钻石颜色处理

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5 宝石改善之其它处理

5 宝石改善之其它处理
(3)裂隙内可能存在异形气泡,流动 痕迹。
(4)X光照相:填充物一般不透X光
,底片呈现清晰的暗色区域。
钻 石

优化处理
本章要点
1. 熟悉激光处理技术在宝石优化处理中的应用。 2. 掌握激光、高温高压处理工艺及鉴别特征。
复习思考题
1. 什么是激光处理?什么是“KM激光处 理”? 2. 什么是高温高压处理? 3. 经过高温高压处理的钻石呈现什么特征?
充填处理翡翠的鉴别
鉴定特征通常较明显,但切磨抛光工艺的改进,部分B货 翡翠可能在常规手段下很难鉴别。鉴定要多方面观察,应用 先进分析仪器,作准确可靠的鉴定结论。 (1)光泽 (2)酸蚀网纹 (3)充胶的溶蚀坑 (4)底色干净,没有杂质 (5)透明度与结构不相配 (6)晶粒界线不清 (7)敲击声沉闷 (8)紫外荧光 一般有弱到强的蓝白色荧光。 (9)相对密度 绝大部分B货翡翠在二碘甲烷液中上浮 (10)酸滴试验(汗珠) 天然翡翠微孔隙具毛细作用。
由于充填前后的净度差别很大,难以估计原来 的净度等级,因此,国标规定不作4C分级。
充填处理钻石的鉴别特征
(1)闪光效应:暗域法:稍转动钻石 并达到背景变亮时,裂隙充填处呈现 黄橙-紫红色或蓝色-绿色的特征“闪 光效应”,色彩深浅不一,并沿裂隙 展布。 闪光现象在裂隙面不同位置可表 现不同的颜色。ຫໍສະໝຸດ (2)常带朦胧的蓝紫色调。
膨化 包在纱布内放入去离子水中进行热处理(7080℃) ,或者放在已经配置的溶液中产生空隙 使珍珠结构变得疏松。 脱水
脱水剂常用无水乙醇,纯甘油等
漂白
漂白液配方是各厂家严密封锁的商业机密。
已发表配方:双氧水+溶剂+表面活性剂+ 稳定剂等。 溶剂:有机溶剂(乙醇等)+蒸馏水→ 稀释双氧水浓度 增强双氧水渗透力 表面活性剂:降低漂白液表面张力, 驱散珍珠表面的气泡, 起均匀、快速湿润、乳化、分散、渗透等作用 采用洗发水及其他渗透剂和乳化剂等,用量约0.5-1%。 稳定剂(三乙醇胺):漂白进行,pH值降低。

钻石辐射改色

钻石辐射改色

1、辐射热处理:通过高能粒子轰击钻石使其产生结构损伤或色心,由此达到改变钻石颜色的方法。

此方法主要用于处理颜色不好的不理想或较浅的彩色钻石,使其产生其中鲜艳的颜色或颜色饱和度提高,从而提高价值,处理的方法有:回旋加速器处理,中子处理,γ-射线处理,镭处理。

