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什麼叫鑽石的均質體

發布時間: 2024-06-04 00:18:07

㈠ 鑽石鑒定,廣東省金銀珠寶檢測中心出的證書

總質量是說整個鑽石掛墜的重量,前一個數字是代表主石的重量,後一個數字則是整個的重量。而折射率是指光線透過寶石的折射量,是對鑒定寶石有幫助的,鑽石的折射率2.417,大於1.81,是沒錯的。另外,根據光學性質不同,將寶石礦物分為均質體和非均質體。在測量過程中,可以簡單的理解成,有一個折射率的就是均質體,有兩個折射率的就是非均質體,而鑽石只有一個數值,所以是均質體。放大觀察後可見天然包體是指鑽石內部含有天然的雜質,這也證明了鑽石是否天然。至於鑲嵌材料,用的是18K金,印記寫Au750是對的。最後鑽石具有熱導效應,所以用熱導儀檢測時能到達鑽石區。

㈡ 鑽石的基本性質

鑽石的礦物名稱為金剛石,英文名稱為Diamond,源自希臘語「adamant」,意思是「堅不可摧」。

鑽石與紅寶石、藍寶石和祖母綠一起並稱為四大珍貴寶石。目前鑽石已成為結婚的信物,並被譽為四月的生辰石,象徵堅韌、永恆和純潔無瑕。

一、鑽石的化學成分和分類

1.化學成分

鑽石是具有立方結構的碳。主要成分是C,其質量分數可達99.95%,次要成分有N、B、H等。其他微量元素還有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr等。

2.分類

鑽石的分類最早由Robertson、Fox和Martin等三人根據鑽石在紅外區吸收帶和對紫外光透射的差異提出,他們認為Ⅰ型鑽石能透過400~300nm的紫外光並在紅外區顯示與氮有關的吸收帶,而Ⅱ型鑽石可透過低至220nm的紫外光並在紅外區無明顯的吸收帶。

1959年美國的Kaiser和Bond發現Ⅰ型和Ⅱ型鑽石的差異與雜質氮有關,後來人們又發現在含氮的鑽石中氮的最常見的存在形式不只一種,氮以單個氮原子分散在鑽石中,稱為C心、以原子對集合體出現,稱為A心、3個氮形成的原子團稱為N3中心,而多於4個原子的原子團則稱為B集合體(B心),也可為一些較大的有幾個原子厚的扁平層偏片晶氮存在,稱為D心。鑽石的分類是按照是否含氮和硼及氮的聚型類型劃分如下(表14-1-1)。

表14-1-1 鑽石的分類

天然鑽石中Ⅰa型鑽石約佔98%以上,Ⅱa型佔1%左右,Ⅰb型和Ⅱb型很少,人工合成鑽石中以Ⅰb型為主,少量為Ⅰb和Ⅰa型混合型。

二、鑽石的結構與形態

1.晶體結構

鑽石屬等軸晶系,

;a0=0.35595nm;Z=8,具立方面心格子,C原子位於立方體角頂和面的中心,將立方體平分為8個小立方體,在其中4個相間排列的小立方體的中心還存在C原子,呈四次配位。每個C原子以SP3外層電子構型與相鄰的4個C原子形成共價鍵(如圖14-1-1)。C—C間距為0.1542nm,C-C-C鍵角109°28′16″。

圖14-1-2b 鑽石晶體不同聚形示意圖

大多數彩鑽顏色發暗,強至中等飽和度、顏色艷麗的彩鑽極為罕見。彩鑽是由於少量雜質 N、B和H原子進入鑽石的晶體結構之中,形成各種色心而產生的顏色。另一種原因是晶體塑性變形而產生位錯、缺陷,對某些光能的吸收而使鑽石呈現顏色。

(1)黃至棕黃色鑽石的顏色是由於N原子代替C原子而產生的。理想的鑽石晶體是禁帶很寬的半導體,寬的禁帶避免了可見光范圍內的一切可能吸收,因此理想的鑽石是無色的。當N原子代替部分C原子時,由於氮外層有5個電子,代替碳原子後多餘一個電子,這電子在禁帶中形成一個新的能級,相當於減少了禁帶寬度,從而使得晶體能吸收可見光范圍內的光能而呈現顏色。N原子代替C原子有不同的形式,一種情況是孤立的N原子代替C原子,它對能量高於2.2eV(波長小於560nm)的入射光有明顯的吸收,使鑽石呈現一系列黃色、褐色、棕色,其顏色很鮮艷濃郁,Ⅰb型鑽石的顏色往往由該種色心引起;另一種情況是金剛石內N原子可移動聚合在一起形成多個N原子集合體,這種集合體對400~425nm光有明顯的吸收作用,同時對477.2nm有弱吸收,由於人們對477.2nm吸收反應靈敏,477.2nm藍光被吸收後,鑽石呈現黃色。

