钻石及钻石的仿制品

1、学习提要：学习提要： 本章主要介绍了钻石仿制品的相关定义、性本章主要介绍了钻石仿制品的相关定义、性质以及与天然钻石的区别。质以及与天然钻石的区别。要点：要点： 1、钻石仿制品的相关定义、钻石仿制品的相关定义 2、钻石仿制品的各类性质、钻石仿制品的各类性质 3、区别天然钻石与仿制品、区别天然钻石与仿制品 n如果有一个顾客有一粒非常相似于钻石的如果有一个顾客有一粒非常相似于钻石的天然宝石要求做鉴别，你如何做出判别。天然宝石要求做鉴别，你如何做出判别。项目项目1 1：钻石及钻石仿制品的鉴定钻石及钻石仿制品的鉴定 1. 1. 仿制品仿制品 通常具有所仿天然宝石的外观，但是不具有通常具有所仿天然宝石的外

2、观，但是不具有天然宝石特征的化学成分、原子结构和物理性质天然宝石特征的化学成分、原子结构和物理性质的材料。的材料。 钻石仿制品包括人造宝石、天然宝石。人造钻石仿制品包括人造宝石、天然宝石。人造宝石又分人造品和合成宝石。宝石又分人造品和合成宝石。 2. 2. 人造宝石人造宝石 全部或部分由人工生产的无机岩矿物材料，全部或部分由人工生产的无机岩矿物材料，它的化学成分，原子结构和物理性质没有天然对它的化学成分，原子结构和物理性质没有天然对应的。如钇铝榴石（应的。如钇铝榴石（YAGYAG）钆镓榴石（）钆镓榴石（GGGGGG）。）。3. 3. 合成宝石合成宝石 指其具有天然无机宝石相同的化学成分、原子结

3、构和指其具有天然无机宝石相同的化学成分、原子结构和物理性质的人工产品；与天然宝石有对应物。如合成钻石、物理性质的人工产品；与天然宝石有对应物。如合成钻石、合成红宝石、合成祖母绿。合成红宝石、合成祖母绿。4. 4. 仿钻的性质仿钻的性质（1 1）硬度：仿制品）硬度：仿制品H H通常大于通常大于7 7；（2 2）高）高RIRI：仿制品要求：仿制品要求RIRI较大，以单折射为主，但有些为较大，以单折射为主，但有些为 双折射；双折射；（3 3）高色散：高色散仿制品其外观与钻石很相似；）高色散：高色散仿制品其外观与钻石很相似；（4 4）无色的外观：以无色透明为好；）无色的外观：以无色透明为好；（5 5）

4、切工：钻石）切工：钻石98%98%为圆多面型，仿制品绝大多数都加工成为圆多面型，仿制品绝大多数都加工成 与其相似。与其相似。5. 5. 钻石及仿钻的性质钻石及仿钻的性质（1 1）双折射）双折射 钻石大多数具有异常双折射。钻石大多数具有异常双折射。 仿钻具有双折射：金红石，锆石，蓝宝石，托帕石，仿钻具有双折射：金红石，锆石，蓝宝石，托帕石， 绿柱石，水晶绿柱石，水晶 具有异常双折射：合成尖晶石，玻璃，人造宝石（具有异常双折射：合成尖晶石，玻璃，人造宝石（CZCZ、 YAGYAG）（2 2）RIRI RI RI与钻石相近，有锆石与钻石相近，有锆石1.8101.8101.9141.914 CZ CZ

5、：2.152.15 玻璃玻璃RIRI，目前最常见的，目前最常见的1.761.761.821.82，光泽较，光泽较强；强； 光泽较低：蓝宝石，尖晶石，托帕石，绿柱光泽较低：蓝宝石，尖晶石，托帕石，绿柱石，水晶。石，水晶。2022-6-68红宝石祖母绿六方晶体钻 石： 金刚光泽锆 石：亚金刚光泽石榴石：强玻璃光泽托帕石：玻璃光泽（3 3） 体色体色 钻石有多种颜色，除无色黄色系列外，其它钻石有多种颜色，除无色黄色系列外，其它色统称彩钻。合成金红石，带有黄色色调；色统称彩钻。合成金红石，带有黄色色调；GGGGGG中中带灰色色调。带灰色色调。（4 4） 色散色散 高色散，钻石为高色散，钻石为0.044

6、0.044，仿钻色散与钻石接近，仿钻色散与钻石接近的有锆石的有锆石0.0390.039，GGG0.045GGG0.045，CZ0.060CZ0.060，铅玻璃，铅玻璃0.0600.060，其它高于和低于色散较易区分。，其它高于和低于色散较易区分。2022-6-613戴比尔斯集团百年纪念钻石重273克拉（5 5） 比重比重 钻石钻石SG3.52SG3.52，其它仿钻，其它仿钻SGSG都较高，都较高，GGGGGG最最高高7.007.007.097.09，用静水称重可区别。，用静水称重可区别。（6 6） 荧光特点荧光特点n钻石荧光有变化，仿钻有荧光时，则较均匀。钻石荧光有变化，仿钻有荧光时，则较均匀

