10 钻石仿制品及鉴别.ppt

第十章钻石仿制品及鉴别,目录,一.钻石的仿制品,(一)钻石的仿制品的相关概念,(二)可用来仿钻石的人工宝石,(四)钻石拼合石,(三)可用来仿钻石的天然宝石,二.钻石与仿制品的鉴别,(一)肉眼和10放大镜观察,(二)其他简单鉴别方法,(三)仪器测试,一、钻石的仿制品的相关概念,钻石仿制品：外观上某些特征类似于钻石的宝石，但与钻石的原子结构、物理性质完全不同。,第一节钻石的仿制品,任何透明宝石都可以作为钻石的仿制品,包括人造宝石、合成宝石和天然宝石。将仿制品作为钻石销售时，称为假钻。,人造宝石:全部或部分由人工生产的无机岩矿材料，它们的化学成分，原子结构和物理性质没有天然对应的。,如钇铝榴石（YAG）钆镓榴石（GGG）,合成宝石:指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、合成立方氧化锆、合成碳硅石,人造宝石和合成宝石统称为人工宝石。,二、可用来仿钻石的人工宝石,1、合成金红石：,折射率为2.61-2.90，双折射率0.287,非常明显的刻面棱重影。,色散0.33,切磨后具有极高的亮度和火彩。,硬度仅为6,极易磨损。,总是带有一些黄色调。,2、合成钛酸锶：,折射率2.41，单折射。,色散：0.20，约为钻石的4倍，明显强于钻石,约在1948年开始用来仿制钻石。,1953年钛酸锶问世。颜色与钻石相近。,硬度仅为5.5，极易被磨损。,3.立方氧化锆,是现代首饰中最常见的钻石仿制品。1965年由俄罗斯首次用冷坩埚法生产成功，所以商业上常称为俄国钻。,折射率2.15-2.18，单折射宝石。色散0.065，火彩强。硬度8.5，比重5.6-6.0。比重大,火彩强,通过训练易与钻石区分.,4、人造钇铝榴石（YAG）：,YAG与钻石具相同的光学性质，均质体宝石。RI1.83，色散0.028,虽低于钻石，但较近似，H8.5，曾一度为钻石的主要仿制品。,5、人造钆镓榴石（GGG）：,RI1.97，色散0.045，均质体宝石,硬度低,H6，暴露在阳光下又易变为棕色，且生产成本较高，所以很少作为钻石的仿制品。,6、合成尖晶石：,折射率和色散都较小，切磨后显得苍白无光，较少地用于仿钻。,7、玻璃,普通玻璃：化学成分为SiO2，硬度5.5，色散低，常在亭部贴箔，以防止漏光。,铅玻璃：普通玻璃增添一定数量的氧化铅，极大地提高玻璃亮度和色散，甚至出现类似于钻石的火彩。比重大,硬度低于普通玻璃.,玻璃的特点：易磨损，常出现贝壳状断口。抛光面不平，具有一定的弧度。棱角圆滑。,内含物：常含气泡。,8、合成莫依桑石是市场上较新的钻石仿制品。,天然碳化硅是1904年最先由莫依桑发现于亚利桑那的陨石中，自然界极为稀少;碳化硅早就能合成出来，但主要用作工业磨料和半导体材料;用于首饰的合成碳化硅单晶(即莫依桑石)是90代末才由北美的C3公司投放于市场的一种新的钻石仿制品。,其合成方法是应用了在高温常压下气相迁移的化学机制，即升华工艺，碳化硅粉料被气化而后冷凝并补给生长中的梨晶，中间不经过液态阶段。,合成莫依桑石的特征:,成分为SiC，早期合成品的颜色为淡绿色，近几年出现了近于无色的品种，它总是吸收白光的一部分，产生特有的黄色调;,金刚光泽，透明;无解理，韧性强，摩氏硬度9.25，密度3.22g/cm3（在二碘甲烷中钻石下沉，莫依桑石浮起）;,折射率：2.691-2.649，双折射率0.042（其有明显的刻面棱重影）;色散值0.104（具有明显强于钻石的火彩）。,导热性较高，与钻石接近，用热导仪难以区分。现在已研制出一种电导仪（590电导仪）,可方便、快捷地根据导电性区分大部分钻石与合成莫依桑石。,内含物：针状包体。,三、可用来仿钻石的天然宝石,这些宝石均为非均质体，且在折射率、色散和密度上都有较大差别。,用来仿制钻石的天然宝石：无色蓝宝石、黄玉、绿柱石、锆石、石英等。,四、钻石拼合石,拼合石的鉴别,拼合面有气泡,宝石不同材料荧光不同、光泽不同,内部包裹体不同,仿钻：加工不精细，各种偏差总是可见，如刻面棱往往不相交于一点，冠部刻面与亭部刻面常错位。由于硬度低，磨损多，刻面棱圆滑或破损，破口为贝壳状断口。,第二节钻石与仿制品的鉴别,一、肉眼和10放大镜鉴别,1外部特征,钻石：钻石比例及对称性尽可能会达到理想的程度，刻面棱总是严格地交于一点。由于硬度高，磨损少，刻面棱锋利笔直，表面光滑如镜，底尖很尖。有时可见断口、原晶面、凹角、胡须腰。,钻石,仿钻,钻石的抛磨痕只出现在某一刻面上；仿钻的抛磨痕沿相邻刻面分布。,仿钻的抛光痕,钻石,仿钻,2.内部特征:,钻石内有晶体、针尖群、云雾、羽状裂隙、生长线等。,仿钻尤其是人工、合成的仿钻制品内有气泡，有未熔残渣，弯曲生长纹等。