(2)藍色鑽石:從晶體完美程度來講,藍色鑽石是最好的,也是極罕見的。它不含N卻含有微量B(wB<1%),屬Ⅱb型鑽石。正是這些B使鑽石呈現美麗的藍色。少數含H雜質的鑽石也呈藍色。

(3)粉紅色鑽石和褐色鑽石:這兩種彩鑽都是由於鑽石在高溫和各向異性壓力的作用下發生晶格變形而產生的顏色,相比之下粉紅色鑽石罕見得多,因而極其昂貴。這種晶體缺陷在極端情況下可形成紫紅色鑽石。

(4)綠色鑽石:綠色和藍綠色鑽石通常是由於長期天然輻射作用而形成的。當輻射線的能量高於晶體的閾值時,碳原子被打入間隙位置,形成一系列空位-間隙原子對,使鑽石的電子結構發生變化,從而產生一系列新的吸收,使鑽石著色。若輻照時間足夠長或輻照劑量足夠大,可使鑽石變成深綠色甚至黑色。輻射造成的晶格損傷有時還可形成藍色鑽石和黃褐色鑽石。

2.光澤

鑽石具有特徵的金剛光澤,金剛光澤是自然界透明礦物最強的光澤。但鑽石的光澤有時會因表面不平而顯得暗淡。

3.透明度

鑽石的透明度為透明-不透明。純凈的鑽石應該是無色透明的,但由於地質條件的復雜性,常有雜質元素進入鑽石的晶格或以包裹體的形式存在於鑽石中,使鑽石的透明度受到一定的影響。

4.光性

鑽石屬等軸晶系,為均質體,在正交偏光下全消光,但有些鑽石由於內部應變或內部含有包裹體,偶見異常消光。

5.折射率

鑽石為單折射寶石,在鈉光(589.3nm)中折射率為2.417,超過了常規折射儀的測試范圍,是透明礦物中折射率最大的。

6.色散

鑽石的色散強,色散值為0.044,比天然無色透明寶石的色散都高,所以我們在切割標準的鑽石表面能看到漂亮的「火彩」。

7.發光性

(1)紫外熒光:鑽石在紫外燈下的熒光可有不同的反應,有些鑽石發光很強,有些則不發光。鑽石在長短波紫外光下可呈現從無至強的藍色、黃色、橙黃色、粉色等熒光,通常長波較短波的熒光強。

(2)X射線熒光:鑽石在X射線下一般呈現藍白色的熒光,且穩定性好,在鑽石開采中可根據鑽石X射線下的熒光特性,將其他礫石分選出去。

(3)陰極發光:陰極發光可揭示鑽石的內部生長結構,鑽石在陰極發光儀的電子束照射下,絕大多數鑽石會發出陰極熒光,主要呈現藍色、橙紅色和黃綠色,天然鑽石和合成鑽石的生長條件不同,表現出的生長結構也不同,目前陰極發光技術已成為鑒別鑽石是天然的還是合成的主要手段之一。

8.吸收光譜

無色—淺黃色的鑽石,在紫色區415.5nm處有一吸收譜帶;其他顏色的鑽石的吸收線位於453nm,466nm和478nm處;褐—綠色鑽石,在綠區504nm處有一條吸收窄帶,有的鑽石可能同時具有415nm和504nm處的兩條吸收帶。輻照改色的黃色鑽石可能在498nm,504nm和592nm處有吸收帶。

四、鑽石的力學性質

1.解理

鑽石有四組八面體{111}方向的中等解理,{110}、{221}的不完全解理。圖14-1-3為鑽石{111}方向解理示意圖。

圖14-1-3 鑽石{111}方向解理示意圖

2.硬度

鑽石的摩氏硬度為10,是自然界最硬的礦物,鑽石的硬度具有各向異性的特徵,不同方向硬度不同,其八面體晶面的硬度大於立方體晶面的硬度,因此在鑽石加工中可用鑽石研磨鑽石。

鑽石具有很強的抗磨性能,摩擦系數小,其抗磨能力是剛玉的90倍。這種特性使鑽石能高度拋光,並使每個小面邊棱銳利、挺直。但值得注意的是,鑽石雖硬,但常顯脆性,在外力沖擊作用下很容易破碎。