7、。钻石的紫外荧光无至强，可呈现蓝色、黄色、钻石的紫外荧光无至强，可呈现蓝色、黄色、橙黄色、粉色、黄绿色等，长波强于短波，有些橙黄色、粉色、黄绿色等，长波强于短波，有些可见磷光。荧光与晶格中的可见磷光。荧光与晶格中的N N元素有关。元素有关。9090以上以上为蓝白色。蓝白色荧光会提高钻石的色级，过强为蓝白色。蓝白色荧光会提高钻石的色级，过强会导致钻石透明度降低。会导致钻石透明度降低。n荧光不同，钻石硬度略有差异（无荧光荧光不同，钻石硬度略有差异（无荧光黄色荧黄色荧光光蓝白色荧光蓝白色荧光）。）。钻石长波下的紫外荧光钻石长波下的紫外荧光 合成钻石短波下的紫外荧光合成钻石短波下的紫外荧光由于钻石在紫

8、外灯下的荧光颜色种类和荧光强度均有很大变化，对于群镶于一件 首饰上的碎钻来说，它们的荧光颜色及强度均各不相同，而合成立方氧化锆、玻璃等仿制品通常表现出较为一致的荧光特点。 （7 7） 内部特征内部特征 钻石与仿钻的内部特征有差异。钻石与仿钻的内部特征有差异。仿仿钻钻钻石内的包裹体钻石内的包裹体思考题：钻石与无色刚玉的鉴别？思考题：钻石与无色刚玉的鉴别？钻石与水晶的鉴别鉴别？钻石与水晶的鉴别鉴别？钻石与无色托帕石鉴别？钻石与无色托帕石鉴别？钻石与无色绿柱石鉴别？钻石与无色绿柱石鉴别？天然宝石作为钻石仿制品鉴定天然宝石作为钻石仿制品鉴定 注：注： （1 1）无色外观与钻石接近，锆石高色散，无色）无

9、色外观与钻石接近，锆石高色散，无色刚玉的高刚玉的高H H （2 2）上术所列均为双折射）上术所列均为双折射 （3 3）H H大于大于7 7以上以上n锆石与钻石如何区别：很多较好的锆石与钻石锆石与钻石如何区别：很多较好的锆石与钻石用肉眼很难分辨开来；用肉眼很难分辨开来；第一、锆石是非均质体，从琢磨好的锆石刻面石第一、锆石是非均质体，从琢磨好的锆石刻面石顶面往下看，可以见到底部的棱面具有清晰的双顶面往下看，可以见到底部的棱面具有清晰的双影，而钻石则无此双影。影，而钻石则无此双影。第二、钻石的硬度为第二、钻石的硬度为1010，而锆石的硬度为，而锆石的硬度为8 8。用锆。用锆石来刻划硬度为石来刻划硬度

10、为9 9的标准硬度片刻不动，便可与钻的标准硬度片刻不动，便可与钻石区别。石区别。第三、钻石的比重为第三、钻石的比重为3.523.52，而锆石的比重则达，而锆石的比重则达4 42 2以上。以上。n思考题：如何区别钻石与仿玻璃制品仿钻思考题：如何区别钻石与仿玻璃制品仿钻？ 1. 1. 普通玻璃仿制品普通玻璃仿制品 H H小，光泽弱，色散低、为产生全反射，小，光泽弱，色散低、为产生全反射，通常在亭部贴箔，以防止漏光。通常在亭部贴箔，以防止漏光。 2. 2. 铅玻璃铅玻璃 在玻璃中加在玻璃中加PbO, PbO, 有时高达有时高达40%Pb, 40%Pb, 加铅加铅玻璃。玻璃。 优点：优点：RIRI，色

11、散，比重，色散，比重 缺点：缺点：H H小小 钻石：钻石：H10 H10 面平棱直、无刻划痕面平棱直、无刻划痕仿钻：仿钻：H H低低 刻面棱圆滑、表面有刻划痕刻面棱圆滑、表面有刻划痕宝石：宝石：H9 H9 表面无刻划痕表面无刻划痕玻璃：玻璃：H H低低 表面较多刻划痕表面较多刻划痕钻石钻石仿钻仿钻其特点：其特点：（1 1）表面易磨损，刻面棱易损，常出现）表面易磨损，刻面棱易损，常出现贝壳状断口。贝壳状断口。（2 2）抛光成不平，具有一定的弧度。）抛光成不平，具有一定的弧度。（3 3）棱角圆滑，铅玻璃）棱角圆滑，铅玻璃H H低，怕磨损，在低，怕磨损，在镶嵌中常采取保护办法，新磨出的铅玻镶嵌中常采