1)回旋加速器处理:用亚原子如质子、氘核等带正电荷粒子轰击钻石,结果:暗绿色表层浅部,放射性几小时消失。

2)γ-ray处理:Co60源产生γ射线辐射钻石整体改色,结果:蓝色、蓝绿色,速度慢,时间长,少用。

3)镭盐处理:镭盐中的放射性粒子辐射钻石,结果:绿色,放射性长久,不用于首饰。

4)电子处理:用加速器加速电子轰击钻石,深度约1mm,无放射性。

5)中子处理:在核反应堆中,用中子轰击钻石,结果:绿色、蓝绿色,长时间变黑色,整体改色,无放射性。

这几种方法所得到的是:绿色和蓝色。

带电的离子处理过的表层改色,不带电的是整体改色,经常用的是中子和电子处理。

钻石辐射改色处理许多天然彩色钻石的颜色是由于在自然环境下受到辐射而产生色心所致。

最常见的天然辐射色心是绿色天然钻石的GR1色心。

根据天然辐射的致色机理,对钻石进行人工辐射也可以产生同样的GR1色心。

绝大多数的人工处理绿色钻石经过了辐射处理。

在自然环境下,钻石的辐射色心主要是幡然放射性物质直接接触,由放射性物质所释放的高能射线造成钻石的晶格操作所致。

放射性物质在衰变过程中辐射出A,B和R三种射线。

A射线由质子和中子组成,带有正电荷,B射线为电子,带有负电,R射线是高能电磁波,不带电。

在造成钻石辐射操作的主要是A粒子。

由于A射线由质子和中子组成,质量很在在,只能穿透钻石的表面浅层,厚仅几微米,很容易被抛光去除。

A粒子造成的钻石晶格操作不仅能产生空穴,而且可产生较大范围的晶格破坏,曹破坏的钻石表面在显微镜下呈现棕色,而不是绿色。

在切磨时,由A粒子产生的表面色心和晶格操作多数会被去队和,使饱和度降低。

显微镜下有时在切磨钻石的腰围处会观察到未经去除的棕色表面,一般这是天然颜色的做主。

高温高压处理钻石如何鉴定

高温高压处理钻石如何鉴定

高温高压处理钻石如何鉴定高温高压处理钻石如何鉴定引言:高温高压处理是一种常见的钻石处理方法,它可以改善钻石的颜色和净度。

尽管这种处理方法可以使低品质的钻石变得更有价值,但在钻石市场上,对于经过高温高压处理的钻石有所区别和鉴定是非常重要的。

一、什么是高温高压处理?高温高压处理是一种模拟钻石在地壳深处形成的自然环境,通过应用高温和高压使钻石发生变化。

这种处理方法可改变钻石的内部构造,并消除或减轻钻石的内含物,从而改善它们的颜色和净度。

二、高温高压处理的目的1. 改变颜色:在高温高压处理中,钻石的颜色可以显著改变。

一些处理后的钻石可能呈现出更加饱满、鲜艳的颜色。

2. 改善净度:高温高压处理可以消除或减轻钻石内部的裂纹和黑点等内含物,从而提高钻石的净度。

三、高温高压处理的鉴定方法1. 目测检查:经高温高压处理的钻石在颜色和净度上都会有一定的变化。

鉴定师可以通过目测检查判断钻石是否经过了高温高压处理。

但这种方法存在主观性,对经验和专业知识的要求较高。

2. 实验室检测:实验室是鉴定高温高压处理钻石的最可靠方法。

实验室可以利用各种科学技术,如红外光谱、激光拉曼光谱等来鉴定钻石是否经过高温高压处理。

这些技术可以检测钻石中的氮原子、氮原子对等情况,从而确定钻石是否经过了高温高压处理。

3. GIA证书:GIA是全球著名的钻石鉴定机构,它提供了全面的钻石鉴定服务。

对于经过高温高压处理的钻石,GIA在其证书上会做出相应的标注,以便消费者了解并做出明智的购买决策。

四、购买高温高压处理钻石的注意事项 1. 寻求专业建议:购买钻石前,最好咨询一些专业的鉴定师或经销商。

他们可以提供有关高温高压处理钻石的信息,并帮助你做出明智的购买决策。

2. 检查证书:购买钻石时,务必检查并核对钻石的证书。

证书上应该标明钻石是否经过高温高压处理。

3. 可信的供应商:选择信誉良好的供应商购买钻石,可以减少购买高温高压处理钻石的风险。

结论:高温高压处理是一种常见的钻石石处理方法,它可以改善钻石的颜色和净度。

珠宝修图ps技巧

珠宝修图ps技巧

珠宝修图PS技巧珠宝是一种高价值的奢侈品,它的光泽和细节对于销售和宣传非常重要。

在珠宝摄影中,往往需要使用Photoshop(简称PS)来对照片进行修图,以突出珠宝的美感和吸引力。

本文将介绍一些常用的珠宝修图PS技巧,帮助您提升珠宝照片的质量。

色彩调整色彩是表现珠宝的重要因素之一。

在珠宝照片中,我们通常需要调整色彩来突出宝石的色彩饱和度和光泽度。

以下是一些常用的色彩调整技巧:调整色温通过调整色温,可以改变整个照片的色调。

在珠宝照片中,我们通常会选择较为冷色调,以突出宝石的冷色系。

在PS中,可以使用“图像”菜单下的“调整”选项来调整色温。

增强饱和度通过增强饱和度,可以使宝石的颜色更加鲜艳。

在PS中,可以使用“图像”菜单下的“调整”选项来增加饱和度。

但要注意不要过度增加,以免出现过饱和的效果。

调整曲线通过调整曲线,可以对图像的明暗进行精细调整。

在珠宝照片中,我们可以通过调整曲线来增加宝石的细节和光泽感。

在PS中,可以使用“图像”菜单下的“曲线”选项进行调整。

去除瑕疵珠宝是极为精致的物品,往往会出现一些瑕疵,如指纹、划痕等。

在修图过程中,我们需要去除这些瑕疵,以提升珠宝的品质感。

以下是一些常用的去除瑕疵技巧:使用修复工具在PS中,可以使用修复工具(如修复画笔工具、修复钢笔工具)来去除瑕疵。

在修图过程中,需要仔细选择工具的大小和硬度,以便精确覆盖瑕疵区域。

使用图层遮罩使用图层遮罩可以更加精确地去除瑕疵。

在PS中,可以通过创建一个图层遮罩,然后使用涂抹工具或修复工具来覆盖瑕疵。

使用频率分离频率分离是一种高级的去瑕疵技巧,可以更好地保留珠宝的纹理和细节。

在频率分离过程中,我们将图像分离为低频和高频两个图层,然后分别对其进行独立的修饰。

增强光泽度珠宝的光泽度是吸引人的关键因素之一。

在修图过程中,我们可以通过增强光泽度来使珠宝更加闪亮。

以下是一些增强光泽度的技巧:使用高光调整在PS中,可以使用“图像”菜单下的“调整”选项来增加高光的亮度,以突出宝石的光泽度。

辐照改色处理蓝色ⅰa型钻石的光谱学特征

辐照改色处理蓝色ⅰa型钻石的光谱学特征

辐照改色处理蓝色ⅰa型钻石的光谱学特征辐照改色是一种常见的钻石处理方法,通过使用高能辐射来改变钻石的颜色。

其中,蓝色ⅰa型钻石是一种具有独特光谱学特征的钻石品种。

本文将对辐照改色处理蓝色ⅰa型钻石的光谱学特征进行探讨。

蓝色ⅰa型钻石是一种罕见而珍贵的钻石,其自然形成的过程中,含有少量的硼元素。

这种硼元素赋予了钻石独特的蓝色。

然而,自然形成的蓝色钻石数量有限,价格昂贵,因此,科学家们开始尝试使用辐照改色技术来制造具有类似颜色的钻石。

辐照改色处理蓝色ⅰa型钻石的过程中,钻石被暴露在高能辐射源下,通常是电子或中子辐射。

这种辐射会激发钻石晶格中的电子,使其发生跃迁,从而改变钻石的颜色。

在蓝色ⅰa型钻石中,辐照处理会使钻石的颜色变得更加鲜艳和饱满。

在光谱学上,辐照改色处理蓝色ⅰa型钻石的光谱图与自然形成的蓝色钻石有所不同。

自然形成的蓝色钻石通常在可见光谱范围内呈现出宽而平坦的吸收带,而辐照处理后的蓝色ⅰa型钻石在光谱图上会出现较为尖锐的吸收峰。

这是因为辐射激发了钻石晶格中的硼元素,使其发生跃迁,导致光谱图出现尖锐的吸收峰。

此外,辐照改色处理蓝色ⅰa型钻石还会引起光谱图中的其他变化。

例如,在红外光谱中,辐照处理后的钻石会出现新的吸收峰,这是由于辐射引起的晶格缺陷或辐照剂的残留。

这些光谱学特征的变化可以通过光谱仪进行测量和分析,从而确定钻石是否经过了辐照改色处理。

虽然辐照改色处理蓝色ⅰa型钻石可以有效地改变钻石的颜色,但这种处理方法也存在一些问题。

首先,辐照改色处理后的钻石可能会发生退色现象。

这是因为辐照剂可能会随着时间的推移逐渐分解,导致钻石的颜色恢复到原来的状态。

其次,辐照改色处理还可能引起钻石的晶体结构变化,从而影响钻石的稳定性和耐久性。

总结起来,辐照改色处理蓝色ⅰa型钻石是一种常见的钻石处理方法,通过使用高能辐射来改变钻石的颜色。

在光谱学上,辐照处理后的钻石光谱图与自然形成的蓝色钻石有所不同,表现出尖锐的吸收峰。

国内钻石高温高压改色处理

国内钻石高温高压改色处理

国内钻石高温高压改色处理国内钻石高温高压改色处理钻石是一种非常珍贵的宝石,它因为具有极高的硬度和亮度而备受人们的喜爱。

然而,有时候不同颜色的钻石可以给人带来不同的视觉效果,因此人们常常希望将钻石进行改色处理,使其呈现出更加丰富多样的色彩。

而国内的高温高压改色处理技术已经取得了一定的突破,成为世界范围内公认的一种有效方法。

高温高压改色处理技术是一种通过模拟地壳中埋藏钻石的自然形成过程,将钻石放入高温高压反应设备中,在适当的温度和压力下,利用包含钻石成分的混合物来改变钻石的颜色和性质。

