钻石基本性质01.ppt

钻石的基本性质 赵甫峰 CGC 2008 10 名钻的介绍1 世界最大的钻石 库里南钻 库里南钻1905年1月25日在南非发现 以库利南爵士的名字命名 称为 库利南钻石 重3106克拉 体积约为5 6 5 l0cm 仅为原完整晶体的三分之一 由它制作出了9颗大的和100颗较小的钻石 库里南 号 也称为非洲之星 为水滴形 重达530 02克拉 是世界上最大的成品钻石 目前被镶在英王的权杖上 库里南 号 是一颗切角的长方钻 重317 4克拉 镶在皇后的王冠上 库里南 号 为梨形钻 重95克拉 库里南 号 为方形钻 重64克拉 库里南 号 Cullinan 又称 非洲之星 库里南 号 重530 2克拉 国王的权杖 库里南 号 重317 4克拉 光明之山 钻发现于1302年 原石重800克拉 第一次切磨重186克拉 英国女王得到它之后 将它重新琢磨 重108 93克拉 镶于英国的皇冠之上 2 世界上最古老的钻石 光明之山钻 3 摄政王钻 Regent 摄政王 发现于1701年 摄政王原重410克拉 琢磨后成为30 25 19mm 重136 9克拉的钻石 法国大革命后 拿破仑拥有了这颗钻石 将它镶于剑柄之上 如今 摄政王钻陈列于法国巴黎卢浮宫历史博物馆中供观赏 南非之星 47 55克拉 4 南非之星 南非之星 拯救南非经济的钻石 南非之星 重47 55克拉 无色 梨形琢刻形状 原产于南非 是一颗极优质的净水钻 原钻石重83 5克拉 5 噩运之钻 希望1642年发现于印度西南部 重112克拉 它具有极为罕见的深蓝色 希望 重45 52克拉 具有权其罕见的深蓝色 该钻石充满了奇特和悲惨的经历 它总是给它的主人带来难以抗拒的噩运 所以称之为噩运之钻 常林钻石 目前我国现存发现的最大钻石为常林钻 是1977年12月21日 山东临沐县发山公社常林村的一位女农民在耕地时发现的 重157 77克拉 呈八面体 质地洁净 透明 淡黄色 中国最大的钻石曾是 金鸡 钻石 也发现于该地区 重217 75克拉 但在二战期间被日军掠走 至今下落不明 世界十大钻石原石 世界十大成品钻石 戴比尔斯公司简介DeBeersconsolidatedMines Ltd中文名称 戴比尔斯联合矿业有限公司1888年成立 世界最大的钻石矿业公司 库存钻石量约40亿美元 控制全球钻石的供给和价格体系 世界著名的钻石切磨中心 纽约 安特卫普 特拉维夫 孟买 历史上世界产钻石前五名的国家 澳大利亚 刚果 博茨瓦纳 俄罗斯 南非共和国 整个非洲产量约占世界的一半 其中中非南非约占非洲的80 自上世纪九十年代至今 在加拿大西北部PointLake地区发现100多个岩管 估计占全球钻石产量的15 20 可占世界产量的前五位 钻石的基本性质 赵甫峰 CGC 2008 10 钻石的基本性质 一 钻石的成分结构及晶体形态二 钻石的力学性质三 钻石的光学性质四 钻石的热学和电学性质五 其它性质 一 钻石的成分结构及晶体形态 1 化学成分和分类主要成分C 其质量分数可达99 95 次要成分有N B H 微量元素有Si Ca Mg Mn Ti Cr S惰性气体及稀土稀有元素 达50多种 次要组分决定了钻石的类型 颜色及物理性质 型和 型钻石 二 钻石的结构及晶体形态1 原子结构 钻石成分为C C61S22S 2P3C C原子以共价键的形式相结合 形成SP3杂化 SP3杂化轨道恰好为四面体形式 所以钻石碳原子则以四面体方向分布 每个碳原子就有4个共价键 组成了具有四个角相等的正四面体 形成一个钻石晶胞 四个角的碳原子也成为其它四面体晶胞的一部分 碳原子的四面体示意图 钻石整个结构可以视为以角顶相连接的四面体结合 规则重复和三维排列 等轴晶系 具立方面心格子 钻石的晶体结构 2 晶体形态 a 单体常见单形有八面体 菱形十二面体和立方体 上左 菱形十二面体上右 立方体下 八面体 b 