12、取保护办法，新磨出的铅玻璃，尤其是花式琢型，需仔细观察。璃，尤其是花式琢型，需仔细观察。1. 1. 合成蓝宝石合成蓝宝石 由维尔纳叶法生长，通常用纯净的由维尔纳叶法生长，通常用纯净的ALAL2 2O O3 3梨梨晶，晶，H9H9，RI1.76RI1.761.781.78，DR0.008DR0.008，色散低，色散低，0.0180.018，除硬度，除硬度H9H9，接近钻石外，其它特点与钻石，接近钻石外，其它特点与钻石不接近。不接近。2. 2. 合成尖晶石合成尖晶石 由维尔纳叶法生长，成分由维尔纳叶法生长，成分MgO, ALMgO, AL2 2O O3 3构成，构成，两种氧化物的比例范围从两种氧化

13、物的比例范围从 2MgO2MgO7AL7AL2 2O O3 3到到MgOMgO ALAL2 2O O3 3；H H：8 8，RIRI：1.7271.727单折射，色散单折射，色散0.0200.0203. 3. 合成金红石合成金红石 19481948年开始合成，维尔生长合成，年开始合成，维尔生长合成，RI2.61RI2.612.912.91，DR0.287DR0.287，刻面棱重影明显，刻面棱重影明显，色散色散0.280.28，H6H64. 4. 钛酸锶钛酸锶 可由维尔纳叶法生长合成可由维尔纳叶法生长合成 RI2.41RI2.41，单折射，单折射，H6H6，色散，色散0.200.20，折，折射率

14、与钻石接近，但火彩极强，约为钻石射率与钻石接近，但火彩极强，约为钻石4 4倍多，倍多，H H太低，极易磨划。太低，极易磨划。 5. 5. 钇铝榴石（钇铝榴石（YAGYAG） 由晶体提拉法生长，在由晶体提拉法生长，在CZCZ未出现之前，曾为未出现之前，曾为钻石最成功的仿制品，钻石最成功的仿制品，7272年生产达顶峰，产量为年生产达顶峰，产量为4040千万千万ct,RIct,RI：1.83, 1.83, 单折射，色散：单折射，色散：0.0280.028，H H：8.58.5，SGSG：4.864.86 6. 6. 钆镓榴石钆镓榴石 由晶体提拉法生长，生产成本较高。由晶体提拉法生长，生产成本较高。R

15、IRI：1.971.97，单折射，色散：，单折射，色散：0.0450.045，H H：6 6，色散，色散与钻石最接近。但与钻石最接近。但H H低，极易磨划。低，极易磨划。 主要特点：在阳光下暴晒时易变为黄棕色，主要特点：在阳光下暴晒时易变为黄棕色，19751975年生产出，年生产出，19761976年年CZCZ问世即被淘汰。问世即被淘汰。7. 7. 立方氧化锆（立方氧化锆（CZCZ） H H：8.58.5，RIRI：2.152.152.182.18，单折射，单折射，色散色散0.0650.065，SG6.00SG6.00（5.65.66.06.0），退火不），退火不好时易出现异常双折射，正交偏光

16、下出现弯好时易出现异常双折射，正交偏光下出现弯曲黑带。曲黑带。 主要特点：主要特点：H H大，大，RIRI高，火彩强，比重大。高，火彩强，比重大。 钻石仿制品的代用品：立方氧化锆钻石仿制品的代用品：立方氧化锆 新的钻石仿制品新的钻石仿制品无色合成碳化硅（莫仪桑石）无色合成碳化硅（莫仪桑石） 1.1.H9.25H9.25 绝对硬度为绝对硬度为3000kg/mm3000kg/mm2 2, , 钻石为钻石为8000kg/mm8000kg/mm2 2，红蓝宝石为，红蓝宝石为2000 kg/mm2000 kg/mm2 2 2. 2.RIRI2.6482.648，2.6912.691；DR0.043DR0

17、.043（十倍下可看（十倍下可看棱面双影）棱面双影） 3. 3. 色散为色散为0.1040.104 4. 4.SGSG：3.223.22（3.203.203.243.24） 6.5mm6.5mm圆钻为圆钻为1ct1ct重重 6.5mm6.5mm碳化硅重碳化硅重0.91ct0.91ct 5. 5. 紫外紫外LWLW橙色橙色 6. 6. 紫区紫区425mm 425mm 以下有吸收线以下有吸收线 7. 7. 放大观察，具明显刻面棱双影线放大观察，具明显刻面棱双影线8. 8. 颜色：淡绿色调，黄色调或灰色调颜色：淡绿色调，黄色调或灰色调9. 9. 热导系数为热导系数为1.61.64.8Cal/cm4.