这种技术的优点在于它能够通过改变钻石内部的原子排列来实现改色,从而使得改色后的钻石具有较好的稳定性和抗磨损能力,不易褪色和变质。

高温高压改色处理技术的研发和应用离不开对钻石内部结构和成分的深入研究。

国内科研人员通过分析天然钻石的成分、晶体结构和颜色形成机制,全面了解了钻石的物理和化学性质,为改色处理提供了理论基础。

他们发现,在高温高压条件下,加入适当的添加剂(如金属)可以改变钻石晶体中杂质的浓度和状态,从而引起钻石颜色的变化。

而且,不同的添加剂和加工参数可以产生不同的效果,使得改色处理可以针对不同需求进行个性化的设计。

高温高压改色处理技术的应用范围非常广泛。

首先,这种技术可以用于改善普通钻石的颜色,使其更加鲜艳亮丽。

有些钻石在原始状态下可能呈现出黄色或棕色,通过高温高压处理后,可以使其变得更加透明纯净,并且呈现出橙色、橙红色等较为稀有的颜色,提升了钻石的市场价值。

其次,这种技术还可以用于改变钻石的颜色,使其呈现出浪漫、神秘的品质。

例如,通过高温高压改色处理,可以将钻石变成蓝色、绿色或紫色,使其呈现出宝石中较为罕见的颜色。

这种改色处理可以使钻石在珠宝饰品中具有更加独特的装饰效果。

高温高压改色处理技术的应用还面临一些挑战。

首先,这种技术需要使用昂贵的高温高压设备,而且加工过程复杂,需要高水平的工艺和技术支持。

其次,改色后的钻石的成色和品质可能会受到一定的影响,所以必须严格控制加热和压力参数,以确保钻石的质量不受损。

钻石的颜色成因

钻石的颜色成因

Cha. 12 钻石的颜色成因一、钻石的颜色类型二、钻石中的杂质类型及分类1、影响钻石颜色的杂质主要有:N、B、H,以氮最为常见,依红外光谱吸收确定N的存在形式或类型有:a. 孤氮:单原子N ,一个氮原子占据C位,氮原子间彼此不相连,特征吸收峰1130cm-1,b. 双原子N:A集合体或N2中心,两个N原子占据相邻两个碳原子位置,特征吸收为1282cm-1,c. 三原子氮:N3中心,三个N原子占据相邻三个碳原子位置,并伴随一个结构空位,特征吸收峰为415nm,是钻石呈黄色的主要原因(吸收兰紫色光→呈黄色);d. 集合体氮:又称B 中心,由4 个或4 个以上的N 原子占据相应的碳原子位置,N 原子亦可聚集成小片晶,特征吸收峰约1370cm-1;2.钻石分类:原则:对红外光的吸收及紫外光的透过能力差异确定钻石的类型。

本质是内部杂质元素类型和存在形式的差异。

仪器:傅立叶变换红外光谱仪和紫外—可见光分光光度计。

钻石分类钻石分类三、颜色成因:影响颜色的4 个因素:杂质元素致色塑性变形致色辐射中心致色矿物包裹体致色1.无色钻石:纯净、无杂质、无晶格变形。

2.黄色钻石:a.Cape系列:N2、N3、B中心,光谱:415、423、435、465、478nm强峰415nmb.Canary (坎拉里)黄:金黄色,孤氮中心致色,光谱:503、637nmc.Fancy系列:深黄、棕黄色,由H3、H4(辐照损伤中心)色心所致,光谱:天然:H3503nmH4 415、477、496nm人工:H3+H4+595nm3.褐色塑性变形:碳原子位错或内部晶格变形。

光谱:495、503、512、537nm,503nm强吸收峰。

4.粉红、紫红色天然的粉红色:与褐色成因相似。

光谱:Ia : 415、478、560nmIIa : 390、396、560nmArgyle粉红色:415、503、560nm粉红色均以560nm吸收带为特征。

钻石塑性变形:位错5.蓝色:B原子所致,其外层为三个价电子,当与碳原子形成共价健时产生一个空穴,并被相邻的碳原子的电子充填,电子吸收长波(红色),残余色呈蓝色。

激光处理钻石应用的原理

激光处理钻石应用的原理

激光处理钻石应用的原理1. 引言激光处理是一种广泛应用于材料加工领域的技术,能够在微观尺度上对材料进行精确的加工和改性。

在钻石加工领域,激光处理被广泛应用于提高钻石的质量和美观度。

本文将介绍激光处理钻石的原理及其应用。

2. 激光处理的基本原理激光处理钻石的基本原理是利用激光束的高能量密度和极短的脉冲宽度对钻石表面进行加工和改性。

激光束的高能量密度能够在瞬间将钻石的表面加热至其熔点以上,形成一个瞬时的高温区域。

当激光束离开后,高温区域迅速冷却并形成不同于钻石晶体结构的结构缺陷,从而改变钻石的光学性能和物理性质。

3. 激光处理钻石的技术参数激光处理钻石的效果受到多种技术参数的影响,包括激光功率、激光脉冲宽度、激光重复频率等。

激光功率决定了激光束的能量密度,太低的功率无法有效加热钻石表面,太高的功率可能导致钻石结构的破坏。

激光脉冲宽度决定了加热和冷却的时间,过长或过短的脉冲宽度都会影响到处理效果。

激光重复频率影响着激光束对钻石表面的作用时间和效果。

4. 激光处理钻石的效果与应用激光处理钻石可以改善钻石的质量和美观度,具体效果包括:•提高钻石的颜色:激光处理过的钻石可以改变其颜色,如使黄色的钻石变得更加纯净和透亮,增加其观赏价值。

•增加钻石的光学效果:激光处理能够在钻石表面形成微小凹坑和刻痕,这些表面特征能够在光线照射下形成闪光效果,增加钻石的光泽和光彩。

•消除钻石中的内含物:激光处理可以使钻石内部的不纯物质或黑点消失,提高钻石的纯净度。

5. 激光处理钻石的优势和局限性激光处理钻石具有以下优势:•非接触式加工:激光束可以远距离聚焦,不接触钻石表面,避免了传统机械加工对钻石的损伤。

•精确控制:激光处理的参数可以精确控制,可以根据需求调整加工效果。

•高效性:激光处理的速度快,加工效果明显。

然而,激光处理钻石也存在一些局限性,包括:•处理深度限制:激光处理只能对钻石表面进行加工,无法改变钻石的整体形状。

•风险因素:过高的激光功率和错误的操作可能导致钻石结构的破坏和质量下降。

钻石的切工颜色净度克拉和形状

钻石的切工颜色净度克拉和形状

钻石的切工颜色净度克拉和形状(转)2006-12-11 09:19钻石的切工没有经过琢磨的金刚石,即使达到了宝石级,也并不很美观悦目。

只有经过精心设计的琢磨后,宝石金刚石才能成为闪烁的耀眼的钻石。

钻石的切工包括切割比例、冠部亭部的角度、小面抛光等方面。

直径:通过钻石一圈的宽度。

直径:通过钻石一圈的宽度。

台面:指钻石N个平面中最大那一个平面。

冠部:从腰部延伸到平面的顶部部分。

腰围:绕钻石最宽部分的窄带。

亭部:钻石的底部,即从腰部到多面体宝石的底部。

深度:从宝石的底部到台面的高度。

切工的好坏对钻石的外观有重要影响。

优良的切工可使进入钻石的光线始终全部从台面发散出去,使钻石显得光芒四射。

切工不好,进入钻石的光线会有一部分从亭部折射出去,造成漏光,钻石则显得"沉闷无神",缺少锐气。

当钻石被切的太深时,光线就会从它的底部逸出,因此钻石的亮度就会受损,而它的中心也因此变暗。

当钻石被切的太浅时,光线也会从它的亭部逸出,钻石的亮度因此受损,失去光泽而变得黯淡。

钻石切工比率及角度分级表(%)最早人们发现钻石时,对其极大的硬度一筹莫展,饰用钻石的款式仅仅是在八面体上截去一个角。

直至1455年,荷兰人发明了用金刚石细粉加工琢磨钻石的方法,从此才有了单翻钻石(17-18个面)的切工工艺;随后经十几代宝石工匠的努力,人们才认识到只有经过特殊的切割加工,钻石才能更大限度地发挥其美。

