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NGDC教你认知钻石的特征

发布日期:2024-01-13  浏览量:289

钻石的特征

钻石指宝石级金刚石。钻石需要再地幔超高温高压的环境下形成,通过火山喷发带到地表。钻石的年龄一般30.6亿-40.5亿年,古老钻石的年龄达到45亿年,最年轻的钻石也有9.9亿年。

1.应用历史与传说

钻石的英文名称diamond,源自于希腊语“adamant”,其意为不可破灭,难以征服由于钻石具有许多优越性质,如硬度最大、光泽度强、色散强等,加工后不易磨损、永远光彩夺目,故被誉为“宝石之王”。

钻石是自然界中最硬的矿物。我国佛教经典中称钻石为“金刚不坏”,意思是任何物质都破坏不了它。

关于钻石有很多传说,很多钻石也以人名来命名。几乎每一颗名钻都有一段传奇的经历 ,为人们津津乐道。历史上有很多著名的钻石,如:英王权杖上的库里南1和王冠上的库里南2,最著名的噩运之星蓝色钻石希望" (Hope),以及摄政王”“光明之山”“千禧之心”“泰勒-波顿等。

如今,钻石象征着“爱情”与“永恒”。“钻石恒久远,一颗永流传”(A diamond is forever )的宣传语已深人心,很多年轻人结婚时都会购买钻戒,以此表达自己永恒坚贞的爱情信念。

钻石还是四月的生辰石,也是结婚60周年的纪念石。

2 .基本性质与分类

钻石的基本性质见表2-1

 

2-1 钻石的基本性质

化学成分

C(碳),可含有NBH等微量元素

晶系

等轴晶系

晶形

多呈八面体、菱形、十二面体、立方体及其各种聚形;晶面常有生长纹,见图2-12-2

 

颜色

无色至浅黄(褐、灰)系列:无色、淡黄、浅黄、浅褐、浅灰;

彩色系列:黄、褐、灰及浅至深的蓝、绿、橙、粉红,以及黑色,见图2-3和图2-4

光泽

金刚光泽

亮度

火彩

强而柔和

发光性

将钻石置于日光下暴晒后,会发出淡青蓝色的磷光

特殊光学效应

变色效应(极稀少)

力学特征

摩氏硬度

10,不同晶面各方向的硬度有差异

解理

4组中等解理

相对密度

3.52

其他性质

导热性;

蓝钻具有导电性

包裹体

浅色至深色矿物包体,云状物,点状包体,羽状纹,内凹原始晶面,见图2-1

 

 

       

 

                    图2-1 钻石晶体和内部包裹体          2-2 无色钻石晶体的生长纹

 

 

           

           2-3 黄色钻石                       2-4 黑色钻石

 

 

 

钻石的分类见表2-2.

 

2-2 钻石的分类

类型

微量元素

颜色

占天然钻石的比例

I

(含N

I a

N较多,0.1-0.3%,N以聚集体形式存在

无色黄色

98

I b

N较少,分散存在

无色黄色

棕色

0.1%以下,大多为人造金刚石

(不含N

 a

不含氮,碳原子因位置错移造成缺陷

无色棕色

粉红色(极稀少)

2

 b

含少量B元素

蓝色,具有导电性

0.1%以下

 

3.主要鉴定特征

 

1钻石具有典型的光泽、亮度和火彩,即强金刚光泽、高亮度、火彩强而柔和,如图2-33-1和图3-2所示。天然仿制品的光泽和火彩较弱;合成仿制品的光泽和火彩过强。根据上述特征,有经验的人往往用肉眼观察就能初步区分钻石与其它仿制品。

2钻石的机工具有面平、棱直、角锐的特点,切磨后钻石表面光滑,具有笔直的棱线、锋利的尖锐交角如图3-2所示,这些切工持征是由于站石为自然界硬度最大的矿物,因而面、棱不易磨损,能保持刻面棱线锋利。

 

    

         3-1 钻石(一)                         3-2 钻石(二)

 

3肉眼或10倍放大镜下,在钻石腰棱处有时可见到略微向内侧延伸的须状劈裂纹“胡须”、残留的原始晶面及小三角形凹脑(蚀象);钻石内部可有浅色至深色矿物包体,云状物,点状包体,羽状纹,生长纹等。

4不具有透视效应。将钻石的台面置于线条上,从亭部看不到线条,由于钻石依据全反射原理进行切工设计,从冠部进入的光全部返回到冠部,如图3-3所示,从左至右为:合成立方氧化锆、人造钇铝榴石和钻石,钻石不具有透视效应,因而观察不到线条。钻石的仿制品的折射率与钻石不同,,模仿钻石的切割琢型,从而无法达到全反射,从冠部进入的光不能全部返回,因此可以看到线条。