合成莫依桑石中可见长针状包裹体.,3、光泽、亮度、火彩,钻石的高反射率和折射率使之产生了金刚光泽.钻石切磨成圆形明亮琢型具光学正确比例，展示了最佳的亮度和火彩效应。,光泽与火彩明显低于钻石的相似宝石：水晶、无色蓝宝石、黄玉以及合成尖晶石、合成蓝宝石、人造钇铝榴石等这些宝石光泽低、火彩弱，明显不同与钻石。,亮度与钻石相似但火彩过强的相似宝石：人造YAG、合成金红石具有近似的亮度，但这些宝石的色散明显大于钻石，所体现的火彩明显强于钻石。,色散法,钻石色散0.044，橙黄色闪光在亭部3-4个小面闪烁。,CZ：一大片橙黄色闪光在亭部小面上闪烁。,YAG：一大片蓝色闪光在亭部小面闪烁。,4、双折射的鉴别,钻石是单折射材料,从任何方向都看不到重影现象。,具明显刻面棱重影的仿钻材料：锆石（DR：0.059）、合成金红石（DR：0.278）、合成碳硅石（DR：0.043）具有较大的双折射，可见刻面棱重影。,刻面棱双影不明显的仿钻材料：蓝宝石、黄玉、水晶，双折率较小，不易看到刻面棱双影,用偏光镜很容易区分。,二、其他简单鉴别方法,1、透视法（线测试）：是区分圆形明亮琢型的钻石和其仿制品的简便方法。将宝石台面朝下压在纸上看所画的一条线上，垂直的从亭部一侧透过钻石看不到线，而透过大多数仿制品则能看到,且折射率越低，线条越清。钛酸锶、合成金红石和合成莫依桑石高于钻石的折光率或与钻石有相似的折光率，因此有类似的反应,透视法的局限性：,花式琢型的钻石或仿钻不适用,镶嵌样品不适用,切工比例太差的圆明亮琢型也不适用,钛酸锶、合成金红石和合成莫依桑石高于钻石的折光率或与钻石有相似的折光率，因此有类似的反应，不适用此法,2、亲油性测试法：,钻石：油基墨笔在表面划一条线，表面留下一条不间断的线。,仿钻：表面呈不连续的液滴分布。,利用钻石的斥水性来区分钻石和仿制品。在钻石表面滴一滴水,水成珠,不散开。但是，大多数仿钻如CZ、YAG、锆石等，也能形成与钻石相似的高耸水珠。此方法已无实际意义。,3、水滴测试:,钻石和合成莫依桑石的导热性远高于其他宝石，利用这一性质可以进行触感和哈气实验。,4、触感实验：,待样品温度与室温一样后,用镊子夹住样品的腰棱（不可用手），台面接触额头或鼻尖，感觉样品的冷暖，钻石显凉感，仿钻显温暖感。,对着待区分的样品哈气，观察雾气消失的情况。钻石上一层簿雾的消失明显比仿钻快（仿钻热导率低，不易蒸发）。,5、哈气实验：,7.倾斜实验:仿钻漏光而出现暗窗,三、仪器测试,1.紫外荧光,对检查群镶无色宝石首饰非常有用。如果首饰上所有宝石显示相同的荧光反应，可以肯定不是钻石而是仿制品。钻石荧光强度与颜色不均匀，有些呈蓝色，蓝白色，粉红色，黄绿色，荧光强、中、弱都有，有些钻石呈惰性。,2.热导仪,所有宝石中钻石的热导率最高，利用这一特性研制了热导仪,非常有效快速将钻石与仿钻区分开。,热导仪由一个热探头和显示热探头温度变化的电路组成。热探头与样品接触时，热探头与所接触的材料的热导率不同，产生的温度变化不一，这种差异由仪器电路显示，借以区别钻石与相似宝石。,热导仪的操作,将未镶的样品按大小放在金属样品台上的小孔中，若为已镶首饰，则直接测试；,打开热导仪电源开关，指示灯Lamponbat亮，待工作指示灯Lamponready亮时，热导仪预热完毕；,根据室内温度和样品大小，按热导仪的说明设置测试条件,将热探针接触样品，若测试样品为钻石，指示灯中红色灯迅速变亮，并发出“嘀、嘀”鸣叫声，若不是钻石，热导仪则无此反应。,注意事项,测试样品要求与室温相同，样品的温度与室温温差过大，钻石将不显示钻石反应，导致错误结果；,反复测试会导致样品的温度上升，出现热导反应迟钝造成错误信号。每次测试时应使样品恢复到室温后再做下一次测试；,热探头与样品的接触用力要适当，不可忽轻忽重，用力过度会损坏热探头；,对于镶嵌的钻石，要避免热探针与金属接触，否则会出现与钻石相同的错误结果；,合成蓝宝石有时也会出现类似钻石的反应,反应速度慢于钻石。,合成碳硅石与钻石有着近似的导热性，热导仪无法区别。,其他一些类型的莫依桑石检测仪利用了莫依桑石的导电性。绝大多数的莫依桑石肯有导电性，而钻石中除含硼的蓝色钻石外均不具有导电性;还发现，如在测试过程中把那些测不到导电性的莫依桑石置于长波紫外光下，可诱发出导电性。,3.莫依桑石检测仪,由C3公司生产的590型检测仪利用钻石和莫依桑石在光谱紫外区的不同特性;能够有效地将钻石与碳硅石区分。,DiamondSure（钻石光谱鉴定仪),4吸收光谱,钻石具415nm吸收线，仿钻石不具415nm吸收线。,钻石和仿钻材料的折射率一般都较高，常规折射仪无法测到它们的折射率，但根据反射率与折光率的关系，可以通过测量反射率