1919年美籍波兰人Tolkwsky设计出了钻石的理想切工技术即原型58翻面的加工工艺。

目前,钻石的切工工艺除了要考虑最大限度显示其光芒外,有人还希望最大限度地发挥其高色散的优势,是钻石看上去更加"五彩缤纷"、"火"光闪耀。

于是有了78个面的"麦氏伦"切工(又称欧洲型)。

另外,切工在尽量体现钻石美的同时,尽量保留钻石的质量,这便有了心型、方型、榄尖型、火玫瑰等等花式切工。

宝石的优化处理

宝石的优化处理

一、宝石的优化处理1、优化处理解释:除切磨合抛光以外用于改善珠宝玉石的外观(颜色、净度或特殊光学效应),耐久性或可用性的所有方法,它是宝石学研究的一个重要内容。

目的:就是使宝石又更高的商业价值优化:传统的被人们广泛接受的,使珠宝玉石潜在的美显示出来的优化方法处理:非传统,尚不被人们接受的优化处理方法常见方法优化方法:热处理、漂白、浸蜡、浸无色油、染色(玉髓、玛瑙)处理方法:浸有色油、充填(玻璃充填、塑料充填或其他聚合物等硬质材料充填),浸蜡(绿松石),染色,辐照、激光、钻孔、覆膜、扩散、高温高压处理。

二、优化处理的方法优化处理方法多种,按照处理特点分为:1、加热处理2、辐照处理3、染色处理(给宝石加入外来染色剂,必要时辅助以淬火或酸蚀提高孔隙度4、充填处理5、表面处理6、其他:难以归纳如激光、剥皮(珍珠)1、热处理方法主要机理⑴改变致色杂质离子的价态⑵消除不稳定的色心色心事一种能产生颜色的晶格缺陷,能选择性吸收可见光的能量而产生的颜色。

无色托帕→辐照→黄褐色→加热→蓝色⑶脱水作用⑷蜕晶质结构的逆转⑸净化或老化→有机宝石⑹消除色带、诱生裂隙→焰溶合成红蓝宝石常有弯曲生长纹→高温处理可消除或减弱弯曲生长纹,有时与红宝石不易区分⑺消除丝状色和暗色核心2、加热的温度变化3、加热设备(1)烧杯、坩埚(2)烘箱(3)马弗炉、井式与管式(4)加热釜4、热处理的主要鉴别特征(1)宝石具有天然罕见的颜色,应引起怀疑(2)热处理的表面痕迹,在抛光引起多面腰棱(3)包体溶蚀、诱发的裂隙、色带模糊(4)吸收光谱变化(5)荧光液可能变化二、表面和体扩散处理Ti+Fe→蓝Gr→红Ni→黄适量Ti→星光Fe+Gr→橙→粉红2、体扩散处理也称铍扩散(Be)3、扩散处理的鉴别特征(1)颜色分布:仅在表面,形成与琢形相关的色带(2)表面特征:再次抛光形成的多面腰棱(3)颜色浓集在裂隙、腰棱(4)固体包体溶蚀等高温热处理的特征三、高温高压处理1.高温高压处理钻石的工艺HPHT处理目前主要有两种类型,一种为处理IIa型,一种处理Ia型,但都选择褐色钻石为处理对象褐色钻石Ia→绿色IIa→无色2.HPHT处理钻石特征(1)表面和裂隙中的烧痕(2)环绕包体的裂隙(3)一些处理的无色钻石在正交偏光镜下显示强的异常消光四、辐照处理(1)镭辐照处理特点:a.颜色无法进入钻石内部,钻石的绿色仅在表层b.绿色是永久性的、不会褪色c.被处理的钻石在较长时间内有放射性,会对人体造成伤害(2)回旋加速器处理(质子、a粒子、?核)特点:a.粒子带电(+),不能穿入钻石深部,颜色仅在钻石表面b.辐照产生的颜色为暗绿色,处理时间较长则为黑色c.经处理的钻石开始有放射性,但时间较短暂d.颜色是稳定的,长久不会褪色e.在500—900C加热,可以使绿色转变成黄色、橙色、或褐色(3)线性加速器(高能电子)特点:a.电子带电(—),但质量较a粒子小很多,因而处理钻石虽然不能穿透整个钻石,但深度可达2mm。

润美迪欧种钻石的原理

润美迪欧种钻石的原理

润美迪欧种钻石的原理1. 引言润美迪欧种钻石是一种利用高科技手段对天然钻石进行改良的技术,通过改变钻石的颜色、净度和亮度等特性,使其更加美观和有吸引力。

本文将详细解释润美迪欧种钻石的基本原理。

2. 润美迪欧种钻石的原理润美迪欧种钻石的原理主要涉及以下几个方面:2.1 高温高压处理润美迪欧种钻石的制备过程中,首先需要进行高温高压处理。

这一步骤模拟了地球深部的高温高压环境,通过加热和施加高压力,使钻石的原子结构发生改变。

高温高压处理可以消除钻石内部的裂纹和杂质,提高钻石的净度和亮度。

2.2 化学处理在高温高压处理之后,润美迪欧种钻石还需要进行化学处理。

化学处理可以改变钻石的颜色,使其呈现出更加鲜艳和吸引人的颜色。

常见的化学处理方法包括注入和渗透。

2.2.1 注入注入是将特定的元素注入到钻石中,改变钻石的颜色。

常用的注入元素包括硼和磷等。

通过控制注入元素的种类和浓度,可以使钻石呈现出不同的颜色,如蓝色、黄色等。

2.2.2 渗透渗透是将特定的化学物质渗透到钻石的表面,改变钻石的颜色。

渗透物质可以通过液体或气体的形式进行渗透。

渗透可以使钻石的颜色均匀分布在整个钻石中,使其呈现出更加均匀和自然的颜色。

2.3 表面处理除了高温高压处理和化学处理之外,润美迪欧种钻石还需要进行表面处理,以提高钻石的亮度和光泽。

常见的表面处理方法包括抛光和镀膜。

2.3.1 抛光抛光是通过机械手段对钻石进行打磨,使其表面更加光滑和平整。

抛光可以提高钻石的反射率,使其更加闪亮和有吸引力。

2.3.2 镀膜镀膜是将一层薄膜覆盖在钻石的表面,以增加钻石的亮度和光泽。

常用的镀膜材料包括金属和非金属等。

镀膜可以改变钻石的表面特性,使其更加耐磨和耐腐蚀。

2.4 检测和鉴定在润美迪欧种钻石制备完成之后,还需要进行检测和鉴定,以确保钻石的质量和品质。

常见的检测和鉴定方法包括显微镜观察、光谱分析和物理测试等。

2.4.1 显微镜观察显微镜观察是通过显微镜对钻石进行观察和分析,以检测钻石的内部和外部特征。

HTHP处理钻石的结构缺陷与颜色转变机制

HTHP处理钻石的结构缺陷与颜色转变机制

HTHP处理钻石的结构缺陷与颜色转变机制1. 引言:介绍研究的目的和意义,阐述研究的背景和现状,阐明论文的研究内容和方法论。

2. 钻石的结构缺陷:介绍钻石晶体结构,系统分析钻石的结构缺陷种类、产生机制、表征及其对钻石颜色的影响。

3. 颜色转变机制:介绍导致钻石颜色转变的原因,并阐述不同原因引起的颜色变化及其在晶体结构上的特征。

4. HTHP处理钻石的实验研究:谈论不同的高温高压处理方法及其对钻石的结构缺陷和颜色转变的影响。

同时,分析不同处理条件对杂质的清除效果、晶格结构、缺陷等级和颜色变化程度的影响。

5. 结论和展望:总结结构缺陷和颜色转变机制对钻石品质的重要作用和研究高温高压处理钻石的启示,展望未来优化高温高压处理方法,提高钻石加工技术水平,提高钻石品质和附加价值。

