钻石的基本知识与鉴定分级
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• 高温高压法合成钻石 • 温度：1350–1800℃ • 压力：（50–80）×108pa • 催化剂：Fe、Ni、Co及钯
• 碳源：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）。
• 方法： （1）六面顶压机法 （2）压带法 （3）BAKS法（分裂球无压装置法）
库利南Ⅰ
英王权杖
库里南Ⅱ
英国王冠
• 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。
• 二、一般特征
钻石基本知识与鉴定分级
• 一、概述
• 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%。
• 金刚石最早首先发现于印度（公元前3000–5000年）
• 色散：0.044 （榍石0.051，翠榴石0.057，锡石0.071）
• 例题：开普系列钻石的典型的可见光吸收线是 415nm。
• 吸收光谱：无色一浅黄色钻石415.5nm吸收带。 • 放大检查：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。 • 电学性质：不导电，Ⅱb型蓝色含B者为半导体 • 热学性质：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 • 热膨胀性：非常低
• 可燃性：燃点850–1000℃（空气中），650℃ （氧气中）
绝氧加压真空
钻石
石墨
1800℃
• 其他性质： 具亲油疏水性 具化学稳定性 酸、王水对钻石不起作用，但在含氧盐类和金属 熔体中，钻石易受侵蚀 可透过长波紫外光。
• 三、鉴别
• 1．钻石与合成钻石的鉴别
• 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。
钻石显示415nm吸收线。
• （3）紫外荧光 • 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。
• （4）内外部特征 • a、含Fe、Ni合金触媒金属包裹体
1
• 晶体习性：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。
• 晶体形成后常受到溶蚀等地质作用而形成凸晶 • 凸晶：晶体各晶面中心都相对凸起呈曲面，晶
棱弯曲呈弧线。
• 晶面常发育生长纹，生长锥或蚀象 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
• 密度：3.52(±0.01)g/cm3
• 光性特征：均质体，全暗，偶见异常消光（内部应 变或包裹体影响所致）
• 折射率：2.417
• 发光wenku.baidu.com：
紫外荧光——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。 X射线荧光——一般蓝白色，可用于将金刚石从砾 石中分选出来。 阴极发光——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）。
• 光泽：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）。
• 解理：八面体解理——四组中等解理 • 硬度：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。
• 合成钻石的鉴别特征
• （1）颜色： • 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%）。
• （2）吸收光谱： • 合成钻石无415nm吸收线，绝大多数Ⅰa型天然
• 钻石(金刚石,diamond) ：属自然元素矿物
• 化学成分：C 可含N、B、H等微量元素
• 分类：
Ⅰ型，含氮： Ⅰa ⅠaA 含双原子氮
ⅠaB 含多原子氮
Ⅰb
含单原子氮
Ⅱ型，不含氮： Ⅱa
不含硼
Ⅱb
含硼
• 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。
• 晶体结构：
• 晶质体，等轴晶系，3L44L36L29PC，立方面心格 子。
• 共价键
• 化学键：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：
离子键——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。
共价键——原子间通过共用电子对的联结力称共价键。 金属键——阳离子通过弥漫的电子云的联结力为金属键 分子键——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。
• 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。
• 颜色： • 无色系列：无色至浅黄，浅褐 • 彩色系列：
黄色 : N/电子心 蓝色：B/空穴心 粉红、褐色：结构缺陷/位错/塑性变形 绿色：天然辐照/位错或色心/构造缺陷
• 碳源：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）。
• 方法： （1）六面顶压机法 （2）压带法 （3）BAKS法（分裂球无压装置法）
库利南Ⅰ
英王权杖
库里南Ⅱ
英国王冠
• 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。
• 二、一般特征
钻石基本知识与鉴定分级
• 一、概述
• 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%。
• 金刚石最早首先发现于印度（公元前3000–5000年）
• 色散：0.044 （榍石0.051，翠榴石0.057，锡石0.071）
• 例题：开普系列钻石的典型的可见光吸收线是 415nm。
• 吸收光谱：无色一浅黄色钻石415.5nm吸收带。 • 放大检查：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。 • 电学性质：不导电，Ⅱb型蓝色含B者为半导体 • 热学性质：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 • 热膨胀性：非常低
• 可燃性：燃点850–1000℃（空气中），650℃ （氧气中）
绝氧加压真空
钻石
石墨
1800℃
• 其他性质： 具亲油疏水性 具化学稳定性 酸、王水对钻石不起作用，但在含氧盐类和金属 熔体中，钻石易受侵蚀 可透过长波紫外光。
• 三、鉴别
• 1．钻石与合成钻石的鉴别
• 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。
钻石显示415nm吸收线。
• （3）紫外荧光 • 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。
• （4）内外部特征 • a、含Fe、Ni合金触媒金属包裹体
1
• 晶体习性：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。
• 晶体形成后常受到溶蚀等地质作用而形成凸晶 • 凸晶：晶体各晶面中心都相对凸起呈曲面，晶
棱弯曲呈弧线。
• 晶面常发育生长纹，生长锥或蚀象 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
• 密度：3.52(±0.01)g/cm3
• 光性特征：均质体，全暗，偶见异常消光（内部应 变或包裹体影响所致）
• 折射率：2.417
• 发光wenku.baidu.com：
紫外荧光——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。 X射线荧光——一般蓝白色，可用于将金刚石从砾 石中分选出来。 阴极发光——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）。
• 光泽：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）。
• 解理：八面体解理——四组中等解理 • 硬度：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。
• 合成钻石的鉴别特征
• （1）颜色： • 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%）。
• （2）吸收光谱： • 合成钻石无415nm吸收线，绝大多数Ⅰa型天然
• 钻石(金刚石,diamond) ：属自然元素矿物
• 化学成分：C 可含N、B、H等微量元素
• 分类：
Ⅰ型，含氮： Ⅰa ⅠaA 含双原子氮
ⅠaB 含多原子氮
Ⅰb
含单原子氮
Ⅱ型，不含氮： Ⅱa
不含硼
Ⅱb
含硼
• 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。
• 晶体结构：
• 晶质体，等轴晶系，3L44L36L29PC，立方面心格 子。
• 共价键
• 化学键：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：
离子键——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。
共价键——原子间通过共用电子对的联结力称共价键。 金属键——阳离子通过弥漫的电子云的联结力为金属键 分子键——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。
• 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。
• 颜色： • 无色系列：无色至浅黄，浅褐 • 彩色系列：
黄色 : N/电子心 蓝色：B/空穴心 粉红、褐色：结构缺陷/位错/塑性变形 绿色：天然辐照/位错或色心/构造缺陷