18、8Cal/cmo oC; C; 钻石钻石0.150.151.7 Cal/cm1.7 Cal/cmo oC C，两者较接近。两者较接近。 10102.4172.417无无0.040.044 43.53.52 2等轴等轴橙到蓝橙到蓝9.259.252.6482.648- -2.6912.6910.040.043 30.100.104 43.23.22 2一轴一轴橙到蓝橙到蓝8.58.52.172.17无无0.050.058 86.06.0等轴等轴橙橙u 鉴定特征鉴定特征 后刻面棱线重影、白色的线状包体。后刻面棱线重影、白色的线状包体。 碳硅石的比重小于钻石。碳硅石的比重小于钻石。 热导仪的使用应谨

19、慎。热导仪的使用应谨慎。热导仪是根据钻石的高导热性设计的仪器热导仪是根据钻石的高导热性设计的仪器 以钻石为顶，低色散宝石作为底，如果粗略检以钻石为顶，低色散宝石作为底，如果粗略检查不易察觉。查不易察觉。 以高以高H H，低色散材料作顶，以高色散低，低色散材料作顶，以高色散低H H（如：（如：钛酸锶）作底，使其所仿火彩更易接近钻石；钛酸锶）作底，使其所仿火彩更易接近钻石； 以小钻石拼合成大的钻石，以提高以小钻石拼合成大的钻石，以提高ctct价格。价格。 裸石：（裸石：（1 1）寻找拼合面及拼合线）寻找拼合面及拼合线 （2 2）放大检测拼合面上的气泡。）放大检测拼合面上的气泡。石榴石拼合石石榴石拼

20、合石黄色蓝宝石为顶、合成蓝宝石拼合石黄色蓝宝石为顶、合成蓝宝石拼合石 1. 1. 透视法：前提条件为圆钻切工，白纸上划线透视法：前提条件为圆钻切工，白纸上划线 钻石：钻石：RIRI高，反射性强，不透切工比例高占直高，反射性强，不透切工比例高占直径径60%60% 仿钻：仿钻：RIRI低，未按比例切工，漏光低，未按比例切工，漏光。 视频：钻石与仿钻石视频：钻石与仿钻石钻石与仿钻石钻石与仿钻石2. 油滴法油滴法 利用钻石亲油斥水的性质，用一支油基墨笔利用钻石亲油斥水的性质，用一支油基墨笔在钻石表面划线。在钻石表面划线。 钻石：表面留下一条线钻石：表面留下一条线 仿钻：表面呈油滴不连续。仿钻：表面呈油

21、滴不连续。3. 3. 哈气实验哈气实验 钻石哈气后蒙上一层水汽，很快蒸发。钻石哈气后蒙上一层水汽，很快蒸发。 仿钻哈气后蒙上一层水汽，相对缓慢，热导仿钻哈气后蒙上一层水汽，相对缓慢，热导率低，不易蒸发。率低，不易蒸发。4. 4. 外部特征法外部特征法 （1 1）纹理：与生长纹一样，双晶线，解理裂隙，断口，）纹理：与生长纹一样，双晶线，解理裂隙，断口，原晶面，解理凹角，胡须腰。原晶面，解理凹角，胡须腰。 （2 2）与钻石切磨有关：对钻石切工分级很重要。）与钻石切磨有关：对钻石切工分级很重要。 a.a.钻石：刻面棱锋利笔直，棱线交点较好，钻石：刻面棱锋利笔直，棱线交点较好， 表面光滑如镜，底尖，尖

22、点很尖，为钻石。表面光滑如镜，底尖，尖点很尖，为钻石。钻石不同刻面的抛光痕钻石不同刻面的抛光痕仿钻的刻面棱重影仿钻的刻面棱重影 b.b.仿钻：刻面棱圆滑或破损，仿钻：刻面棱圆滑或破损， 破口处有贝壳状断口，破口处有贝壳状断口， 冠部和亭部严重错位，冠部和亭部严重错位， 棱线难相交一个点。棱线难相交一个点。 天然钻石仿钻5. 5. 内部特征法内部特征法 钻石内有晶体针尖，针尖群，云雾，羽状钻石内有晶体针尖，针尖群，云雾，羽状裂隙，生长纹，生长线，如净度低时，裂隙，生长纹，生长线，如净度低时，SISI，P P包体包体易见，有暗色包体，有时则采取激光打孔烧掉。易见，有暗色包体，有时则采取激光打孔烧掉