钻石作为一种稀有贵重的宝石,其独特的光学、物理、化学特性受到了广泛的研究和应用。

钻石的纯度、晶体结构以及颜色是决定其品质和价值的重要指标之一。

然而,在钻石的成长过程中,其晶体结构上往往会存在一定的缺陷或杂质,因此研究钻石的结构缺陷及其对其颜色的影响,对钻石的品质控制和加工改良具有重要意义。

1.1 钻石晶体结构钻石是一种由碳元素形成的同素异形体,其晶体结构为面心立方晶系,晶格常数为a=3.567Å。

钻石晶体由由C-C键构成的三维结构,其原子排列呈堆积状,可分为简单六面体、八面体等不同的原子结构单元。

相邻原子间通过共价键结合,形成非常紧密的结构,因此钻石不容易溶于任何物质,强度和硬度都极高,是宝石中的一种佼佼者。

1.2 钻石的结构缺陷虽然钻石的结构非常完美,但在钻石晶体生长的过程中,往往会因为一些外界原因产生一定的缺陷和杂质。

钻石中的缺陷主要包括点缺陷和线缺陷,其中点缺陷又分为位错、空位缺陷、间隙原子缺陷等等。

这些缺陷会导致钻石的晶体结构产生部分变形或破损,从而对其光学性能产生一定的影响。

1.3 钻石颜色的形成机制钻石的颜色是由于钻石中的杂质或结构缺陷引起的。

钻石的优化处理

钻石的优化处理

、钻石的优化处理激光打孔:即用激光来对准钻石内部的有色或黑色包裹体打出一个孔道,有的包体在高能激光束下气化,有的可随后注入的强酸溶化。

适应:净度很低(一般为P)的钻石。

目的:使有色或黑色包体变得不明显,改善销路。

可用树脂或玻璃填充,放大检查可发现孔眼和孔道。

要求公开,可以分级。

KM激光处理:2000年在东京中心实验室最早发现;KM—希伯莱文“特殊的钻孔”的缩写;通过激光加热包体,围绕包体诱发解理裂隙;并使之达到表面,使酸液能够进入内部溶解黑色及有色包体;外观难辨别,有蓝-褐色闪光。

玻璃充填:将玻璃充填于宝石达表面的裂隙中,以掩盖裂隙或强化结构.目的:用于改善外观净度及耐久性,掩盖激光打孔留下的管道。

要公开,不分级。

鉴定特征:①异样的闪光效应,在暗域照明下显紫红色闪光,在亮域照明下显黄绿色闪光②放大:气泡,流动构造③表面:光泽的差异④X射线照相:揭示裂隙中的高密度的铅玻璃钻石人工改色A、辐照+加热:改变宝石体色、增色;B、表面涂层:掩盖钻石的低级体色,提高色级;C、高温高压处理:减色和改色辐照处理:通过原子、离子、粒子轰击,产生空位(色心)处理钻石的鉴别特征①绿色钻石:辐射证据,光谱红区末端显741nm吸收线,这一吸收线由结构的辐射损伤产生,称为GRI线;△天然绿色为薄层,抛磨后不存在②橙、黄和褐色钻石:595、1936、2024nm中有一条出现,该钻石则为处理过的。

③蓝色钻石:处理蓝钻石有741nm吸收线(特征线),为绝缘体。

△天然蓝色钻石无吸收峰,为半导体。

④粉红、红紫色钻石:主要为Ⅰb型特征吸收线637nm,另外还可出现595、575、503nm三条吸收线,637nm为人工处理的诊断线。

△天然粉红、红紫色,吸收线为563nm吸收窄带,常伴有503、415nm 吸收。

涂层处理涂层钻石:对黄色调“偏色”钻石有时采用涂层方法在钻石表面涂一层蓝色以掩盖其体色,使“偏色”钻石色级得到提高。

1)、透镜涂层①利用真空喷涂技术,在钻石亭部涂上一层极薄的强粘结的淡蓝色膜;②涂层后色级得到提高,但难以分色级,并常伴有灰色色调。

10第十章 合成宝石及优化处理

10第十章  合成宝石及优化处理

二、合成宝石的合成方法
(一)从熔体中结晶
按原理分三类:从熔体中结晶、 按原理分三类 从熔体中结晶、从溶液 从熔体中结晶 中结晶、 中结晶、在高温高压下合成宝石 焰 熔 法 装 置 示 意 图
7.云母窗口 (观察孔)
(一)从熔体中结晶
模拟自然界岩浆岩的形成。 模拟自然界岩浆岩的形成。 具体技术有: 具体技术有: 1. 焰熔法:又称维尔纳叶法,1908年创 焰熔法:又称维尔纳叶法, 年创 造完成的。 造完成的。 主要用来生产合成红蓝宝、金红石、 主要用来生产合成红蓝宝、金红石、尖 晶石、钛酸锶等。成本最低。容易鉴定。 晶石、钛酸锶等。成本最低。容易鉴定。 基本原理: 基本原理:将适量的细粉末落入烈焰中 熔化,然后在子晶棒上固化形成单晶。 熔化,然后在子晶棒上固化形成单晶。 因合成原料干净、故杂质少; ①因合成原料干净、故杂质少; 因旋转生长,有弧形生长纹; ②因旋转生长,有弧形生长纹; 偶可见气泡(很难找到 很难找到)。 ③偶可见气泡 很难找到 。
小型饰品主要可以分为如下5 小型饰品主要可以分为如下5种款式
1.刻面型:也叫小面型、翻面型。 1.刻面型:也叫小面型、翻面型。指外轮廓由若干组小平 刻面型 面围成的多面体型。是透明宝石普遍采用的的加工款式。 面围成的多面体型。是透明宝石普遍采用的的加工款式。 特点: 用料考究,只有透明材料才适用于这种琢型; 特点 ①用料考究,只有透明材料才适用于这种琢型;② 加工难度大,需要精湛的加工技术和丰富的宝石学知识作指导; 加工难度大,需要精湛的加工技术和丰富的宝石学知识作指导; 用途广泛,可广泛用于头饰、 胸饰、手足饰; ③用途广泛,可广泛用于头饰、颈、胸饰、手足饰;④款式变 化多样; 外观奇丽无比。 化多样;⑤外观奇丽无比。见图 上为冠部, 上为冠部,下为亭部

常见宝石 玉石的染色处理总结 Microsoft Word 文档

常见宝石 玉石的染色处理总结 Microsoft Word 文档

一、翡翠其价值主要取决于颜色,颜色越鲜艳、越浓郁价值就越高。

但大多数的翡翠原料都是白色或浅色的。

染色处理就是把这些原来无色或浅色的翡翠通过人为方法使颜料染入翡翠,以仿冒质好的翡翠。

染色的翡翠也称为C货。

(1)翡翠染色处理的工艺过程:翡翠染色工艺的细节是厂家不轻易透露的秘密,根据零星的资料记载,染色工艺的主要过程如下:1.选料:一般要挑选中粗结构,有一定孔隙度的翡翠作为原料,特别致密的翡翠不能染;并切磨成成品后,用稀酸洗去油污和表面杂质,再放在烤箱式炉子中烘干和加热,加热可以达到扩张孔隙的作用。

