如何鉴定天然钻石与培育钻石?一块吸铁石搞定

来源:Derier蒂爵珠宝 发布:2023-08-14

  

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  CVD为化学气相沉积法的培育钻石,HPHT为高温高压法的培育钻石,这两种方法为目前最主要的培育钻石的方法。

  培育钻石与天然钻石的化学性质和物理特性基本一致,仅凭肉眼分别出这两种钻石难度系数极大,所以一般都需要借助仪器来辅助鉴定。虽然培育钻石与天然钻石的各种物理、光学特性一致,但是培育钻石是在高温高压下快速生长形成的,与天然钻石的某些宝石学特征方面存在着差异,如包裹体、荧光、阴极发光等等。今天小编主要来介绍适用于零基础的小白几种强有力的手段,看完这篇文章大家也能轻松鉴定!

  一 放大观察

  放大观察是最基本最有效的鉴定手段,在宝石显微镜下,如果钻石中能见到一些透明的有色或无色的矿物包裹体,如石榴子石、透辉石或顽火辉石等,则表明为天然钻石。若在其内部发现有一些不透明的矿物包裹体且在反射光下呈金黄色、银白色、黑色具金属光泽,外观呈浑圆状、棒状、板状、针状,则表明为培育钻石。

  

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  如图所示,左列为天然钻石,右列为CVD化学气相沉积法的培育钻石,天然钻石内有针尖状、云雾状以及具有晶形的矿物包体,而培育钻石的包裹体与其合成环境有关,多显示粉尘与金属包体。

  二 磁性

  这里要再提一下,用HPHT高温高压法培育钻石的时候,培育钻石会被触媒剂中的铁和镍及不等量的铜、硫、硅等元素污染,故而HPHT高温高压法培育钻石会有一些合金包裹体,产生一定程度的磁性,甚至可能被吸铁石吸起来!

  

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  在天然钻石中,唯一能与合金包裹体相混淆的就是金属硫化物,如磁黄铁矿或镍黄铁矿。但是这些金属硫化物包裹体的周围多伴生有一系列的张性裂隙。这种包裹体与裂隙的组合形式,至今为止,在培育钻石中尚未发现。

  

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  上图为HTHP高温高压培育钻石的金属包裹体,多呈不透明棒状,具金属光泽。

  三 发光现象

  1. 荧光现象

  荧光现象是另一个强有力的手段,天然钻石在长紫外线照射下多见蓝色及少量的黄色荧光,而在短紫外线下无或者有较弱的蓝色、黄色荧光,并且荧光效果呈均匀状或不均匀的带状分布。

  而培育钻石荧光与之相反,其在长波紫外线照射下为惰性荧光,短波紫外线照射下发中—强的黄绿色荧光,并且短紫外线的荧光强度强于长紫外线的荧光强度。

  

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  左至右分别为:DiamondView、短波紫外光、长波紫外光下的图像。

  除此之外,目前已知的近无色HPHT合成小钻基本上都能发出磷光(磷光一般认为是停止紫外光激发后仍然发出的光称作磷光)!

  

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  HTHP培育钻石的蓝色磷光

  2. 阴极发光

  培育钻石的阴极发光组合图像是鉴定培育钻石的诊断性依据。阴极发光是由电子束轰击样品时产生的可见光,该仪器相对于前面介绍的两种(显微镜、便携式荧光现象)略为复杂。

  由于天然钻石与培育钻石的生长环境和生长时间有明显差异,因而它们反映出的阴极发光图像也明显不同。培育钻石的阴极发光图像,整体上强化了短紫外光激发下培育钻石特征,阴极发光所具有的几何对称生长分区更加明显。

  

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  天然钻石的阴极发光特征

  

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  培育钻石的阴极发光特征

  

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  CVD化学气相沉积法培育钻石的阴极发光图像,可以观察到有醒目的平直或带状分布的生长纹理,且不同发光区域发光强弱不同。

  3. Diamond View

  基于阴极发光的基本原理,“Diamond View”应运而生,用于快速、便捷鉴定天然钻石与培育钻石,其原理是测量钻石表面的发光影像,从而确定钻石的生长结构。因为天然钻石与培育钻石的生长结构不同,所以天然钻石与培育钻石的发光类型有明显的区别。

  

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  Diamond View

  

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  在DiamondView中,CVD化学气相沉积法培育钻石(左)与天然钻石(右),培育钻石能看到平直的条带,且发光区域不连续发光区域,天然钻石表现出单一、均匀的蓝淡蓝色荧光。

  

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  上述四个图为培育钻石的特征Diamond View发光特征,可观察到具有的几何对称生长分区。

  四

  现代测试方法

  1. 紫外-可见光光谱检查

  天然钻石在可见光谱中显示415nm的特征(此处指Ia型钻石,98%的钻石属于此类,其特点是氮含量在0.1%~0.25%之间,后文将具体介绍)。大多数的培育钻石,在常温下的可见光谱中没有415nm处特征的吸收线,但在液氮低温状态下,可有658nm的吸收峰。不过用手持式或台式分光镜观察这一吸收线十分困难,就如下面这张图,你们找得到415nm吗?所以目前还是会使用紫外光谱仪这一大型仪器进行观察。

  

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  天然钻石415nm特征吸收

  

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  图左为手持式分光镜 图右为台式分光镜

  “Diamond Sure”便是根据所测宝石是否存在415nm的吸收线而设计的。该仪器装有一光纤探头,只要把已抛光的裸石或已镶嵌的钻石台面紧贴探头尖端,便可进行快速检测。

  

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  Diamond Sure

  2. 傅立叶红外光谱

  钻石可以按照N(氮)原子和B(硼)原子的存在与否和存在形态分为IaA型、IaB型、Ib型,IIa型和IIb型。

  

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  不同类型的钻石会有不同的光谱特征,无色钻石大部分以Ia型为主,HTHP法合成钻石主要以Ib型为主,CVD法合成钻石则以IIa型钻石为主。当红外反射图谱显示非Ia型钻石时,要特别引起警惕,结合其他鉴定手段,综合判断是否为合成钻石。

  

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  上述几个方面的特征,并非在每个培育钻石中均可观察到,而需要综合鉴定的结果相互支撑来判断是否为培育钻石。除了以上几种鉴定方法,一些培育钻石还存在一些“特别”的鉴定方法。

  Gems & Gemology在2016年冬,发现了HTHP高温高压培育钻石的应力纹。

  

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  Gems & Gemology在2017年秋报道,在正交偏光镜下培育钻石具有复杂的干涉图,可能与他生长时的应力有关。

  

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  如Gems & Gemology在2021年春报道的,四个CVD培育钻石的正面图像,可见不同生长平面,表明不是一期生长活动

  

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  以上就是本篇文章的全部内容啦,如果想获得准确的鉴定结果,大家还需要送到专业的质检机构进行鉴定。


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