23、。 仿钻：尤其是人工、合成、玻璃内有气泡，仿钻：尤其是人工、合成、玻璃内有气泡，有未熔残渣。有未熔残渣。 6. 6. 色散法色散法 CZCZ：看下去，色彩丰富，可见红光，当晃动：看下去，色彩丰富，可见红光，当晃动时，一大片橙色闪光在亭部小面上闪烁。（时，一大片橙色闪光在亭部小面上闪烁。（6 6点钟，点钟，一半都是橙黄色。）一半都是橙黄色。） YAGYAG：一大片蓝色闪光在亭部小面闪烁。：一大片蓝色闪光在亭部小面闪烁。 钻石：看下去色彩单调，晃动时，橙黄色闪钻石：看下去色彩单调，晃动时，橙黄色闪光在亭部光在亭部3 34 4个小面闪烁。个小面闪烁。 色散值低：一大片蓝色闪光。色散值低：一大片蓝色闪

24、光。 7. 7. 荧光法荧光法 GGGGGG为橙色，为橙色，CZCZ为弱黄至橙色。为弱黄至橙色。 钻石荧光强度不均一，根据产出状态和生长钻石荧光强度不均一，根据产出状态和生长各种原因，有些钻石呈蓝色、蓝白色、粉红色、各种原因，有些钻石呈蓝色、蓝白色、粉红色、黄绿色荧光，荧光强、中、弱都有，有些钻石呈黄绿色荧光，荧光强、中、弱都有，有些钻石呈惰性，对检测群镶钻石有帮助。惰性，对检测群镶钻石有帮助。 8. 8. 热导仪热导仪 专门为钻石设计的一种仪器，钻石导专门为钻石设计的一种仪器，钻石导热性比较强，这种特性常利用在电子工业热性比较强，这种特性常利用在电子工业上，钻石把热敏元件中的热量传出来。上，

25、钻石把热敏元件中的热量传出来。 钻石仿制品除碳化硅（莫伊桑石）外，钻石仿制品除碳化硅（莫伊桑石）外，导热性较差，在钻石热导仪下无反应。导热性较差，在钻石热导仪下无反应。钻石热导仪钻石热导仪9. 9. 吸收光谱吸收光谱 钻石具有钻石具有415.5nm415.5nm吸收线，仿钻石不具有吸收线，仿钻石不具有415.5nm415.5nm吸收线。吸收线。10.10.反射仪反射仪 主要针对钻石级高折射率的仿制品（主要针对钻石级高折射率的仿制品（CZCZ、GGGGGG、YAGYAG） 反射仪：是测定从台面反射回来的红外反射仪：是测定从台面反射回来的红外光能量的一种仪器，使用局光能量的一种仪器，使用局 限性大

26、，要求测定样品精细抛光，完全干限性大，要求测定样品精细抛光，完全干净和具有一点点大小（净和具有一点点大小（0.10ct0.10ct）。）。 和钻石反射率极相近的仿制品有钛酸鍶。和钻石反射率极相近的仿制品有钛酸鍶。n珠宝反射仪珠宝反射仪 11. X11. X光法光法 XX射线对轻元素透过，如钻石。碳的原子射线对轻元素透过，如钻石。碳的原子量为量为1212，碳原子中心几乎没有对那些穿越的辐射，碳原子中心几乎没有对那些穿越的辐射线进行吸收的亚微粒子，因此，线进行吸收的亚微粒子，因此，XX射线能轻易地射线能轻易地穿过碳原子使下面的胶片不感光，冲洗后不留影穿过碳原子使下面的胶片不感光，冲洗后不留影响。响

27、。 如如CZCZ中中ZrO2 ZrO2 中的中的ZrZr原子为碳原子的六倍，原子为碳原子的六倍，因此，能吸收因此，能吸收XX射线，当射线，当XX射线照射时，使下射线照射时，使下面胶片感光，冲洗后能见影像。面胶片感光，冲洗后能见影像。12. 12. 比重法比重法 贸易中常用一卡尺量出样品的直径就贸易中常用一卡尺量出样品的直径就可知重量，如可知重量，如1 1克拉重圆钻型钻石直径约为克拉重圆钻型钻石直径约为6.5mm6.5mm. . 对于圆钻来说，重量（对于圆钻来说，重量（ctct）= =直径直径()()高（高（h h）调整系数（调整系数（f f） W=2 W=2 h hf(0.00610.0064

28、)f(0.00610.0064)项目2、钻石与钻石优化处理品的鉴别钻石与钻石优化处理品的鉴别 n由于钻石的珍贵、稀有，远远不能满足人类的需要，因此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，这包括两方面，一是对钻石中的包体加以处理以提高钻石净度，二是改善钻石的颜色。具体处理方法有以下几种。n1颜色优化处理颜色优化处理n (1) 传统的颜色优化处理的方法传统的颜色优化处理的方法n 为了改善钻石的颜色，很古老的处理方法为了改善钻石的颜色，很古老的处理方法是在钻石表面涂上薄薄一层带蓝色的、折是在钻石表面涂上薄薄一层带蓝色的、折射率很高的物质，这样可使钻石颜色提高射率很高的物质，