 

                     

                         3-3钻石及其仿制品的透视效应

                  (左、中具有透视效应;右为钻石,不具透视效应)

 

5具有亲油性。天然钻石有较强的由亲和能力,当用油性水笔在表面划过时,可留下清晰而连续的线条;划在钻石仿制品表面时,墨水常常会聚成一个个小液滴,不能出现连续的线条。

6具有疏水性。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;如果水滴很快散布开,则说明样品为钻石的仿制品。

7手摸有凉感。由于钻石的导热性好,因此,手摸具有凉感。

8手掂重。钻石的相对密度为3.52,较恒定。将钻石置于手掌心轻掂,较重。钻石合层仿制品的相对密度一般比钻石大1.5-2倍,手掂较重天然的仿制品,如水晶的相对密度为2.65,手掂较轻。

 

4.优化处理

 

钻石的优化处理主要是提高颜色等级或改变颜色,以及提高净度等级等。

(1)   颜色优化处理

1GE POL钻石  ,美国通用电器公司(GE)采用高温高压方法将a型褐色的钻石处理成无色的钻石,在实验室也较难鉴定。但GE公司会在此类处理钻石的要棱表面用激光刻上“GE POL”字样。

2Nova钻石  美国诺瓦公司(Nova Diamond)采用高温高压的方法将常见的Ia型褐色褐色钻石处理成鲜艳的黄色-绿色钻石,并可刻有Nova钻石的标识。

3辐照改色 辐照钻石的颜色一般为蓝色和绿色。

蓝色的钻石可以通过是否具有导电性进行区别。天然蓝钻由于含有微量的硼(B)元素二具有导电性,辐照处理蓝色钻石则不具有导电性。绿色等颜色的处理钻石则需要专业实验室的现代测试分析来综合确定。

(2)   净度处理

1激光打孔  当钻石中含有色和黑色包体时,会大大影响钻石的净度。利用激光技术在高温下对钻石进行激光打孔,直达包体,将钻石的有色包体用化学药品进行除去。

2裂隙充填  对有通达表面裂隙的钻石,包含激光打孔的钻石,进行充填处理,以改善其净度透明度。此类钻石不能参加钻石的4C分级。

 

5.合成钻石

 

1970年,美国通用电气公司首次研制出宝石级合车钻石,重量大于1ct,黄、蓝和近无色,但因成本太高而不具商业意义。1985年,日本住友电子工业公司开始小批量生产黄色宝石级合成钻石也开始进入国际市场。我国目前也能生产克拉级的合成钻石,以前的合成钻石,颜色较黄,常带有金属包体,如图5-1所示。

 

                            

                                   5-1 合成钻石

 

近年来化学相沉积法(CVD)等方法合成的内部洁净、颜色级别高的大颗粒宝石级别钻石也不断涌现,一般需要实验室现代测试仪器进行分析测试。

总体而言,合成钻石与天然钻石在生长结构、包体等方面有差异,在检测时一般需要专业检测机构的专业检测仪器,如钻石观察仪等进行确认。

6.产地

  印度是古代钻石原产国,很多名钻如光明之山”“摄政王等,都产自印度。巴西是继印度之后的钻石主要出产国,18世纪中期,巴西是当时最大的钻石出产国。但目前这个两国并没有重要的钻石矿。19世纪70年代,南非爆发钻石热,也称为钻石风暴,非洲国家成为钻石的主要出产国。非洲南部是世界钻石产区,南非、安哥拉、扎伊尔、博茨瓦纳、纳米比亚等都是重要的钻石出产国。

  澳大利亚的钻石储量很大,也是最大的钻石出产国,但大部分是工业钻。20世纪90年代在加拿大西北部发现了大储量的钻石原生矿,其中相当部分为宝石级。俄罗斯也是重要的宝石级钻石出产国。

  我国湖难沅江流域的砂矿,品位低,分布较零散,但质量好;山东蒙阴的原生矿储量较大,但质量较差,一般偏黄,以工业用钻石为主,曾出产我国最大的钻石常林钻石;辽宁瓦房店发现过我国最大的原生钻石矿,矿储量大,质量好,宝石级钻石产量高。

7.保养

 

钻石不宜用硬物撞击,因为虽然钻石的硬度是宝石中最高的,但具有四组解释;不宜通用镊子用力夹钻石的底尖,以免造成破口。

不宜长期使用超声波清洗钻石首饰,避免引发钻石中俄裂隙,可用酒精棉仔细擦拭清理钻石首饰;定时检查钻石首饰的镶爪是否松动,避免钻石脱落

 

 

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