3.密度

鑽石的密度為3.52(±0.01)g/cm3,因鑽石成分單一,並且純度較高,所以鑽石的密度相對很穩定。

五、鑽石的內含物

鑽石的內含物主要有淺色至深色礦物包體、雲狀物、點狀包體、羽狀紋和生長紋。礦物包裹體主要是鑽石、橄欖石、輝石、石榴子石、鋯石、剛玉、黑色石墨、暗色的赤鐵礦、鈦鐵礦、鉻鐵礦、硫化物等。雲狀物由雲霧狀白色或灰色包體組成,羽狀體則包括開放式裂隙和隱蔽式裂隙兩種裂隙類型。此外,鑽石中還可見生長紋和解理等特徵。

六、鑽石的電學性質和熱學性質

1.電學性質

Ⅰ型和Ⅱa型鑽石是絕緣體,室溫下電阻率為1014~1015Ω·cm。通常情況下,Ⅱb型鑽石因含硼而電阻率降低,為25~108Ω·cm,為P型半導體,鑽石半導體的電阻值隨溫度變化特別靈敏,甚至連很微小的變化(0.0024℃±)都能在瞬間被記錄下來,這一特點被廣泛應用於真空儀器和精密測溫的儀器中。

2.熱學性質

(1)導熱性:鑽石具有很高的導熱率,且導熱率與含氮量有關。若300°K下其導熱率為銅的3倍,則其含氮量<300×10-6。Ⅰa型鑽石的含氮量多高於此值,故不宜作散熱元件。Ⅰb和Ⅱ型鑽石含氮量低,均具有很高的導熱率,適於作散熱元件。其中Ⅱa型鑽石的導熱率最好,約比銅高6倍,在190℃則升至30倍左右。

根據鑽石的高導熱率,寶石鑒定中可用鑽石筆(熱導儀)鑒定鑽石和其仿製品;若簡單地對著樣品哈氣,如果是鑽石,則表面上的那層霧氣比仿製品要消失得快,這是因為鑽石傳熱快,鑽石提供的熱量讓水膜迅速蒸發的緣故。

(2)熱膨脹性:鑽石的熱膨脹性非常低,溫度的突然變化對鑽石的影響很小,但若鑽石中有裂隙或含有熱膨脹性大於鑽石的包裹體時,溫度的突變可能使鑽石發生破裂。

(3)可燃性:高溫下鑽石可燃,燃點在空氣中為850~1000℃,鑽石在氧中加熱到650℃時,即緩慢燃燒而變為氣體二氧化碳。燃點和鑽石與空氣的接觸面及增溫率有關,一般小顆粒鑽石比大顆粒鑽石易燃。激光打孔就是利用該原理在很小區域內提供集中的熱量,使空氣中的氧將鑽石中的暗色物質燒掉。在絕氧並加壓的真空條件下,鑽石加熱到1800℃,可轉變成石墨。

3.其他性質

(1)表面性質:鑽石表面具有親油性和疏水性。由於鑽石由非極性的碳原子組成,對水的H+和(OH)-不產生吸附作用,即水對鑽石不產生極化作用,故鑽石具有疏水性。

(2)化學穩定性:鑽石對任何酸都是穩定的,甚至在高溫下,酸對鑽石也不顯示任何作用,但在含氧鹽類和金屬熔體中,鑽石很容易受侵蝕。

㈢ 什麼樣的鑽石最好

首先,這要從了解鑽石開始,鑽石的化學成分是碳單質,晶體形態多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形。強金剛光澤。折光率2.417,色散為0.044,均質體。世界上以南非鑽石比較有名,因為很多大粒鑽石出產在那裡,淘寶上很多仿鑽稱瑞士鑽,日本鑽,蘇聯鑽等等,一克拉批發成本就是1元錢左右,都是假的。仿鑽的材質主要是立方氧化鋯,也稱為鋯鑽。真鑽都會帶有鑒定證書,可網上查詢,鑒定證書分為很多種,好的證書直接關乎到鑽石的價值,再下邊介紹完鑽石的4C後會具體描述各種證書。

了解鑽石,當然不得不說的就是鑽石的4C標准,這點非常重要。鑽石的價格=克拉重量(Carat)+凈度(Clarity)+顏色(Color)+切工(Cut)。所謂「4C」即是這4個以C開頭的英文單詞的簡稱,只需綜合「4C」的四點來鑒賞,您就可以輕而易舉的了解一顆鑽石的價值與品質。