29、这样可使钻石颜色提高12个级别，更有甚者在钻石表面涂上墨个级别，更有甚者在钻石表面涂上墨水、油彩、指甲油等，以便提高钻石颜色水、油彩、指甲油等，以便提高钻石颜色的级别，也有的在钻戒底托上加上金属箔的级别，也有的在钻戒底托上加上金属箔。这些方法很原始，也极容易鉴别。这些方法很原始，也极容易鉴别。n(2) 辐照改色钻石及其鉴定辐照改色钻石及其鉴定n 物理改色法，也就是用放射照射的方法来改变物理改色法，也就是用放射照射的方法来改变钻石的颜色，可称为永久性改色法。利钻石的颜色，可称为永久性改色法。利n用辐照可以产生不同的色心，从而改变钻石的颜用辐照可以产生不同的色心，从而改变钻石的颜色，辐照钻石几乎可

30、以呈任何颜色。如用中子进色，辐照钻石几乎可以呈任何颜色。如用中子进行辐射，褐色钻石可改变为美丽的天蓝色、绿色行辐射，褐色钻石可改变为美丽的天蓝色、绿色。n值得注意的是这种辐射改色方法只适用于有色而值得注意的是这种辐射改色方法只适用于有色而且颜色不好的钻石。作为且颜色不好的钻石。作为K色级以上的钻石，要色级以上的钻石，要想用此方法提高颜色的级别是办不到的。想用此方法提高颜色的级别是办不到的。n辅照改色钻石的鉴定可从以下三方面进行：辅照改色钻石的鉴定可从以下三方面进行：n颜色分布特征颜色分布特征 天然致色的彩色钻石，其色带为天然致色的彩色钻石，其色带为直线状或三角形状，色带与晶面平行。而人工辐直线

31、状或三角形状，色带与晶面平行。而人工辐照改色钻石颜色仅限于刻面宝石的表面，其色带照改色钻石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。当分布位置及形状与琢形形状及辐照方向有关。当来自回旋加速器的亚原子粒子，从亭部方向对圆来自回旋加速器的亚原子粒子，从亭部方向对圆多面型钻石进行轰击时，透过台面可以看到辐照多面型钻石进行轰击时，透过台面可以看到辐照形成的颜色呈伞状围绕亭部分布形成的颜色呈伞状围绕亭部分布(见图见图3-1-25)。在。在上述条件下，阶梯形琢形的钻石仅能显示出靠近上述条件下，阶梯形琢形的钻石仅能显示出靠近底尖的长方形色带。当轰击来自钻石的冠部时，底尖的长方形

32、色带。当轰击来自钻石的冠部时，则琢型钻石的腰棱处将显示一深色色环。当轰击则琢型钻石的腰棱处将显示一深色色环。当轰击来自钻石琢形侧面时，则琢型靠近轰击源一侧颜来自钻石琢形侧面时，则琢型靠近轰击源一侧颜色明显加深。色明显加深。吸收光谱吸收光谱 原本含氮的无色钻石经辐照和加热处理原本含氮的无色钻石经辐照和加热处理后可产生黄色。据认为这种黄颜色是由后可产生黄色。据认为这种黄颜色是由H3和和H4色色心引起的，且以心引起的，且以H4色心占优势，而天然黄色钻石色心占优势，而天然黄色钻石没有没有H3或或H4色心不明显，在吸收光谱中色心不明显，在吸收光谱中(见图见图3-1-26)，由，由H4色心引起的吸收线的存

33、在被认为是色心引起的吸收线的存在被认为是钻石经辐照的证据。但钻石经辐照的证据。但H4色心的缺失并不说明钻色心的缺失并不说明钻石颜色就一定是天然的。石颜色就一定是天然的。 另外经辐照而成的黄色钻石还可存在另外经辐照而成的黄色钻石还可存在595nm的吸收线，但是的吸收线，但是在样品辐照后再次加热的过程中，随着温度的不断上升，在样品辐照后再次加热的过程中，随着温度的不断上升，595nm吸收线将消失，与此同时在红外光谱区将出现吸收线将消失，与此同时在红外光谱区将出现Hlb和和Hlc线。从目前的技术看，不可能做到既无线。从目前的技术看，不可能做到既无595nm吸收吸收线，又无线，又无Hlb和和Hlc吸收

34、线的辐照钻石，因此吸收线的辐照钻石，因此595nm或或Hlb和和Hlc线的出现，将是辐照钻石的鉴定依据。导电性。天线的出现，将是辐照钻石的鉴定依据。导电性。天然蓝色钻石由于含微量元素然蓝色钻石由于含微量元素B而具有导电性，而辐照而成而具有导电性，而辐照而成的蓝色钻石则不具导电性。的蓝色钻石则不具导电性。n(3) GE钻石钻石nGE钻石为一种新的颜色优化处理的方法。钻石为一种新的颜色优化处理的方法。1998年，美国通用电器公司年，美国通用电器公司(GE)n采用高温高压采用高温高压(HTHP)的方法将比较少的方法将比较少n见的见的a型褐色的钻石型褐色的钻石(其数量不到世界其数量不到世界n钻石总量的

