钻石鉴定与分级

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(4) a.

mm Ct
处理前
处理后



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钻石与仿钻可用热导仪快速而准确的鉴别(合成α–sic除外) 此外,根据密度、光性特征,折射率、色散、放大观察等 不难鉴别。




1904年,诺贝尔奖获得者化学家享利·莫桑在美国亚利桑那 州一峡谷的坎亚代布鲁陨石中发现了天然sic。 1905年,旷兹将其命名为“moissanite”(莫桑石),此后 陆续在世界各地发现有sic,我国华东地区金伯利岩中产出 有碳硅石,呈薄片状,前苏联西伯利亚碳酸盐中也曾发现, 此外,天然sic也出现在金刚石砂矿的冲击层中以及陨石中。 合成碳硅石由美国克瑞研究公司生产,C3公司加工销售, 1998年已在我国上市。


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a 天然者色带为直线状或三角形状 辐照者颜色限于表面,色带分布位置及形状与其 琢型及辐照方向有关 b 590nm的吸收线的出现是辐照者鉴定依据 c 天然蓝色钻石具导电性,辐照蓝色钻石不导电
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早在20世纪50年代国际上就有在低压下用气相法 制成钻石的报道,尤其是原苏联科学家一直致力于 这方面的研究,生长速度太慢,未引起人们重视。 80年代初日本科学家用化学气相沉淀法(CVD法) 以较快速度制成了钻石膜(DF) 气相沉淀法生长钻石膜是利用一种能量(热能、电 能或光能)使碳氢化合物(甲烷、乙醇等)气体离 解,产生活化的炭离子,使之在一定的条件下沉积 在同质或异质基底上形成钻石膜(聚晶金刚石膜)。 化学气相沉淀法(CVD法)也可生产钻石。
1 � 始于20世纪60年代,激光技术在高温下对钻石打孔 至有色包裹体使之熔化或强酸溶蚀掉,然后充填铅 玻璃等透明物质。近年来,该技术已取得重大进展, 激光孔直径仅0.015mm,观察时有可能漏掉激光孔。 � 除上述传统的激光打孔处理技术 外,2000年引入了 KM(kiduah Meyuhad)西伯莱语 “特别打孔”即内部打孔方法。
金刚石最早首先发现于印度(公元前3000–5000年)

我国发现的最大的金刚石是“金鸡”钻石, 重281.25ct,于1940年春,在山东临沂县, 由农民罗建邦发现(已失传)。 � 1977年12月21日山东省临沂县岌山乡常林 村魏振芳发现常林钻石,重158.786ct,淡 黄色,曲面八面体与菱形十二面体的聚形。
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开普系列钻石的典型的可见光吸收线是 415nm。
内含物:矿物包体,云状、点状物,羽 状纹,生长纹,解理,原始晶面,刻面棱锋利。
无色一浅黄色钻石415.5nm吸收带。 不导电,Ⅱb型蓝色含B者为半导体 非常低
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具高导热率,Ⅰb和Ⅱ型均具很高导热 率,其中Ⅱa型导热率最好

燃点850–1000℃(空气中),650℃ (氧气中)


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a、 低质量的钻石有明显的 近表面包体,并伴有裂隙,激光将包体加热,产生 足够的应力以使伴生的裂隙延至钻石表面,这种裂 隙看起来与天然裂隙相似,但这种方法掌握不好易 使钻石破裂。

b 采用新的激光孔可 将钻石内部的天然裂纹与表面的裂隙连接起来,在 钻石的表面产生平行的外部孔看起来像天然裂纹, 然后通过裂隙对钻石内部的包体进行处理。

Nova 是另外一种新的颜色处理方法,1999 年美国诺瓦公司(NovaDiamond)采用高温高压 法将常见的Ⅰa型钻石处理成鲜艳的黄色-绿色钻石, 该类型钻石又称为高温高压增强型或诺瓦钻石。 该类型钻石发生强的塑性变 形,异常消光强烈,显示强 黄绿色荧光并伴有白垩状 荧光。实验室内通过大型仪 器的谱学研究可把Nova钻石 与天然钻石区分开。这些钻 石刻有Nova钻石的标识,并 附有唯一的编号和证书。
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2 合成钻石无415nm吸收线,绝大多数Ⅰa型天然 钻石显示415nm吸收线。
3 合成钻石短波比长波强,且为黄或黄绿色,而 天然者长波比短波强,颜色分带合成钻石为立方 一八面体式样,天然钻石八面体式样。
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4 � a、含Fe、Ni合金触媒金属包裹体 (呈长圆形,定向或粒状分散状,反射光下见 金属光泽) � b、晶面出现树枝状生长纹 � c、发育八面体,立方体,菱形十二面体和四 角三八面体等单形组成的聚形。