1.克拉重量(Carat)
鑽石重量單位是克拉和分:100分=1克拉=200毫克=0.2克,0.75克拉為75分,0.09克拉為9分。在其他標准相同的情況下,隨著鑽石重量的增加,其價值呈J型曲線增長,這是因為鑽石是無法由多個小鑽石合成1個大鑽石的,單顆1克拉的價格是0.5克拉的5倍左右!重量相同的鑽石,會因顏色、凈度、切工的不同而價格相差甚遠。
鑽石4C中,最重要的就是重量,分數越大,就越有價值。如果是一顆小鑽石,就算是凈度,顏色,都很好,又有什麼意義,看得到嗎?所以國家規定20分以下的鑽石不具體分級。也就是說,對於小鑽石而言,沒有級別的問題,只有真假的問題,證書上也只鑒定了鑽石的真假。

2.凈度(Clarity)

鑽石結晶於地球深處地幔岩漿之中,歷經億萬年的地質變化,其內部難免含有各種雜物和存在瑕疵,當然這些瑕疵也見證了鑽石的獨一無二。

通常使用10倍放大鏡對已鑲嵌的鑽石內部、表面瑕疵將凈度分為IF、VVS、VS、SI、P,如果是未鑲嵌的鑽石,則更細分為IF、VVS1、 VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、P1、P2、P3。

市面上多見SI-VVS級,這里要說的是香港的鑽石,級別劃分的比較松,不嚴格。有些顧客認為再香港買到的鑽石就是便宜實惠的。其實不然。香港的一些商家從大陸批發SI、P的鑽石,反過來鑒定成VS級別以上。再出售給大陸人。之前發生的「上海周生生裸鑽不合格事件爆光」並不是偶然,這在香港珠寶商是公開的秘密,凈度級別普遍偏低」不要相信地界的差別價格就會有差別,好的鑽石,到哪裡,都是一樣的成本價格的。就看不同的商家追求的利潤如何了。

一般情況下,用我們的肉眼直視鑽石是看不出凈度的,需要用到10放大鏡才能看得出鑽石的瑕疵。也就是說,外觀上,VVS、VS與SI的差別,大致上是看不出來的。有的買家在商場里對比鑽石後覺得VVS要比VS的閃一些,這並不是因為凈度的原因哦,凈度對火彩(也就是閃光)的影響是微乎其微的,決定火彩的是切工,同理,切工好的SI也會比切工不好的VVS閃,提前講到切工有點跑題了~呵呵。有一種特殊情況,那就是有著高級別的凈度,但是價值很低的「奶油鑽」,這種鑽石的內含物是白色的霧,肉眼觀察給人感覺很白,鑽石不透徹,很渾濁,白色的霧嚴重影響了鑽石的火彩,「奶油鑽」雖然能被國內的(即使是國家級權威)鑒定中心,鑒定出高級別的顏色,和高級別的凈度,但是價值卻是很低。

IF級凈度:無瑕級,在十倍放大鏡下觀察,沒有任何內含物。

VVS級凈度:極微瑕級,鑽石具有極微小的內含物,十倍放大鏡下極難觀察。

VS級凈度:微瑕級,鑽石具有細小的內含物,十倍放大鏡下難以觀察。這些鑽石所具有的內含物對於肉眼是看不到的。

SI級凈度:小瑕級,鑽石具有明顯的內含物,十倍放大鏡下容易觀察。這些鑽石的內含物肉眼一般情況下看不見的,但不排除某些極端的情況,例如對著太陽光下非常仔細的看或者視力很好的買家反復的仔細觀察。不是非常挑剔的買家,在預算有限的情況下,SI凈度的鑽石是性價比很高的。

P級凈度:這些鑽石肉眼能夠看出明顯的內含物。店裡缺貨,呵呵。親們也不會需要這種品質的鑽鑽的。

3.顏色(Color)

親們就可以易為理解了的,肉眼可以直接分辨出來,顏色的級別由高到低分為DE色(極白)、FG色(優白)、H色(白)、IJ色(淡白)、KL(微白)、MN(一級黃)、O-R(二級黃)、S-Z(黃)。
一般情況下,H色以上的鑽石就是觀察不到任何顏色的精品了。親們可以到商場里對比,這樣能夠最直觀的觀察各種顏色級別差異。

4. 切工(Cut)

鑽石的璀璨光輝歸功於其獨特的高折射率和高色散性能。鑽石是最硬的物質,無堅可摧,永不磨損,一經切磨便光輝永恆。判別鑽石切工優劣的方法:拿起鑽石,凝視跳動在頂部的光芒,切工精美的鑽石輝煌眩目。