35、钻石总量的1)处理成无色的钻石处理成无色的钻石(见见n图图31-27)，偶尔可出现淡粉色或淡蓝，偶尔可出现淡粉色或淡蓝n色，该类型又称为高温高压修复型。色，该类型又称为高温高压修复型。n这些高净度的褐色到灰色钻石，经过处理后的颜色大都在D到G的范围内，但稍具雾状外观，带褐或灰色调而不是黄色调。GE钻石在高倍放大下可见内部纹理(见图3-128)、常见羽毛状裂隙，并伴有反光，裂隙常出露到钻石表面、部分愈合的裂隙、解理以及形状异常的包体(见图3-1-29)。一些经处理的钻石还在正交偏光下显示异常明显的应变消光效应(见图31-30)。这种方法处理的钻石鉴定起来比较难，通用电气公司曾承诺由他们处理的钻石

36、在腰棱表面用激光刻上 “GE POL”或“Bellataire” 字样 n(4) Nova钻石n Nova钻石是另外一种新的颜色优化处理的方法。1999年美国诺瓦公司(NovaDiamond)采用高温高压(HTHP)的方法将常见的Ia型褐色钻石处理成鲜艳的黄色一绿色钻石，该类型钻石又称为高温高压增强型或诺瓦(Nova)钻石(见图3-1-32)。n 该类型钻石发生强的塑性变形，异常消光强烈，显示强黄绿n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，n可把Nova钻石和天然钻石区分开。这些钻石刻有Nova钻石的n标识，并附有唯一的序号和证书。n 2净度处理净度处理n (1)激光打孔n激光

37、打孔处理的钻石，由于在钻石表面留下永久性的激光孔眼，而且因为充填物质硬度永远不可能与钻石相同，往往会形成难以观察的凹坑，但对有经验的钻石专家来说，只要认真仔细观察钻石的表面，鉴别它并非很困难的事情 n2)新的“KM”内部激光打孔方法 KM处理方法在2000年引入，KM(Kiduah Meyuhad)是西伯来语“特别打孔”的意思，可有两种处理方法。nA. 破裂法(裂化技术)低质量的钻石有明显的近表面包体，并伴有裂隙或裂纹，激光将包体加热、产生足够的应力以使伴生的n裂隙延至钻石表面，这种次生裂隙看起n来与天然裂隙相似(见图3-1-34)。但 这种处理方法掌握不好容易使钻石破裂。nB、缝合法(裂隙连

38、接技术) 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。 n (2)裂隙充填n 对有开放裂隙的钻石，可以对其进行充填处理，以改善其净度及透明度。n 充填钻石的鉴定可以从以下几个方面人手：n 1)显微镜观察n A.闪光效应 na薄膜虹彩效应 n区别这两种效应的特征是：未充填裂隙的虹彩效应一般在近于垂直裂隙的方向表现得最明显，而充填裂隙的闪光效应则在几近平行裂隙的方向表现最明显。n另一个重要的区分特征是其裂隙结构。 nc辐照斑点 裂隙中的辐照斑点也会误当作为棕色的闪光效应，尽管少见，但这种斑点像铁质斑

39、点一样能在很多角度看见，而不像闪光效应那样。另外辐照斑点可以从裂隙延伸到钻石内部。nb天然色斑 钻石开放裂隙中的橙黄色色斑，有时易被误认为是橙色的闪光效应，这种色斑是由铁质微粒浸染而成，在很宽的角度范围均可见。n B流动构造 充填裂隙内常保留充填物充填过程中的流动构造。n C捕获气泡 充填物内的空洞，即未完全充填的区域可能会很大，捕获的气泡看上去像一组指纹状包体，也可能很小，而呈亮点，这都是裂隙充填的很好证据。n D絮状结构 充填物质过厚时可产生一种絮状结构，有时这种絮状结构又可演变成一种网状结构。絮状结构容易在激光孔的充填物中发现。nE在一些充填裂隙中，发现有白色近于平行的细线，可能是裂隙中

40、的微小裂隙。这一特征很微弱，仅在光纤灯的强光照明下才能观察到。nF充填物颜色 充填物比较厚时，能见到浅棕色至棕黄色或橙黄色充填物的颜色。这种充填物的体色在充填的空洞和激光孔中也能看到。n G不完全充填 不完全充填裂隙通常极细窄，看上去像细白的划痕或暗域下的擦痕能是钻石蒸洗时部分充填物被去除造成的。n H H表面残余表面残余 部分充填物残留于钻石表面。部分充填物残留于钻石表面。n 残留于裂隙人口处呈雾状；残留于表面，就残留于裂隙人口处呈雾状；残留于表面，就像抛光过程留下的烧痕。这种表面残余物与烧痕像抛光过程留下的烧痕。这种表面残余物与烧痕的区别在于，烧痕一般分布面积较大，与裂隙无的区别在于，烧痕

