钻石的特征及鉴别

钻石的特征及鉴别目录钻石的基本性质1钻石的合成和优化处理2钻石的4C分级3钻石的初步鉴别4鉴别钻石的常用仪器6主要仿制品的鉴别7钻石的产业链8鉴定钻石的简易方法5一、钻石的基本性质1．化学成分：（1）主要成分：钻石由碳（C）元素组成，（2）次要成分：含氮(N)、铝(Al)、硼(B)等杂质成分，天然钻石中的氮含量可高达0.2%，铝的含量可达10ppm（百万分之一）、硼的含量可达0.25ppm。2、钻石的化学性质（1）钻石能够耐酸、耐碱；（2）易于氧化(燃烧)，在空气中钻石加热到800℃就会发生氧化，形成二氧化碳:C+O2=CO2↑3、物理性质（1）硬度：摩氏硬度10，自然界中最硬的物质。（2）相对密度：3.52，比水晶2.65高很多；（3）折射率和色散率：钻石的折射率高达2.417，色散率也很高，为0.044，是钻石具有高亮度和火彩的基础。（4）热导率：钻石是极好的热导体，比银和铜的热导率高2-5倍。（5）热膨胀系数：钻石的热膨胀系数极小，当钻石不含有内含物时，加热后快速冷却不会炸裂。（6）亲油性：钻石对油脂有很强的吸附力，同时不被水湿润，水不能呈薄膜状附着在钻石的表面。4、钻石的结晶学特点每一个碳原子与另外四个碳原子以共价键形式相连石墨结构钻石的晶体结构（1）Ⅰ型与Ⅱ型钻石Ⅰ型钻石含有相当明显的氮，通常在0.10%左右，而Ⅱ型钻石实际上不含氮或含极微量的氮。（2）分布：Ⅱ型钻石占天然钻石2%左右，其余为Ⅰ型钻石。（3）Ⅰ型钻石分类：Ia型和Ib型，天然钻石主要是Ia型，Ib型钻石很少，仅占Ⅰ型钻石总数的0.1%左右，但是合成钻石如不经特殊处理，都属于Ⅰb型。5、钻石的类型和特征（4）Ⅱ型钻石的分类和特征：Ⅱa型和Ⅱb型，Ⅱb型的钻石大约仅占Ⅱ型钻石的0.1%；许多大钻，如Cullinan，Excelsior等都属于Ⅱa型的钻石，天然蓝色的钻石常属于Ⅱb型钻石。（1）无色钻石：无色和近于无色的钻石，是主要的钻石商品，根据所带色调的浓度划分成不同的级别。6、钻石的颜色（2）彩色钻石：具有明显颜色的钻石，常见的颜色包括粉红、紫红、金黄、蓝色、绿色和黑色。（3）商业价值：天然彩色钻石非常稀有，售价非常高，没有统一的市场价格。（4）颜色形成的原因：a.杂质元素；b.辐照损伤；c.塑性变型；d.包裹体。二、钻石的优化处理1、概念（1）优化处理：除切磨抛光以外的宝石加工，常用染色、加热、辐照、充填等方法。（2）合成宝石：人工制造的晶体，具有和天然对应宝石极为相似的物理和化学特征；（3）人造宝石：人工制造的宝石材料，没有天然的对应宝石。（4）仿制品：以外观上与被模仿宝石相似的各种替代宝石。1、玻璃填充处理：（1）目的：掩盖裂隙，改善钻石的外观（2）方法：用铅玻璃、环氧树脂等填充物（3）鉴别特征：a.闪光效应：黄橙色、蓝色的片状闪光；b.朦胧体色：十倍放大镜下具有朦胧的蓝紫色调；c.流动构造：在裂隙中流纹状的纹理。2、激光钻孔处理（1）目的：经过这种处理的钻石原暗色包裹体变成了无色或白色包裹体，改善了净度外观，有利于钻石销售。（2）方法：激光束燃烧形成孔道直达暗色包裹体强酸处理以清洁孔道和溶去包裹体。孔道直径常为0.02－0.002mm，（3）特征：激光孔道、激光孔眼3、表层涂抹处理（1）目的：提高体色偏黄钻石的色级；（2）方法：钻石的腰棱、亭部涂抹蓝色颜料（3）鉴别特征：仔细观察可见颜色涂层、用酒精擦洗钻石、钻石放入弱酸中煮沸。4、拼合处理（1）目的：小钻石粘合成较大的钻石；（2）方法：用胶粘接抛光的平面。（3）鉴别特征：拼合面上的气泡拼合层上下部分光泽不同，样品泡在浸油中观察。5、辐照处理（1）目的：色级差的钻石产生明显的颜色，变为彩钻，从而提高价值。（2）方法：用中子、γ射线、高能电子、镭等进行辐照处理，形成绿色、蓝绿色，继续作热处理，Ⅰa型钻石呈黄色、桔黄色，Ⅰb型钻石呈粉红，紫红色或褐色。Ⅱa型钻石为褐色。（3）鉴别方法：吸收光谱、光致发光光谱、红外光谱、残余放射性测试、化学成分测试。