切工直接關繫到鑽石的璀璨程度。那可是直接可肉眼看出來的。誰都不想佩戴著顆暗淡無光的鑽石吧。GIA證書體系中切工級別由高到低是:EX(特優)、VG(優)、G(良好)、F(尚可)、P(差)。
切工是鑽石級別中唯一的由人為決定的標准,而讓鑽石之美能夠再提升的一項重要因素。先天決定每顆鑽石的顏色、凈度,但我們可以後天通過切工喚醒鑽石的光芒,GIA鑽石只要是G以上的切工,都是很璀璨的精品。但是這僅說的是GIA證書的標准,國內的鑒定證書對切工的劃分似乎不靠譜。目前國內的各種權威證書的切工級別我只見到過VG,即使是切工很差的鑽石在國內鑒定機構的鑒定下,切工也VG,如果對切工要求很高的買家,推薦購買GIA證書的鑽石。

GIA證書,中還有兩個附屬的數據用於評定鑽石的切工,即:拋光(Polish)和對稱性(Symmetry),同樣由高到低為:EX、VG、G、F、P。當一顆GIA鑽石的切工、拋光、對稱性都達到EX時,這顆鑽石的切工堪稱完美。也就是所謂的3EX完美切工。

與切工有關的,不得不提到的就是「八箭八心」,一些珠寶商在銷售鑽石飾品時,打出所謂「八心八箭」就是完美切工、完美鑽石的噱頭,讓不少鑽石飾品消費者一頭霧水,到底什麼是「八心八箭」,江蘇省質量技術監督局相關部門負責人表示:這純屬商家炒作,誤導消費者。

其實,神秘的「八箭八心」只是一種切割方式,同樣有好壞之分,在切工等級相同的情況下,不管是不是八箭八心都是一樣璀璨,一樣的價值。所以消費者需要擦亮眼睛哦。真正稱得上完美切工的是3EX切工

㈣ 簡述鑽石的化學成分及分類

鑽石又稱金剛鑽,礦物名稱金剛石,是目前人最為喜愛的寶石之一,現在隨著人們生活水平的提高,鑽石已經走入尋常百姓家中。下面就來詳細講解下鑽石的化學成分是什麼?

鑽石的化學成分是碳,這在寶石中是唯一由單一元素組成的。屬等軸晶系。晶體形態多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形。純凈的鑽石無色透明,由於微量元素的混入而呈現不同顏色。強金剛光澤。折光率2.417,色散中等,為0.044。均質體。熱導率為0.35卡/厘米•秒•度。用熱導儀測試,反應最為靈敏。硬度為10,是目前已知最硬的礦物,絕對硬度是石英的1000倍,剛玉的150倍,怕重擊,重擊後會順其解理破碎。一組解理完全。密度3.52克/立方厘米。鑽石具有發光性,日光照射後 ,夜晚能發出淡青色磷光。X射線照射,發出天藍色熒光。鑽石的化學性質很穩定,在常溫下不容易溶於酸和鹼,酸鹼不會對其產生作用。

鑽石成份為C元素,其中含有少量的N(氮)、B(硼),有的還含有極少量的Be(鈹)、Al(鋁)等元素,而N元素的多少決定了鑽石的具體類型。大多數天然鑽石中含有較多的N,N和B常以類質同象的形式替代C進入鑽石晶格中。N含量一般在0.001~0.25%,有時可達 0.50%。

按照是否含有N元素以及N元素的存在形態,可將鑽石分為以下幾種類型:

Ⅰ型(含N)

Ⅰa 型:N在晶格中以聚合的形式存在,如N2 、N3 等形式。多數天然無色—黃色系列的鑽石屬於此種類型。

Ⅰb 型:N在晶格中以孤N的形式存在。合成鑽石及少量天然鑽石屬於此類型。

Ⅱ型(基本不含N)

Ⅱa 型:不含B,自然界少見,導熱性很好。

Ⅱb 型:含少量B,為半導體,天然藍色鑽石多為此類型,是唯一可以導電的鑽石。

鑽石與相似寶石、合成鑽石的區別

寶石市場上常見的代用品或贗品有無色寶石、無色尖晶石、立方氧化鋯、鈦酸鍶、釔鋁榴石、釔鎵榴石、人造金紅石。合成鑽石於1955年首先由日本研製成功,但未批量生產。因為合成鑽石要比天然鑽石費用高,所以市場上合成鑽石很少見。鑽石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以與其相似的寶石區別。如:仿鑽立方氧化鋯多無色,色散強(0.060)、光澤強、密度大,為5.8克/立方厘米,手掂重感明顯。釔鋁榴石色散柔和,肉眼很難將它與鑽石區別開。

鑽石的化學是什麼?上面的講解已經很清楚,鑽石是唯一一種有單個元素組成的寶石,也許這正是它看起來如此純凈的原因。