41、一般分布面积较大，与裂隙无关，不重新抛光去不掉。关，不重新抛光去不掉。n 2)2)用用X X光照相和光照相和X X荧光能谱仪鉴定荧光能谱仪鉴定n A AX X光照相光照相 nB BX X荧光能谱荧光能谱n 3钻石膜钻石膜n (2)镀膜钻石的鉴定n 天然钻石是单晶体矿物，钻石膜是多晶体，因此可用鉴定单晶、多晶体的方法区别它们，有两种无损伤的鉴定方法。n1)仔细观察其钻石膜表面，具有粒状结构，而天然钻石通常不存在粒状结构。n 2)用仪器测定。可利用拉曼光谱测定，天然钻石和镀膜钻石的拉曼光谱特征具有很大差异(见图3-1-38)。n 天然钻石的特征峰是在1332cm-1处，因为它是单晶，所以峰的半高宽

42、(FWHM)窄，优质DF钻石膜的特征峰在1332cm-1附近(多晶及内应力都会造成Raman峰的频移)，半高宽 (FWHM)宽，质量差的DF钻石膜的特征峰频移大，强度减弱，甚至在1500cm-1附近出现一个宽峰。对于立方氧化锆或其他低热导率宝石上的DF，只要它很薄仍可用“钻石笔”测其热导率来加以鉴定。n4拼合钻石鉴定拼合钻石鉴定n 钻石拼合石是由钻石(作为顶层)与廉价的水晶或人造无色蓝宝石等(作为底层)粘合n而成的，粘合技术非常高，可将其在镶嵌在首饰上将粘合缝隐藏起来，使人不容易发现。在这种宝石台面上放置一个小针尖，就会看到两个反射像，一个来自台面，另一个来自接合面，而天然钻石不会出现这种现象

43、。仔细观察，无论什么方向，天然钻石都因其反光闪烁，不可能被看穿。而钻石拼合石就不同，因为其下部分是折射率低的矿物，拼合石的反光能力差，有时光还可透过。n到目前为止，已知人工合成金刚石的方法有三种：n (1)静压法 包括静压触媒法、静压直接转变法、晶体触媒法；n (2)动力法 包括爆炸法、液中放电法、直接转变六方钻石法；n (3)在亚稳定区域内生长钻石的方法 包括气相法、液相外延生长法、气液固相外延生n长法、常压高温合成法。n 目前，合成宝石级钻石主要方法是静压法(属于高温超高压法，又称为HTHP法，可分为BELT法和BARS法)和化学气相沉淀法(CVD法)。项目三、钻石及合成钻石的鉴定钻石及合

44、成钻石的鉴定 n 2.高温高压高温高压(HTHP)合成钻石的鉴定合成钻石的鉴定n HTHP合成钻石其主要物理、化学性质与合成钻石其主要物理、化学性质与天然钻石类似，其主要区别在于：天然钻石类似，其主要区别在于：n (1)颜色颜色n 大多数大多数HTHP合成钻石以黄色、桔黄色、合成钻石以黄色、桔黄色、褐色为主，价格很有竞争力，可以作为同褐色为主，价格很有竞争力，可以作为同种天然彩钻的替代晶。而蓝色和近无色等种天然彩钻的替代晶。而蓝色和近无色等颜色的合成钻石由于技术难度大，成本高颜色的合成钻石由于技术难度大，成本高而极难见到。而极难见到。n (2)晶形及晶面特征n合成钻石的晶形多为八面体111与立

45、方体100的聚形，晶形完整(见图3-1-16)。晶面上常出现不同于天然钻石表面特征的树枝状、蕨叶状、阶梯状等图案(见图3-1-17)，并常可见种晶(见图3-1-18)，由于在合成钻石中形成多种生长区，不同生长区中所含氮和其他杂质含量不同，会导致折射率的轻微变化，在显微镜下可观察到生长纹理及不同生长区的颜色差异。n(3)内部显微特征n HTHP合成钻石内常可见到细小的铁或镍铁合金触媒金属包体。这些包体呈长圆型、角状、棒状平行晶棱或沿内部生长区分界线定向排列，或呈十分细小的微粒状散布于整个晶体中，在反光条件下这些金属包体可见金属光泽(见图3-1-19、图3-1-20)，因此部分合成钻石可具有磁性，另可见不规则状的颜色分带、沙漏形色带等。净度以P、SI级为主，个别达VS级甚至VVS级。n(4)吸收光谱n 无色一浅黄色天然钻石具Cape线，即在415nm、452nm、465nm