KM处理的钻石中,可见蜈蚣状包体出露到钻石表 面,呈不自然弯曲的裂隙,在垂直包体两侧伸出 很多裂隙,在激光处理的连续裂隙中有未被完全 处理掉的零星黑色残留物,这是KM处理钻石的典 型特征。 具圆形开口(凹坑),白色管状物


第一个商业性的钻石裂隙充填处理出现在20世纪80 年代以色列,称吉田法。 90年代初,有以色列告斯 法,之后在纽约有奥德法。钻石裂隙充填物一般为 高折射率的玻璃或环氧树脂。 a

1 钻石质量是指原石经切磨后的成品重量。

1 钻石用精度为0.0001g的天平称量记录 钻石贸易中仍可用克拉(ct)作为质量单位, 1.0000g=5.00ct 克拉保留到小数点后二位,逢九进一
2 在质量数值后的括号内注明相应的克拉值 例:0.2000g(1.00ct) 3 � 小钻<0.23ct 中钻0.23ct-1.00ct 大钻>1.00ct 特大钻10.80ct-50.00ct 记名钻50.00ct-100.00ct 巨钻>100.00ct
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属六八面体晶类 常见单形八面体{111},菱形十二面体{1010},立 方体{100}及其聚形。
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晶体各晶面中心都相对凸起呈曲面,晶 棱弯曲呈弧线。 八面体晶面可见倒三角形凹坑 立方体晶面可见四边形凹坑 菱形十二面体晶面上可见线理和圆盘状花纹

双晶依{111}最普遍,可成接触双晶,星状穿插双 晶或轮式双晶。其中三角薄片接触双晶具有典型的 扁平三角形外观。在双晶两个平面结合处环绕钻石 有明显的青鱼骨刺纹,在钻石贸易中称为结节。
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钻石是主要由碳元素组成的等轴晶系天然矿物, 摩氏硬度10,密度3.52(±0.01) g/cm3,折射率 2.417,色散0.044。(国家标准) “使用钻石名词不考虑产地。”(国家标准) 钻石被称为宝石之王 钻石占宝石总销售额的80%。


世界最大的首饰级金刚石是1905年在南非发现的 “库利南”,重3106克拉(成年男子拳头大小)。 1907年12月9日,南非德兰士瓦地方政府将库里南 赠送给了英王爱德华三世(用15万英磅收购的)作 为生日礼物。让荷兰阿姆斯特丹的阿斯查尔公司加 工的,琢磨费时8个月,加工费8万英磅,库利南加 工成9颗大钻,96颗小钻,总重1063.65克拉,约 为原石重的1/3,其中最大的一颗钻石叫“库利南 Ⅰ”,或“非洲之星Ⅰ”为具64个刻面的梨形钻石, 重为530.20ct,为现今世界已知的最大钻石,镶嵌 在英国国王的王杖上。

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Diamondsure 若发现 415nm线则为天然 Diamondview 合成者 为立方一八面体式样

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合成钻石早在20世纪50年代,瑞典和美国已开始合成钻石 的研究。 1971年,美国通用电气公司(GE),生产出超过6mm的 人工合成钻石。之后,1985年日本,1987年戴比尔斯, 1990年俄罗斯相继生产出合成钻石。 最近有报导说,美国佛罗里达大学采用一位美国将军1996 年从俄罗买回的设备和相关技术,生产一种新型的合成钻 石–UF合成钻石,成本不高,大约是钻石开采和合成立方 氧化锆的中间值,产品包括无色、绿色、蓝色、红色等。 他们的产品已经在美国上市,之后打算销往香港和曼谷。 美国Gemesis公司表示,今年将推出合成蓝色钻石,已经 能够稳定地生产蓝色合成钻石,在钻石上用激光刻上 “Gemesis”制造字样和一个追踪编码。 合成钻石的鉴别已经提到议事日程上了。
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无色至浅黄,浅褐
: N/电子心 B/空穴心 结构缺陷/位错/塑性变形 天然辐照/位错或色心/构造缺陷 金刚光泽(共价键质点密度较离子键、分 子键大,故折射率,反射率较大而呈金刚光泽)。

