寶石級別的人工鉆石生產成本比天然鉆石還要高 鉆石劃玻璃鉆石會破嗎


寶石級別的人工鉆石生產成本比天然鉆石還要高 鉆石劃玻璃鉆石會破嗎

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鉆石是寶石級的金剛石,是迄今為止人們發現的硬度最大的物質 ?;瘜W成分為碳(C)單質 。開采出來的金剛石平均只有約20%達到寶石級(鉆石) , 其余80%只能用于工業 。
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雜質元素決定了鉆石的顏色
可以含微量雜質元素,其中最主要的是氮(N)和硼(B) , 并據此將其劃分為Ⅰ型和Ⅱ型 。
Ⅰ型含氮,天然鉆石絕大多數屬此型,鉆石呈無色至黃色;
Ⅱ型基本上不含氮,其中Ⅱa型不含硼 , 鉆石呈無色、棕色、粉紅色,Ⅱb型含硼,鉆石呈藍色 。天然鉆石中屬Ⅱ型者非常稀少 。
在鉆石的晶體結構中,碳原子彼此以牢固的共價鍵相結合,從而決定了它的巨大的硬度(莫氏硬度10)、金剛光澤、透明 。
鉆石具有高折射率(2.417)、高色散值(0.044),但要想顯示出色澤繽紛、光彩奪目的火彩還必須經過精密的切割 。最基本、也是最常見的鉆石切磨形式(琢型)為圓多面形琢型 。
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這種琢型可分為冠部、腰棱和亭部三大部分,共包括57(無底小面)或58(有底小面)個刻面 。這種琢型能產生斑斕光彩的效果 。因為當白光穿過棱鏡時,由于組成白光的七色光的波長不同 , 在棱鏡中傳播速度不同 , 折射率各異,當它們穿出棱鏡時,便顯示出七彩光譜 。
七彩光分開的程度與棱鏡的材料的色散值有關 , 色散值愈大,分散愈開 。鉆石的色散值很高,而這種琢型的互不平行的各種刻面則起到了棱鏡的作用,使鉆石產生高亮度和火彩) 。
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鉆石高亮度和火彩的產生
琢型中各刻面間的角度和各部分的比例恰當才能獲得最佳反射效果,不正確的切磨會使鉆石產生漏光現象 。
除圓多面形琢型外,還可以做成多種花式琢型 。它們大致可以分為兩類:一類為多面形琢型,如橄欖形、梨形、心形、橢圓形等,可以說是圓多面形的變形;另一類為階梯狀琢型,如祖母綠型、正方形及菱形、六邊形等多種多邊形輪廓的琢型 。
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只要根據碳相圖人為地創造相應的壓力和溫度條件 , 就能合成出鉆石 。1955年2月15日,美國以石墨為原料,在2?750℃和約1010帕的溫、壓條件下首次合成了金剛石 。但是用高壓高溫法打造的鉆石各方面品質與寶石級鉆石相去甚遠 。
傳統高壓高溫法是模擬了自然界的高溫高壓 , 但合成的鉆石克拉數較小,而且金屬觸媒會在鉆石內留有殘渣,機器內極少量的氮元素還會混入鉆石中,讓鉆石呈現黃色,根據鉆石的 4C 標準 , 這種鉆石通常處于中低端,一般只能作為工業用途,目前工業用鉆石的98%來自人造鉆石,主要用于機械加工和切割工具、導熱、光學材料和電子產品 。
【寶石級別的人工鉆石生產成本比天然鉆石還要高 鉆石劃玻璃鉆石會破嗎】 化學氣相沉淀法可以大幅改善這些缺陷 。老技術主要靠“壓”,新技術是讓鉆石自己“生長”出來——讓特殊氣體在特殊環境下分解出碳元素然后沉淀結晶 。這種方法合成的鉆石能達到高級天然鉆石的顏色和純凈度 。不過由于幾乎所有人造鉆石都是帶顏色的,而且大多數粒徑較小,如果要生成寶石級的大克拉鉆石,成本要遠高于開采天然鉆石,所以目前寶石級鉆石只有不到1%來自人造鉆石,大多數市場仍然被天然鉆石所占據 。

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