然后把翡翠浸泡到准备好的染料溶液中,加热烧煮以加快染料溶液浸入翡翠的速度。

2.染料:染料的种类很多,要挑选不易褪色,颜色与天然翡翠相似,又容易浸入翡翠内部的染料。

3.染色处理:翡翠在染料中一般要浸泡至少1~2周,上了色的翡翠再经烘干,染料就沉淀在翡翠孔隙,使翡翠产生颜色,最后进行蜡保护,使之不易再被水溶解,使颜色分布更柔和,同时提高玉件的光泽。

(2)染色处理翡翠的鉴别特征:1.染绿色翡翠:颜色沿缝隙分布:染绿色翡翠的绿色易浓集在小裂纹中,并沿着裂纹充填在裂纹附近的晶粒间隙中,呈丝网状分布。

而天然翡翠的裂纹和孔隙都是没有颜色的。

这些特征用10倍放大镜下观察最好,用显微镜观察时,也只能用低倍,以不超过20倍为宜。

可见光吸收光谱:尽管染色翡翠的颜色与天然的可以非常相似,但是它们呈色机制完全不同,天然翡翠的绿色是由于含铬硬玉所致,其有特征的吸收线,与绿色染料对可见光的吸收特征截然不同。

在分光镜下观察,染绿色翡翠在红光区内有一强的吸收窄带,而天然翡翠则是从红光区的末端开始有三条间隔排列的吸收线(690、660、630nm向短波方向强度递减的吸收窄带)。

尤是绿色特别鲜艳的翡翠如果观察不到铬吸收线,不管其它的吸收线是否存在,都可能不是天然的绿色。

早期的染绿色翡翠在查尔斯滤色镜下观察常常会变成橙红色调,但是,近期的染绿翡翠,因采用不同种类的染料,多不变色,故不可因为滤色镜下不变色而认为是天然的绿色。

钻石(九)钻石的优化处理及其鉴别

钻石(九)钻石的优化处理及其鉴别

钻石(九)钻石的优化处理及其鉴别钻石珍贵、稀有,远远不能满足人们的需要,人们一方面进行人工合成钻石的研究,另一方面千方百计地优化处理钻石,其一是对钻石中的包裹体加以处理以提高钻石的净度,其二是改善钻石的颜色。

具体处理方法如下:1.颜色优化处理的方法:a.表面涂层法:在钻石的表面涂上薄薄一层带蓝紫色、折射率很高的物质,这样可使的钻石颜色提高一到二个级别。

这种方法很原始,也极易鉴别。

b.辐照法:利用辐照产生不同的色心,从而达到改变钻石颜色的目的。

这种方法可以产生美丽的彩色钻石,但不能提高K级以上钻石的颜色级别,即不能使钻石的颜色变白。

辐照改色的钻石其颜色仅限于刻面宝石的表面,其色带分布位置及形状与琢形形状及辐照方向有关,琢形靠近轰击源一侧颜色明显加深,如从亭部轰击圆多面型钻石时,透过台面可以看到辐照形成的颜色呈伞状围绕亭部分布。

c.高温高压法:因晶格扭曲而呈茶色、黄色的钻石(Ⅱa型)在高温高压条件下,使其晶格排列恢复正常,从而将颜色消除,使钻石呈无色,达到提高颜色级别的目的。

美国通用电气公司(G E)和美国L a z a r e K a p l a n公司(L K I)于1999年3月1日联合宣布将这种方法处理过钻石投放市场。

目前,尚未找到鉴别钻石是否经过这种处理的方法。

2.净度优化处理的方法:a.激光打孔法:根据钻石组成元素C的可燃性,利用激光技术在高温下对钻石进行激光打孔,直达钻石中的有色或黑色包裹体,再用化学药品去除这些包裹体,并充填玻璃或其他无色透明的物质。

由于在钻石表面留下了永久性的激光孔眼,而且充填物质的硬度永远不可能与钻石相同,往往会形成难以观察的凹坑,但对有经验的鉴定者来说,鉴别这些并不困难。

b.裂隙充填:用无色透明的材料充填于钻石的裂隙中,以降低裂隙的可见性,达到提高净度级别的目的。

第一个商业性的钻石裂隙充填处理80年代出现在以色列,商业上称其为吉田法。

裂隙充填处理的鉴别方法有:①显微镜下观察:充填裂隙可具有明显的闪光效应,即暗域照明下呈现橙黄色、紫红色、粉红色的暖色调闪光,亮域照明下呈现蓝绿色、绿色、黄绿色的冷色调闪光;在较大的充填裂隙内可以看到气泡或流动构造;部分充填物可残留于钻石表面,呈雾状分布于裂隙入口处。

我们了解吗:常见珠宝首饰的优化处理方法

我们了解吗:常见珠宝首饰的优化处理方法

我们了解吗:常见珠宝首饰的优化处理方法
常见珠宝首饰的优化处理方法
以下是奢华珠宝网介绍的常见珠宝首饰的优化处理方法.珠宝都是天然生成的,然后在生成过程或者开发过程中留有缺陷,有些是可以通过人工优化处理达到我们想要的结果.
1、漂白:经过使用化学的办法去除珠宝首饰表面杂色,一般用于翡翠、珍珠首饰等。