6、高温高压处理（1）褐色或者浅黄色Ia型钻石经过6万个大气压，2000度高温，形成绿黄到黄绿色，或者黄到褐黄色。黄绿色的处理钻石具有较强的紫外荧光和阴极发光。（2）褐色的IIa型钻石，经高温高压处理，可以除去褐色，形成高色级的无色钻石，通常称为GEPOL。用低温拉曼光谱、阴极发光图像、红外光谱等大型仪器才能识别。三、合成钻石1、合成钻石的方法(1)高温高压：最近合成的彩色钻石比天然的彩钻便宜。(2)气相沉淀法：最新的合成钻石，以后可能会比较便宜。2、合成钻石的情况主要有美国、俄罗斯、日本等，但是合成钻石的生产成本过高，P级白色合成钻石，原石每克拉1000美元。0.1ct大小黄色抛光合成钻石每克拉1000美金。GE合成钻石查塔姆合成彩色钻石APOLLO公司CVD合成钻石合成钻石３、合成钻石的鉴别（１）内含物：合金包裹体，呈浑圆状、棒状、板状、针状等，有磁性；（２）钻石类型：主要为Ⅰb型，少数情况下有双原子集合体氮，没有Ｎ３集合体；（４）紫外荧光：长波紫荧光弱于短波紫外荧光；（５）Ｘ形发光图案：黄绿色发光区及暗色不发光区形成Ｘ形图案。超短波紫外荧光图案1.303克拉合成彩色钻石四、钻石的4C分级1、4C分级的意义衡量钻石的宝石属性：美丽、稀有、耐用，确定钻石的商品价值。2、4C分级的标准GB/T16554-2003钻石分级GB/T18303-2000钻石色级比色目视评价方法GB/T16552-2003珠宝玉石名称GB/T16553-2003珠宝玉石鉴定3、颜色分级（1）颜色分级的方法在白光照明下，目视比较比色石和样品颜色的浓度，确定钻石样品的色级。（2）色级：DEFGHIJKLMNOP100999897969594939291908988色级定义和说明D100训练有素的专业人员从冠部正面观察无色训练有素的专业人员从事部侧面观察无色E99F98G97H96显淡至浅黄I950.20ct以上显淡黄色J94K93L92明显黄色M9l浅黄色N90N90很明显黄色4、钻石的净度分级（1）净度分级意义：天然形成的钻石通常带有各种各样的“瑕疵”．可在不同程度上影响到钻石的纯净度和外观的美观性。由于钻石的自然生长过程极为复杂，钻石不含异相物质几乎是不可能的。所以纯净的钻石不仅美丽而且稀有。（2）净度分级的方法在白光的照明下，用十倍放大镜或者放大十倍观察。（3）净度级别LC（无瑕）看不到钻石的内部和外部特征VVSlVVS极微小的瑕疵，十倍放大镜下极难观察极微小的瑕疵，十倍放大镜下很难观察VS1VS2细小的瑕疵，十倍放大镜下难以观察。细小的瑕疵，十倍放大镜下比较容易观察SI1SI2明显的瑕疵，十倍放大镜下容易观察明显瑕疵，十倍放大镜下很容易观察．P1P2P3明显的瑕疵，肉眼可见很明显的瑕疵，肉眼易见极明显的瑕疵，肉眼很易见5、克拉分级（1）克拉：是度量钻石重量和计价的单位，1克拉=100分=0.2克（2）意义：越大的钻石越稀有，价值越大；钻石的大小也是展现亮光、火彩和闪烁的基础。（3）方法：衡器的感量要达到克拉的千分位，最少需要到0.005ct。（4）规则：逢九进一，例如，0.898ct，计价时要按0.89ct计算，0.899ct才可进位到0.90ct。（5）圆钻的估重公式估算重量(ct)＝直径X直径X高Xkk=0.0061–0.0065，腰棱越厚取的数值越大。（6）圆钻的大小和重量的关系直径mm重量ct直径mm重量ct直径mm重量ct1.000.0053.800.205.500.601.300.014.100.265.800.701.700.024.500.306.000.802.400.054.900.406.300.903.000.105.000.456.501.003.400.155.200.507.001.256、切工分级（1）圆钻切工对外观的影响a.亮度:钻石的白色反光，由光泽和内部亮度组成，其中光泽和钻石的抛光好坏有关,，内部亮光取决于钻石的亭部切工；b.