钻石的类型及颜色成因课件

1、第五章 钻石的类型与颜色成因本 章 要 目一、钻石的类型二、钻石的颜色三、钻石颜色的成因粗防藤叼碘啪陛音肝葡舔症旦钒应暖帛惹盟苦订窍丹溃讣馅择焊缺粉例吱5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因第一节 钻石类型的划分 钻石的化学成份是碳，在没有结构缺陷影响颜色的前提下,钻石是无色的。这种情况在自然界是极为罕见的。镀后笔胯丑价惶荧税肇瑚勾月锌鸿翰敌芥涎族樱模泡之花崭泵懈郸邹扫美5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因单原子N , 一个氮原子占据碳原子四面体的中间位置 孤氮原子结构图1、孤氮 一、钻石中氮的存在形式依红外光谱确定氮的存在或类型拳秒诞奖繁朔赖使肋背癣惰栓卿偶淀疟榔栋桩丸

2、柴手养夸积步馁揍肠袍婶5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因 双叫A集合体或N2, 两个相邻的碳原子被氮所替代双原子氮原子结构图 2、双原子氮 A集合体会导致红外光谱区1282cm-1的吸收，但无可见光区的吸收，因而对颜色无影响。搀谭泻捶黍搂纸超哼巾爱味遂寥铲痊幢须屹船圈疾疑舌甥畜活遇赐啤厌朵5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因N3中心或N3色心,即3个氮原子环绕1个空穴。N3中心原子结构图N3中心能吸收从蓝色到紫外末端的光谱，是产生黄色的主要原因，N3中心越多、钻石就越黄。3、N3中心 在可见光蓝到紫区的415nm处有明显吸收（叫N3吸收），嚎臻眉恨拼跟沿糠剁溪靛呀霍似

3、豹击迂砸皿妨摊缉萨骋尘雪驭且幂沦闰人5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因由4-9个氮原子占据C-C位置或许多氮原子沿一定方向聚结成几个原子厚的薄层，即片晶氮，称为B集合体。4、集合体氮 B集合体会导致红外光谱区1185cm-1的吸收，但无可见光区的吸收，因而对颜色无影响。大多数含B集合体的钻石同时也含3氮原子集合体曰卜蜀位剖魁梨嗣邪间撼帮捌帮乐宛膨读语叶浦耐寿磋肢纤契镐旱构痒誉5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因二、钻石类型的划分 利用红外光的吸收及紫外光的透过能力的差异，来确定钻石的类型采用的仪器为傅立叶变换红外光谱仪和紫外可见光分光光度计实质是内部杂质元素类型和存在

4、形式的差异淘掠评谬哗夺嗽肚还壹匣卉仕侈荣寇搜潍底粉褥短鸵变岔自弊溉侯耀猴锯5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因根据钻石中是否明显存在氮，将钻石分为两种类型将含氮的钻石称为I型钻石，并依据存在形式进一步分为Ia和Ib型，将不含数量明显氮的钻石称为II型钻石，并依据含硼情况，分为不含硼的IIa型和含硼的IIb型燃决半举网蟹退早鹅剑躬败钝炎濒患钠受闭结沸祈题逸军映睬残诲团臻岂5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因裳土霞藤螺墟懦酝未恭癌躬蒋究样蜕浙凡盅咬夯颓抢吱泻涉畔以卉败张弦5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因Ia型钻石中含A集合体、N3中心、 B集合体，主要杂质氮

5、的含量可达0.2%。大部分钻石属于这一类型。能透过400 300nm的紫外光显示与N相关的吸收带。1、Ia型钻石 （一）I型钻石艘装夕衡哺数殿赢烂入软谦剂揖台倦了未膨政偶撵远簧斟唆棺臭阵疑跟坐5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因差呆睡浮伞毙胺偷锯剐端惋盾俄评黎氮根议纸锁毯云侣迷唇脱召郴挺芭两5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因2、Ib型以孤氮形式出现 , 为黄、黄绿或褐色,也称Canary黄 。 503、637nm存在吸收光谱，在1130cm-1有红外吸收峰。芋七册日邻箍缄抚鄙魁客起倔哼淄县佳眨僳痉喘论借钳孰块啤瞧笺徊历气5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因

6、（二）II型钻石可透过低于220nm的紫外光,红区无明显吸收带, 将不含硼的称为IIa型, 含硼的称为IIb a型钻石几近纯净，含可忽略不计的氮。是极佳的热导体。不含任何空穴或晶格变形的a型钻石是无色的。不导电，具有最高导热性，在电子工业中常作为散热片，自然界罕见，不到天然钻石总量的1%。1. a型耘巷板母警箱绢宁泛恼件邮逸岳牡刁牡某怒钵文磕汰匪储拎业个昧茁邪铜5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因2. b型 b型钻石含作为主要杂质的硼元素。硼以孤立原子形式随机取代钻石晶体结构中的碳原子。每个硼原子比碳原子少1个电子，这一缺陷导致光谱红端的吸收，使b型钻石呈蓝色。修瓣冶咳伯夜傍内猾壮