2、充填:首先用胶、有色油、玻璃等充填珠宝裂隙,改动珠宝的结实度、透光性和颜色,一般用于红宝石、蓝宝石、锆石、绿松石、翡翠等。

3、加热:使用火加热的办法改善珠宝内部杂质元素的形态,使其分离,然后再改动珠宝的颜色,有时配合幅照改色运用,一般用于玻璃、翡翠、锆石、红宝石、蓝宝石等。

4、镀膜:用在珠宝制品表面涂层法涂胶膜或用静电法在珠宝外表镀一层金属离子,一般用于锆石、水晶、翡翠等。

5、幅照处置:应用放射源接纳放射幅照的办法,改动宝石内部的构造,到达改善宝石颜色的办法,一般用于钻石、猫眼、水晶等。

6、激光钻孔:用高能量的聚集激光炙烤宝石内的杂质,进步宝石的净度和通明度,一般用于钻石。

7、外表分散处置:将致色元素包襄宝石,经过加热的办法,使致色元素浸透到宝石表面层,改善宝石的颜色。

一般用于红宝石、蓝宝石等。

珠宝首饰优化处理后的价格一般要比天然的价格便宜很多,优化后的钻石,鉴定证书会有标注.。

宝石优化处理

宝石优化处理
制作人:刘 金 海 材料学院
7、染色处理(改善颜色) 染色处理(改善颜色)
染色是一项古老的优化处理技术, 染色是一项古老的优化处理技术,主要选用一些不易褪色 的无机和有机染料,在低温加热条件下对某些无色单晶( 的无机和有机染料,在低温加热条件下对某些无色单晶(需 淬火)和多晶质、隐晶质宝石进行浸染,使之着色。 淬火)和多晶质、隐晶质宝石进行浸染,使之着色。 天然有机染色剂稳定性较差,易褪色或变色, 天然有机染色剂稳定性较差,易褪色或变色,而诸如苯胺 类等人造有机染料或加入金属盐则相对稳定。 类等人造有机染料或加入金属盐则相对稳定。一些化学性质 相对稳定的无机染色剂,如铬盐、硫氰化钾、铁盐、镍盐、 相对稳定的无机染色剂,如铬盐、硫氰化钾、铁盐、镍盐、 钴盐、铜盐等常被用于宝石染色。 钴盐、铜盐等常被用于宝石染色。 例一,玛瑙和玉髓: 例一,玛瑙和玉髓:选用硝酸亚铁饱和溶液经保温浸泡数 周后,洗净干燥,再次浸入碘化钾固色剂的饱和溶液, 周后,洗净干燥,再次浸入碘化钾固色剂的饱和溶液,低温 浸泡一周,100~120℃烘烤数小时 烘烤数小时, 氧化为Fe 浸泡一周,100~120℃烘烤数小时,Fe2+氧化为Fe3+染成红 若选用重铬酸钾为染色剂,铵盐为固色剂,可染成绿色。 色;若选用重铬酸钾为染色剂,铵盐为固色剂,可染成绿色。
制作人:刘 金 海 材料学院
⑸净化或老化 对象牙、琥珀等有机宝石热处理, 对象牙、琥珀等有机宝石热处理,会使其中的有机 质氧化,使外观颜色变深,达到“仿古或做旧”效果。 质氧化,使外观颜色变深,达到“仿古或做旧”效果。 含大量微小气泡的不透明琥珀, 含大量微小气泡的不透明琥珀,热处理后可净化为透明 琥珀。琥珀热处理后诱发盘状张裂隙,俗称“ 琥珀。琥珀热处理后诱发盘状张裂隙,俗称“太阳光 芒”。

钻石的改色及鉴别

钻石的改色及鉴别

钻石的改色及鉴别传统的钻石改色或颜色优化方法是在钻石表面涂上薄薄一层带蓝紫色的折射率很高的物质,可使钻石的色级提高一到两个级别,也有在钻石表面涂上墨水、油彩、指甲油等。

目前对钻石的改色主要是辐照和高温高压处理。

辐照的本质是提供启动电子、格位离子或原子发生位移的能量,从而形成辐照损伤色心。

其过程实际上是利用辐射源产生得高能粒子或射线同晶格中的离子、原子或电子间的相互作用,使钻石结构遭到破坏,产生色心,该色心对可见光进行选择性吸收,而使钻石呈现颜色。

目前辐照致色的方法有五种:1、中子处理:将钻石放入核反应堆中,用中子轰击,可直接穿透钻石,产生晶格缺陷,产生绿色、蓝绿色,是整体改色,颜色可以永久保存,再加热到500~900℃,Ⅰa型钻石产生黄色、橙黄色;Ⅰb型钻石产生粉红色、紫红色;Ⅱa型钻石产生褐色,此方法目前最常用。

2、回旋加速器处理:经回旋加速器加速的带正电荷的粒子,可在钻石中产生绿色,如时间过长,则产生黑色,颜色仅限于表面。

再加热到400~900℃,会出现黄、橙、褐色,产生颜色无法预料,形成N-¤-N的H3缺陷中心,产生503nm、595nm吸收线。

此法目前很少用。

鉴别特征:经回旋加速器处理过的钻石,表面显示出特征的暗色标记,如果从亭部辐照,从台面观察可见一"张开的伞"状特征围绕底尖,如果从冠部辐照,环绕腰棱可见暗带,从测面辐照,可看到一边深,一边浅。

3、电子处理:产生淡蓝色或蓝绿色,仅限于表皮,大约2mm厚度,经处理后的钻石不具放射性,加热到400℃,产生橙、黄色、粉红-紫红色、褐色、蓝色、黑色,但颜色不可预料,此法目前较常使用。