火彩:钻石的彩色反光，与钻石对白光的色散作用大小有关，取决于钻石的冠部切工；c.闪烁:钻石移动时，刻面对光源反射产生的明暗交替的变化，闪烁的强弱取决于钻石的刻面数量和大小。（2）切工分级的主要内容a.比率定义：台宽比,冠高比,冠角,腰厚比,亭深比,底尖大小,b.比率的测定和评价；C.修饰度的定义：对称性和抛光质量（3）切工分级的方法a.目视法：用十倍放大镜观察，根据钻石的图案特点，判断各种切工的要素；b.仪器测量法：应用专业的仪器测定各种参数。全自动钻石切工分析仪投影式钻石切工分析仪圆钻比率的定义圆钻比率的分级腰厚估测10倍放大镜观察极薄：刀口---小于1%薄：线状---2-3%中：肉眼见线状---4%厚：肉眼见窄的厚度5-6%很厚：肉眼见明显的厚度-----大于7%极薄很薄薄中中厚很厚极厚五、鉴定钻石的简易方法1．切工特征(1)圆明亮式琢型的特征：亭部的上腰小面很长深入到底尖附近，呈细长的竹叶状。而仿钻则往往有各种偏离。(2)对称性：钻石通常有很好的精确性和对称性，如多条面棱总是相交于一点，各个小面的形状与大小基本一致等。仿钻的精确性和对称性上都比较差，面棱往往不相交于一点，对称性较差。(3)刻面特征：钻石的台面非常平坦，仿钻的台面带有一定的弧度。判断台面是否平坦的方法是观察台面反射窗户(或日光灯)的影像。如果影像发生扭曲，即说明台面不平坦。(4)面棱特征：刻面棱线平直锋锐，与大多仿制品较圆滑状棱线不同；(5)腰棱特征：未抛光的粗磨腰棱，呈特征的“蜡状”；抛光的腰棱很少见到抛光纹；腰棱上还常见到原始晶面，部分晶面上可见到生长纹及三角生长标志等；2．光泽与火彩（1）水晶、托帕石、合成尖晶石、合成蓝宝石、人造钇铝榴石等都可以根据光泽和火彩特别弱的特征而与钻石相区别。（2）人造钛酸锶、合成金红石等材料切磨成的圆钻型仿钻火彩过强，色散形成的颜色明显可见。（3）锆石、人造钆镓榴石、合成立方氧化锆等的折光率和色散率与钻石的差异较小，需要有较丰富的经验才能区别。3．刻面棱重影：合成碳硅石、锆石、合成金红石的双折率大，在十倍放大镜下均可见明显的刻面棱重影。4．透视效应：透视效应是指从亭部透过样品看到冠部一侧图象的清晰程度。这一方法适用于区别标准圆明亮式钻石和仿钻。折光率低于钻石的仿钻，透视效应较强；折光率与钻石几乎相同或高于钻石的仿钻，透视效应弱，并与钻石的透视效应程度相近。钻石合成立方氧化锆锆石ＹＡＧ蓝宝石合成金红石人造钛酸锶ＧＧＧ5．亲水性试验：（1）钻石：水滴在钻石表面会形成高耸的水珠。（2）仿钻如无色绿柱石不形成高耸的水珠。（3）CZ、YAG、锆石等，也能形成与钻石相似的高耸水珠。所以，这一方法已没有什么实际的意义了。6、亲油性试验：根据钻石的亲油疏水性能，当用油性笔划过钻石表面时可留下清晰而连续的线条，而仿制品则出现不连续的小液滴现象。这一方法必须用特殊的油性笔，基本上已经不再使用。7、触感和呵气试验：钻石的热导率很高，接触到皮肤显凉感；呵气使钻石蒙上的水汽会很快蒸发干，而仿钻则相对较缓慢。这一方法对合成碳硅石无效。7、包裹体特征(1)羽状裂隙：钻石的裂隙面除贝壳状断口的特征外，还可发现有平直且平行的由解理诱发的条纹。(2)晶体包裹体：目前各种人造材料的仿钻都不具有晶体包裹体。(3)生长结构：钻石具有特征生长纹、双晶纹以及腰棱原晶面上的晶面纹理，各种人造材料的仿钻不具有这些特征。鉴定钻石真假有五法(发布时间:2004-2-21)铅笔鉴定法将钻石用水润湿后，用铅笔在它上面刻划一下，真钻石的表面不会留下铅笔划过的痕迹。水晶、玻璃、电气石等无色透明的假钻石则会留下痕迹。钢笔鉴定法将一支钢笔蘸上墨水后在钻石上画线条，真钻石在放大镜下观察，其表面会留下一条光滑而连续的墨水线条，且无断痕。假钻石留下的线条则由一个个小圆点组成。刻划鉴定法钻石的硬度都很强，用刀片等难以在上面留下刻痕。此外，用钻石在玻璃上轻轻划一下，会留下一条较明显的白痕。假钻石则皆无此类现象。滴水鉴定法将钻石的上部小平面拭擦干净，用牙签的末端