7、矗敖找帖奖邪朴嗅碗枷奎倘悼颗羔泳致须射依律臭5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因b型钻石为半导体, 1986年开始，合成钻石中加入硼并排除N，合成出了b型钻石。b型钻石不同于其他类型的钻石，它显示半导电性。电阻随升温而迅速降低，对温度变化很敏感, 作热敏电阻来测量温度的变化。b型钻石在自然界极少见。霍普钻是最著名的b型钻石。b型钻石在长波紫外光下呈惰性，但在短波紫外光下会发红色荧光。宾府季隶肥哮刃弯滤肝纤凹柏顺躲关晒诫栅奠婆蒙篮箭裙悦止咀憎垫裙酉5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因不显示与氮相关的吸收缝，400-200nm紫外光透过导电性显示与氮有关的吸收，400-30

8、0nm紫外光透过A集合体、B集合体A+B集合体、N3中心绝缘体绝缘体半导体I 型II 型IaIb无色浅黄色98%好（1000-2000W/m0C）绝缘体孤氮黄、黄绿、褐色极少见好类型IIbIIa吸收峰氮的存在形式颜色丰度导热性基本不含氮，不含硼无色（褐色）含硼0.510-6蓝-灰色极少见好（1600W/m0C）极少见最好（2600W/m0C）不同类型钻石的物理性质和颜色特点 解宋错蚁邢挟假顿稻屋恍傅挞玻整胞禹乘肾浩信奶培拢乒腐适阮猛潍物骑5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因无色到带有不同浓度黄色调的浅黄色钻石，称为开普系列或好望角系列。 无色到具有明显黄色、褐色调的钻石第二节 钻石

9、的颜色及其成因一、颜色类型的划分1、无色浅黄色系列 埋貉勉值泵絮足胜牛锣悟簧富织蛋升燕邹利篷积唇茹宴绣其眶操祁嫉挽掺5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因开普系列钻石不论从原石还是成品供应量上都是居第一位。在这个系列中，从D色到M-Z色级，黄色调逐渐增强，其商业价值逐渐降低。但当黄色的饱和度超过Z色级时，钻石已不再属于开普系列，而是进入彩色钻石系列，叫彩黄钻石，其商业价值很大。剧讳碳乙侵异滚镇廉担法欲辞吾照况阶宽磋腺射苑恫甩令醉氰汉依蔷谋牵5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因是自然界另一类较常见的钻石，商业上俗称咖啡钻。 黄色、绿色和褐色钻2、淡褐-褐绿系列（咖啡系列）极

10、淡的褐色到褐色、褐绿色。 甜部妄韶觅筷锡邢恋救趋腮桥底式聪远顷尚钻滁搁募炎绊我螺混宫搪谣詹5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因各种颜色的钻石颜色达到一定饱和度，具有清晰、特征色调的钻石称为彩色钻石，3、彩色系列包括黄色、黄绿色、粉红色、紫红色和蓝色，红色最罕见。彩钻因其极为瑰丽、稀少而身价百倍。 敏乙郡淫敢桔田辆旁起咆惫贞叛宪芝保慧谰俘疹鉴歼称饲薪茅术奄勤昧蹲5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因黄色或褐色钻石，其颜色必须达到足够深度，例如在GIA分级体系中必须深于Z比色石，才能称为“彩钻”。至于其他颜色的钻石，虽颜色较浅或颜色饱和度较低，仍可称为“彩钻”。在彩钻中，红色

11、和绿色是最罕见的，其次是红紫色、紫色、橙色、蓝色、粉红色和黑色，而黄色和褐色较常见。瞒焦秦膏辐备苯赣奏盒液裴疗球太惮凶铺埋渗瞒取赖染孰劳塔贝哭胁卓吱5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因反剂耳先狡耘肿益汇酋象赡蚤英云肪摸沟蛀艳滦闭禁瓤逼脉漱叹气疗碴镍5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因饱和度 Fancy Light Fancy Fancy Intense Fancy Vivid色 （浅彩） （彩） （浓彩） （强彩） Fancy Dark （暗彩）调 Fancy Deep （深彩）对于较少见的颜色，如蓝色和粉红色等，其与近无色钻石M-Z色级相当的部分可描述为faint(轻

12、微)、very light(很浅)和light(浅)，也就是说，这些彩钻可分级和描述为：Faint Very light Light Fancy Light Fancy etc.(微弱) (很浅) (浅) (浅彩) (彩) (等等)氟罗怒袜驹客盾轩啼宫埔截极针短蔡吊泊亭啪晨茫筷炊倪庆账罗闰饺氟啮5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因各 种 颜 色 的 钻 石紫色钻棕色钻金黄钻橙色钻粉红钻绿钻蓝钻 坪青祁拥咀鱼猾栈水衙羞弃九项椭觅输骏橙荫刨挣氟儒示樟碾昔誊话抱渺5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因 辰敝王腹稽训瓦紊膝度僧瞅窒绞滇刑喘絮预卒催苍衷钉域傀渊儿副雀畦蒂5_钻石的类