粉色钻石包括:浅紫色调的粉色——粉色——桔黄色调的粉色4、γ射线处理:用Co60产生的γ射线,使钻石整体呈蓝色或蓝绿色,但所需时间长。

现较少使用。

5、镭处理:产生稳定的绿色,限于表皮20μm,加热后产生黄、橙黄、褐色,但有放射性残余,几年后才能消失。

高温高压处理钻石鉴定特征

高温高压处理钻石鉴定特征

高温高压处理钻石鉴定特征高温高压处理是一种常见的改善钻石的方法,它能够改变钻石的颜色、净度和光学特性。

在钻石鉴定中,识别经过高温高压处理的钻石是非常重要的,因为这种处理会对钻石的价值和稀有性产生影响。

本文将介绍高温高压处理的工艺原理、鉴定方法和处理特征。

高温高压处理是一种模拟地球内部条件的技术,通过施加高温高压来改变钻石的晶格结构,从而改变其物理和化学特性。

这种处理可以使黄色或带色的钻石变为无色或浅黄色,也可以改善净度,并增加钻石的透明度和光泽。

鉴定经过高温高压处理的钻石需要综合考虑以下几个方面:1. 颜色变化:经过高温高压处理的钻石颜色可能发生变化,如从黄色变为无色或浅黄色。

这是因为高温高压处理可以消除或减少钻石中的一些杂质或原本存在的色心。

鉴定时需要仔细观察钻石的颜色是否均匀,并与自然无色钻石进行比较。

2. 内部特征:经过高温高压处理的钻石可能会在内部产生一些特殊的包裹体或晶格变形。

这些特征可以通过显微镜观察来确定,如钻石内部的非平行线条、细小的气泡或颜色带等。

3. 晶体结构:高温高压处理会影响钻石的晶体结构,使其发生微小变化。

这些微小的结构变化可以通过X射线衍射、拉曼光谱等方法来检测。

通过分析晶体结构的改变,可以判断钻石是否经过高温高压处理。

4. 内部应力:高温高压处理可能会对钻石产生内部应力,导致钻石在切割或加工过程中出现裂纹或碎裂的情况。

这些内部应力可以通过显微镜或红外光谱进行观察和分析。

5. 频谱特征:高温高压处理会导致钻石内部的红蓝频谱特征发生变化,这可以通过红外光谱来检测。

经过高温高压处理的钻石通常会显示出一些特殊的吸收峰或频率变化。

总的来说,鉴定经过高温高压处理的钻石需要综合考虑钻石的颜色、内部特征、晶体结构、内部应力和频谱特征等方面的信息。

同时,与这些特征相对应的是自然形成的钻石的特征。

只有通过综合分析这些特征,才能准确判断钻石是否经过高温高压处理。

最后,需要指出的是,高温高压处理在钻石行业中是一种常见且被广泛接受的改善方法。

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钻石的颜色主要有三大系列。即:
黄色系列,包括无色、浅黄至黄色钻石;
褐色系列,包括不同强度的褐色钻石;
彩色系列,包括粉红、紫红、金黄、蓝色、绿色等钻石。
此外,还有一些黑色的工业级钻石。
这些颜色的成因主要有以下四种因素而致。
一、晶格杂质元素致色
众所周知,钻石主要是由碳(C)元素组成。一个碳原子与另外四个碳原子以共价键的形式相连,以共顶角方式连接,在三维空间形成立方面心格子结构。除此之外,还含有少量的氮(N)、硼(B)、氢(H)等杂质元素,在钻石结构中代替碳原子而与其它碳原子相连,从而产生不同的颜色。
钻石的呈色机理是一个相当复杂的问题。多年来一直是许多研究结构关注的焦点。在理想的状态下,钻石由于是完整的等轴晶系晶体,在可见光范围内没有选择性吸收,因此表现为无色。然而天然生成的无色纯净的钻石是极为稀少的,极大部分钻石因为在其漫长的生长过程中,受到外界生长环境的影响,而使它的晶格受到损伤,致使出现深浅不一的颜色。
鉴别特征:经回旋加速器处理过的钻石,表面显示出特征的暗色标记,如果从亭部辅照,从台面观察可见一"张开的伞"状特征围绕底尖,如果从冠部辅照,环绕腰棱可见暗带,从测面辅照,可看到一边深,一边浅。
3、电子处理:产生淡蓝色或蓝绿色,仅限于表皮,大约2mm厚度,经处理后的钻石不具放射性,加热到400℃,产生橙、黄色、粉红-紫红色、褐色、蓝色、黑色,但颜色不可预料,此法目前较常使用。
当次生包裹体存在于钻石的裂隙中,使钻石呈现橙红或褐红色,这种称为"氧化"钻石。
除无色透明外,钻石也可有许多种颜色,品质达到首饰级的有色钻石被称为彩色钻石,彩色钻石的颜色有:黄色、绿色、蓝色、褐色、粉红色、橙色、红色、黑色、紫色等,彩色钻石数量稀少,因此价值也很高,特别是那些色调鲜艳,饱和度较高的彩色钻石,更是价值连城。历史上最负盛名的“希望”、“德累斯顿”等名钻都是罕见的色调鲜艳、高饱和度的钻石。
二、辅照损伤致色
辅照的本质是提供激活电子、格位离子或原子发生位移的能量,从而形成辅照损伤色心。其过程实际上是利用辐射源产生得高能粒子或射线同晶格中的离子、原子或电子间的相互作用,使钻石结构遭到破坏,产生色心,该色心对可见光进行选择性吸收,而使钻石呈现颜色。
天然的α-粒子辐射作用使部分钻石晶体表层呈绿色,其颜色厚度约为20μm,只在原石中看到,经抛磨后颜色即消失。因此抛光成品的钻石中,自然辅照致色的极少,极大部分绿色、蓝色钻石为人工辅照改色。
1、杂质氮对钻石颜色的影响
晶格中的杂质氮因原子序数是7,最外层有5个电子,比碳多1个。当占据碳晶格位置时,其中的4个电子被共价键所约束,而多余的1个电子受的约束较小,只需较小的能量就能脱离氮原子。当该电子吸收可见光范围内的某波段光的能量时,即可摆脱氮原子而发生能带跃迁,而使钻石显黄色调。因吸收的波长有差异,而出现不同的中心,杂质氮在钻石晶格中有五种存在形式。
4、γ射线处理:用Co60产生的γ射线,使钻石整体呈蓝色或蓝绿色,但所需时间长。现较少使用。
5、镭处理:产生稳定的绿色,限于表皮20μm,加热后产生黄、橙黄、褐色,但有放射性残余,几年后才能消失。因此现已不用此法。
辅照处理钻石的鉴别特征:
①、绿色:辅照处理后,有741nm吸收峰,称为GRI损伤,为一结构空位;
目前辅照致色的方法有五种:
1、中子处理:将钻石放入核反应堆中,用中子轰击,可直接穿透钻石,产生晶格缺陷,产生绿色、蓝绿色,是整体改色,颜色可以永久保存,再加热到500~900℃,Ⅰa型钻石产生黄色、橙黄色;Ⅰb型钻石产生粉红色、紫红色;Ⅱa型钻石产生褐色,此方法目前最常用。
2、回旋加速器处理:经回旋加速器加速的带正电荷的粒子,可在钻石中产生绿色,如时间过长,则产生黑色,颜色仅限于表面。再加热到400~900℃,会出现黄、橙、褐色,产生颜色无法预料,形成N-¤-N的H3缺陷中心,产生503nm、595nm吸收线。此法目前很少用。
①、孤氮形式:即杂质氮以单个孤立ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原子出现代替了一个碳原子位置,与其它四个碳原子相连,可见光范围内具有503nm、637nm吸收峰,红外区有1130cm-1吸收,吸收可见光中的部分蓝绿光和红光,使钻石呈现深浅不同的黄色。属Ⅰb型钻石。
②、双原子氮形式(A集合体):即杂质氮以原子对的形式出现,代替两个碳原子的位置,为N2中心缺陷,可见光范围内具有477nm吸收,红外区有1282 cm-1主吸收,1375 cm-1次峰吸收,也使钻石呈现黄色调,属ⅠaA型钻石。
2、天然褐色钻石:原石上有密集的细线,尤其在菱形十二面体上,可看到变形,503nm处有强吸收峰,并伴随有537nm、512nm、494nm、495nm弱吸收峰。
四、包裹体致色。
因含大量包裹体而使钻石呈现黑色,橙色或褐红色。
当钻石中含有无数的暗色不透明包体时,呈现黑色,当用强的透射光照射时,可以观察到包裹体。
③、蓝色:有741nm吸收线,人工辅照改色的为绝缘体,天然为半导体。
④、粉红色、紫红色:Ⅰb型为637nm诊断线,还有595nm、575nm、503nm吸收线。
三、塑性变形致色
塑性变形是沿八面体{111}面滑移,使晶格产生位错,形成结构缺陷,产生天然褐色、粉红色、紫红色。
1、天然粉红色、紫红色钻石:在563nm处有诊断吸收带。Ⅰa型粉红色钻石有415nm、478nm、563nm吸收。Ⅱa型粉红色钻石有390nm、396nm、563nm吸收。澳大利亚阿盖尔矿(Arggle)有563nm、503nm、415nm吸收。
杂质硼的存在是钻石产生蓝色的原因。硼的原子序数为5,最外层有3个电子,比碳少1个,不能满足4个原子的成键要求,在共价键中产生一个"空位",可被邻近的其它原子中的电子运动所充填,使钻石产生蓝色。
天然的蓝色钻石无典型的吸收峰。属Ⅱb型钻石,为半导体。
3、杂质氢对钻石颜色的影响
据最新的研究表明,若钻石中只含有杂质氢,不含硼、氮,钻石也会呈现蓝色。但这一研究有待进一步的证实。
②、橙色、黄色、褐色:出现H3中心、H4中心,H3心为A集合体+空位,503nm吸收,H4心为496nm吸收,B1中心+空位,此外还有595nm吸收。595nm吸收为人工处理钻石的特征线,天然辅照以H3心为主,辅照处理以 H4心为主。当加热到一定高温时,595nm吸收会消失,但同时出现1936nm、2024nm吸收中的任何一条,即可判定为人工辅照改色钻石。
④、集合体氮(B1中心):即由4~9个氮原子占据了碳原子位置,仅在红外有1175 cm-1吸收。
⑤、片晶氮(B2中心):即氮沿某一方面分布,代替碳原子位置,仅在红外有1365 cm-1吸收。
B1中心,B2中心仅在红外区有吸收,在可见光区无吸收,因此不影响钻石的颜色。
2、杂质硼对钻石颜色的影响
③、三原子氮形式(N3中心):即杂质氮以三个原子集合体出现,代替三个碳原子的位置,并伴随有空位出现。N3中心吸收蓝-紫色光,以415.5nm为特征吸收,另外还有423nm、435 nm、465 nm、475 nm吸收峰,这种选择性吸收使钻石呈黄色,红外区无典型吸收。称为Cape系列,属ⅠaB型钻石。
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