形态不规则的钻石生长速度或生长空间受到限制 原始晶体受到岩浆熔蚀或溶解 构造应力或机械破碎作用 不规则形态的钻石晶体 由二个或更多的单形晶体组成 钻石中八面体与菱形十二面体的聚形多见 合成钻石八面体和立方体的聚形 八面体与菱形十二面体钻石聚形 c 聚形 合成钻石立方体与八面体的聚形多见 很少见到菱形十二面体 d 双晶 两个或两个以上单晶按一定的对称方式生长在一起 形成的规则连生 分为接触双晶和穿插双晶 八面体晶体 双晶八面体 3 表明特征a 三角凹痕与三角座 方向 c 纹理 生长阶梯 b 生长阶梯 八面体纹理示意图 立方体面纹理示意图 十二面体纹理示意图 指两个晶面的接合处形成的凹角 凹角大于180 在三角薄片双角中 纹理方向发生改变的地方称为结节 结节对于钻石加工来讲会产生困难 d 结节 凹角顶端的纹理 形似青鱼骨刺纹 故称为青鱼骨刺纹 e 凹角和青鱼骨刺纹 二 钻石的力学性质 1 解理指宝石沿某些方向裂开并留下或多或少平坦断面 鉴定 加工 品质 同等强度键产生的解理情况 2 硬度宝石对刻划的难易程度 承受摩擦的能力以及抵抗更硬物质压力的能力 切工 鉴定 耐久 钻石晶体方向性的差异硬度 立方体网面平行边的方向硬度低于对角线方向 菱形十二面体网面平行长方形短边方向硬度低于长边方向 八面体网面角形各边垂直方向硬度低于平行边的方向 不同晶面硬度不同 3 韧性和脆性 保养 加工 韧性与硬度不同 如果钻石用老虎钳挤压时钻石很坚固 可抵抗很大的压力 然而不经撞击 若重击则易于破碎 即钻石相当脆性 软玉的硬度为6 5 然而由于多晶质的交织结构 韧性大于钻石 4 密度 由于原子结构的堆积不同 相同体积的不同材料 质量不同 选钻 鉴定 钻石的密度 S G 3 52很稳定 三 钻石的光学性质 1 颜色 无色至浅黄 褐 灰 色系列 包括无色 微黄 微褐 微灰色 彩色系列 包括黄色 褐色 红色 粉红色 蓝色 绿色 紫罗兰等 彩钻是由于少量N B H进入晶格 形成各种色心而呈色 或是因为晶体塑性变形产生位错 缺陷 对某些光的吸收而使钻石呈色 1 黄 棕黄色钻石的颜色是由于N原子代替C原子而产生的 N N2 N3 Nn 2 蓝色钻石 不含N 含B 属 b型 少数含H的钻石也可呈蓝色 3 粉红色和褐色钻石 晶格变形产生颜色 这种晶格缺陷在极端情况下形成紫红色 4 绿色或蓝绿色钻石 通常是由于长期天然辐射作用而形成 5 黑色 集合体 包体及裂隙 彩色钻石 2 折射率 反射率 光泽钻石的折射率为2 417 临界角为24 5 反射率为17 石英的折射率为1 54 反射率4 5 钻石具有较强的反射率 因此能产生较强的亮度 宝石的反射率可以换算 折射率越大反射率越大 加工 鉴定 在偏光镜下 有些钻石具有异常双折射现象 是由某种形式的应变引起 具异常双折射的钻石 会给加工带来困难 3 色散 火彩 当白光通过透明的斜面时 分解成它的组成波长 出现光谱色 称为产生色散 钻石 0 044 白光穿过棱镜折射而产生色散 白光通过内反射分解成组成色 有关宝石的色散值 4 发光性 钻石受电磁辐射 X 射线荧光 阴极发光 紫外荧光 发出的光称为荧光 物质离开辐射源后 继续发光成为磷光 紫外荧光 用于测试的宝石紫外光的波长分别365nm和254nm 霍普钻石 希望钻石 发很壮观的带粉红色色调的红色磷光 许多钻石在紫外光移开后发出磷光 不同强度的荧光可帮助鉴定群镶钻石及仿制品 5 光谱钻石可见415nm 453nm 478nm 594nm吸收线 无色 浅黄色的钻石 415nm 褐 绿色钻石 504nm 有的钻石同时有415nm和504nm 四 钻石的热学和电学性质 1 热膨胀性物质受热将朝各个方向膨胀 钻石的热膨胀性非常低 温度的突然变化对钻石的影响很小 不含包裹体的钻石在绝氧的真空中加热到1800度而后快速冷却 不会带来任何损害 但有裂隙或含有热膨胀性大于钻石的矿物包裹体 受热时将破裂 2 导热性导热性是物质将热