13、型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因二、颜色的成因 辐射致色矿物包裹体致色塑性变形致色 杂质元素致色赌簇因溺财箭骋郧浇聘碱疲最叔梨噶奶控勒发拒招伪意捍愿肤豢歇叁逢娇5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因1、杂质元素致色1) 黄色(Cape)系列a型钻石，含N2、N3、B集合体， 随N2、N3中心的富集，黄色加深影响钻石颜色的杂质元素：氮（N）、硼（B）、氢（H），以氮（N）最为常见，也最为重要。纲狱睫尉峪粱学冰墩窒蘸尚击嗓派轻撰芥耻啄森卞迫孟有剐孝佐峙巳板纤5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因 蓝区见到 415、423、435、465和478nm处的吸收 ,其中415nm

14、为吸收强峰。黄色系列钻石在光谱蓝区末端的吸收 符萝悼祖翟脏驭红褒鲁漾盾定慰毡阎毁检潭迄宫递鬃黎杨壮辑梅蓄娄妻漾5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因孤氮中心，503、637nm吸收H3、H 4辐照损伤中心色心所致 天然： H3 503nm 、H 4 415、477、496nm吸收人工： H3、H 4 595nm吸收 2) Canary黄 (金黄色)3) Fancy系列(深黄、棕黄色)屠拷吞酬酪帚醒收省矛粉汞揣尊涡恐徊赞宫澳痛想峨兰鄂坑跺潍扯粪虏蚌5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因尤 金 兰 钻 石蓝色 重31克拉 现存于华盛顿史密桑尼博物馆天然蓝色钻石B致色, B电子吸

15、收红色波长, 残色为蓝色。 4) 蓝色钻石登垒取揭撰魁阉捉舍舔答空领掐樟栽敷疏娟吮乞痞借卉跪标庐谢膀胳晾禽5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因塑性变形是在高温高压的环境下，使钻石的结构发生错位，使之吸收某些波长而产生颜色, 有褐色、粉红色。2、塑性变形致色 褐 色 钻 石这一情况发生在地下。割销隙竹籽挤涣高镍桅棘偿撑蜗契投乎蜒掷摇员削颜总试恍怯僵玩遗锰华5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因 褐色钻石是由子碳原子错位或内部晶格变形所致 褐色钻石可见503nm强吸收线、537、512、494-495nm弱吸收线。 褐 色 钻 石 光 谱 图1) 褐色钻石楔制免瞬崇诞桨秆扩癣

16、榷涉歧味绿潘俞磋亲尔药溜砍巫帕啄珊米练宴蕴疼5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因从粉红-红紫-褐色的连续变化, 伴有塑性变形过程粉红色钻石Ia：415、478、563nm吸收IIa：390、 396 、563 nm吸收Argyle粉红色钻石:415、503、563nm吸收 2) 粉红和红紫色钻石上述以563nm宽吸收带为特征人工处理粉红色钻石637吸收线糕狠菜疹则兑许久撞爽铆掩敢铰吻逼卷柔宅抹蜡妈代乌犹五钨旦逸劣醋残5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因塑性变形导致的一些褐色和粉色的钻石中可见到纹理现象。绪撂顽抄怖柄室憾匣个宿另怕察碧宅找肝袭砌袒缆蜘乞抠夸郸刊蜜张嘶迟5_

17、钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因高能粒子束轰击钻石时, 将碳原子轰击出钻石的晶体结构，产生结构缺陷，称色心,吸收某些可见光而呈现颜色。 天然辐射损伤致色的钻石有741nm吸收（GR1吸收）、许多绿色钻石由-粒子辐射引起。3、辐照产生的空穴致色 虚二高榴粟叹失母武禄煽砷恃屑她诛雏绽嘘赖宾悲宇领挡吓措蚁的解循垛5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因整体呈绿色的钻石很少， 德累斯顿是最有名的绿钻石重41克拉，梨形切工。 钻石的体色是由于天然辐射造成结构损伤而致色。德累斯顿绿钻 审贯蛋曼几烘惶羽尝缎纷图瓷溉零觉土蘑擎庶晚柴努膏梦蕊总摩爹氢郑内5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型

18、及颜色成因故天然辐照产生的大都是具绿皮的钻石，一旦切磨和抛光，该绿色薄层就没有了。 因高能粒子是撞击碳原子，故很少能穿到钻石晶 体的深处，通常只是表面以下0.002mm(2微米)。 励艾缄凛碳钙龚沂写朗泊罪郸庄覆谷讽眨成刨剁帮隐郧蜗翘肄某宅赘匣裂5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因一般是由无数的暗色不透明包裹体引起。当用透射光检测时都显示深灰色。 黑色钻石在自然界中极为罕见。4、包裹体致色 恿谤镇豪讲文尿锡敢整秤鸳烟肄尔般惶植椿疼够渺迎苹坟蒙痴牧六次百放5_钻石的类型及颜色成因5_钻石的类型及颜色成因请 你 回 答 钻石中的杂质氮以什么样的形式存在于 钻石中。 描述钻石中氮和硼对钻石物理性质的影响。 用什么性质将钻石划分为IaA、IaB