又起加快金刚石生长的催化剂作用。

6人工合成金刚石方法面面观

人工合成金刚石的方法很多，上面说的两种方法是最常用的方法。因不同的用途还有不同的方法，随着科学技术的发展也发明了一些新的合成方法，总共有数十种，下面介绍5种：

（1）爆炸法

利用烈性炸药爆炸时产生的高温高压使石墨转化成金刚石，但由于保持温度和压力的时间很短，所以形成的金刚石颗粒很小，平均粒度不到10μm，最大粒度约40μm，最佳情况下，每千克炸药能合成 60克拉金刚石微粉，产品适宜制造研磨膏，也可作为聚晶金刚石的原料。此法的最大优点是便宜、投资少、单次产量高（可达500克拉）。

（2）液中放电法

将含有触媒金属的石墨电极及空心圆筒石墨（或金属）作成两电极，浸在低蒸发热的液体介质中（如四氯化碳），空心圆筒电极与石墨电极同轴，当接通很大的电流电压时，两电极间产生火花放电，使液体产生冲击波，形成高温高压区，石墨可转化成金刚石。此法可获得05mm的金刚石微粉，主要缺点是产量不高。

（3）常压高温合成法

也称CVD法，这是在常压下合成金刚石的方法。此法用含碳的甲烷气体或酒精浓度的白酒作原料，在常压下经加热分解出碳原子（等离子体），在电场的作用下，游离的碳原子在金刚石籽晶表面上沉积生长出金刚石，也可以在非金刚石表面镀金刚石微粒。用这个方法生长的金刚石原来速度很慢，颗粒很细，常用于表面镀膜，例如在导弹头上用此法镀金刚石薄层。近年来，国际上对此法的研究获得了技术上的突破，生长速度大大提高，已能生长出 10克拉以上的大单晶金刚石，成为各国竞相开发的热门工艺，我国也在迎头赶超。

（4）常压真空合成法

在真空炉中放入触媒金属，再撒上石墨粉，然后抽真空加热，在900℃下恒温10h，可用于钻头和磨料的工业级金刚石就在加热的混合物中结晶析出，经过分离即可使用。

（5）还原二氧化碳合成金刚石

2003年8月14日，《宝玉石周刊》刊登了“我成功在440℃下合成金刚石”的消息。中国科学技术大学陈乾旺教授领导的研究组在关于“低温还原CO2合成金刚石”研究中，实现了在 440℃的低温条件下，以 CO2为碳源成功地合成了250μm的大尺寸金刚石，首次实现了从 CO2到金刚石的逆转变，在国际学术界引起极大反响。

三、人工合成金刚石的用途和前景

人工合成金刚石有着广泛的用途。

1）我们常见的地质勘探用金刚石钻头，切割石头和道路的金刚石锯片（图6）。加工宝石用的金刚石磨盘、金刚石微粉抛光膏，金刚石拉丝模等等都少不了金刚石，并且用量是很大的，据1975年统计资料，全世界每年金刚石用量为125亿克拉，其中绝大部分用的是人工合成金刚石。

图6 人工合成金刚石制的锯片

除此之外，人工合成金刚石在高科技和国防工业上也有很大的用处。

2）利用金刚石的高导热性，可以用来作固体微波器件及固体激光器件的散热片，为制造微型雷达和通讯设备创造了有利条件。

3）利用Ⅱa型金刚石的半导体特性，及耐高温与散热、高硬度和抗腐蚀等优良性能，可以做金刚石整流器、金刚石三极管、金刚石温度计等，在宇宙航行中可大显身手。

4）厨具革命：在日用消费品领域，各种厨具的表面可镀上合成金刚石膜，这样，钻石的低摩擦系数使食物更不易粘在锅底；钻石的高硬度使厨具不会轻易遭到损坏等。

5）无油轴承：在现有的轴承表面镀上合成金刚石膜，可大大降低摩擦系数，不用油且不易损坏，同时可保护轴承免遭海水的腐蚀。

6）钻石窗：钻石对可见光及红外光等光谱范围内的电磁辐射是完全透明的，对高速雨滴及尘埃具有较强的抵抗力，又可迅速传导由于空气摩擦而产生的热量，这些特性使钻石在航天探测中具有重要意义。如1978年，美国先锋号宇宙探测器在对金星进行的探测中，就安装了钻石窗，由于金星的大气压是地球的近100倍，因此当探测器在金星的大气层中下降时，钻石窗既能承受巨大的热量和压力，又能使金星大气层中的红外线穿过钻石窗而不被吸收，从而使探测器能成功地测量到金星大气中的红外辐射。当时的这一钻石窗是从一块宝石级天然金刚石上切下来的，现在可以用CVD方法人工合成出类似或更大直径的钻石窗了。

7）超级计算机应用：采用数字集成电路的大型计算机的运算速度取决于信号在各块芯片之间的传送速度，人们采用了三维多芯片模块，但信号在芯片之间的高速传送会释放出大量的热量，以前用液氮来解决，现在采用芯片直接安放在高纯度的合成金刚石膜上进行散热，可大大提高超级计算机的运算速度。

由此可见，人工合成金刚石对工业的发展、科学技术的发展和国防工业的发展具有重要作用。从这里，我们也看到了人工合成金刚石或钻石的前景非常广阔。

参考文献

沈才卿，吴国忠1994人造宝石学 北京：中国地质大学出版社

郭永存等1984金刚石的人工合成与应用北京：科学出版社

何雪梅，沈才卿吴国忠1997宝石的人工合成与鉴定北京：航空出版社

何雪梅，沈才卿2005宝石人工合成技术北京：化学工业出版社

张蓓莉等1997系统宝石学北京：地质出版社

《宝玉石周刊》（报纸）2003年8月14日

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金星紫檀在外观上与其他紫檀的区别在于，其切面上可以看到点状亮晶晶的银白色或浅**物质排列，其中银白色的是银星，浅**的是金星，在光线的照射下会有反射的光芒，在深紫色的小叶紫檀上犹如晚上满天星斗般，显微镜下可以见到这种物质发出荧光色。

金星紫檀中的金星是沉积在树木管孔中的矿物质，紫檀若是生长的地方的地下水富含矿物质，那么它在生长的过程中将水中的矿物质沉积在体内，就有了金星，由于切面的不同因此形成点状或线状。

扩展资料

“金星紫檀”的品质也有差异。“金星紫檀”同样是大料难觅，只要是直径26厘米以上的大材，必定价格昂贵，如果中间空心较小或没有空心就更加难能可贵。往往“金星紫檀”的密度稍低于相同品种的无金星的紫檀，不过也能看到密度大的“金星紫檀”，制作的成品确实美丽异常。所以密度高的“金星紫檀”自然价格就高。

与木材相对应的是，由“金星紫檀”制成的并且工艺水准很高的大型家具，必定价格极高。美国佳士得拍卖行1996年拍卖图录中有一个17世纪的“金星紫檀”小型笔筒，全部做光，没有任何的雕饰，深紫黑色的紫檀上面可以清晰地看到金星浮动，标价为7000多美金。可以想象一件成器的金星紫檀家具会价值多少。

参考资料 —金星小叶紫檀