八面体解理——四组中等解理 HM为10 � 共价键的键能很强,因此硬度大、熔点高,不同晶 面硬度不同,八面体晶面最硬,立方体晶面硬度最 小。同一晶面不同方向硬度不同。但各晶面的摩氏 硬度都是10。 � 3.52(±0.01)g/cm3 � 均质体,全暗,偶见异常消光(内部应 变或包裹体影响所致) � 2.417
1800


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1350–1800℃ (50–80)×108pa Fe、Ni、Co及钯 石墨合成钻石粉,再用钻石粉合成钻石,以 便生长出大颗粒晶体(直接用石墨会影响大颗粒的 形成)。
(1)六面顶压机法 (2)压带法 (3)BAKS法(分裂球无压装置法)
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1 a、大多为黄、褐黄色的Ⅰb型钻石(弧氮致色) b、也可为蓝色Ⅱb型钻石(引入B原子取代C) c、无色的Ⅱa型(加入锆或A1使之与N结合,不再 取代C) 合成钻石很少出现Ⅰa型(Ⅰa型占天然钻石 98%)。
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(
,diamond) 属自然元素矿物 C 可含N、B、H等微量元素 a
a b
aA aB
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b 天然钻石中Ⅰa型占98%以上,Ⅱa型1%±。 人工合成钻石中以Ⅰb型为主,少量为Ⅰb和Ⅰa 型混合型。
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晶质体,等轴晶系,3L44L36L29PC,立方面心格 子。


晶体内格子构造中的质点之间的联结力称为化学 键,有以下四类: ——获得电子的阴离子与失去电子的阳离子之间的 联结力为离子键。 ——原子间通过共用电子对的联结力称共价键。 ——阳离子通过弥漫的电子云的联结力为金属键 ——分子间由于其极性的联结力称分子键,即在晶 体构造中质点是分子组成时,在分子内部的作用主要是分 子键,分子之间则靠偶极(正负电荷中心不重合)的静电 引力,使分子结合起来,这种键力称为分子键。
α–sic
α–sic
1
sic
2
3 4
D g/cm3
3.52(
0.01)
3.22(
0.02)
U+

� 4C
Carat weight Color Clarity Cut 国际上按上述四个方面对钻石进行等级划分, 简称4C
4C

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GB/T 16554–2003
未镶嵌钻石和镶嵌钻石的起始分级重量修定为 0.0400g(0.20ct) (原标准 >0.0400g(0.20ct); 颜色级别、净度级别中去除了中文描述;质量称 量准确度提高至0.0001g。
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闪光颜色橙黄、 紫红、粉色次为粉橙色 闪光颜色蓝绿、 绿、绿黄色和黄色(未充填 裂隙有七彩干涉色)
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b c d
充填物可具流动构造 充填物过厚引起絮状结构甚呈网状结构
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e f
g
X Pb
X
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3 辐照改变钻石颜色 中子辐照 重带电粒子(α粒子、 质子)辐照 高能电子束辐照 r射线辐照 然后加热退火处理,可得到所需颜色 加热:蓝、绿→棕→黄→无色等一系列颜色,可 停止于任何一点 辐照改色方法只适用于有色而且颜色不好的钻石, 作为K级颜色以上的钻石,要想用此方法提高颜 色级别是办不到的。
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a、粒状结构,云雾状外观 b、拉曼光谱检测 *天然钻石是单晶特征峰在1332cm-1处,峰 的半高宽窄。 *而DF(钻石膜)多晶特征峰在1332cm-1附 近→有平移,峰的半高宽宽。

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GE 为一种新的颜色处理方法,1998年, 美国通用电气公司(GE)采用高温高压方法将 Ⅱa型褐色钻石(其数量不到世界钻石总量的1%) 处理成无色的钻石,偶尔可出现淡粉色或淡蓝色, 该类型又称为高温高压修复型。 这些处理过的钻石颜色大都在D–G,但稍具雾状 外观,带褐或灰色调而不是黄色调,高倍放大可 见棕色内部纹理,常见羽毛状裂隙,某些具条纹 状异常消光,鉴定困难,腰棱刻有“GE POL”或 “Bellataire year-serialno”字样。


Байду номын сангаас
——无至强,蓝、黄、橙黄、粉色等, 长波较短波强,Ⅰ型钻石以蓝、浅蓝为主,Ⅱ型以 黄色、黄绿色荧光为主。 ——一般蓝白色,可用于将金刚石从砾 X 石中分选出来。 ——主要呈现蓝色、橙红色和黄绿色, 可与合成钻石区别(生长结构也不同)。

0.044 (榍石0.051,翠榴石0.057,锡石0.071)
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