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钻石的描述与鉴定论文
对于钻石的鉴定大家了解过这方面的技术吗?以下是小编精心准备的钻石的描述与鉴定论文,大家可以参考以下内容哦!
摘要:钻石与合成钻石的类型;钻石与合成钻石的鉴别。
关键词:钻石 合成钻石 鉴别。
“钻石恒久远,一颗永流传。”在很多人心目中,钻石代表着真心实意和天长地久,长期以来, 合成钻石或由于粒度小或由于成本昂贵, 一直未具有商业价值, 对合成钻石的鉴定研究也为人们所忽视。自20 世纪90 年代以来, 随着合成技术的不断改进和完善, 合成钻石已成为商业事实。这给钻石的鉴定又提出了新的课题与挑战。
一、钻石与钻石的类型:
1.钻石:由碳原子组成的等轴晶系天然矿物,摩氏硬度10,密度3.52(±0.01)g/cm3,折射率2.417,色散值0.044。
2.钻石的分类――依据N的含量及存在形式:
(1)Ia型――N呈聚合态,以2个N(IaA)、3个N(IaAB)、4~9个N甚至是片N存在(IaB)。自然界98%的'钻石属此类。
(2)Ib型――孤氮,天然Ib型钻石极少。
(3)IIa型――不含N或N质量分数小于0.001%。
(4)IIb型――含少量硼。
二、合成钻石的类型
1、HPHT合成钻石
这种合成钻石几乎全部是Ib型。主要的特征是,有种晶;可能有金属(铁、镍)触媒残余;不同生长区域(八面体{111}和六面体{110})杂质成分(如N)含量不同
2、CVD合成钻石
绝大多数是IIa型,但合成过程中O、H、N、B等元素的添加,可以导致钻石类型(Ib、IIb)或某些性质的变化。早期(2010年以前)珠宝界所见的合成钻石多为HPHT产品,今年中国大陆所通报的首饰界合成钻石均为CVD产品。主要的特征:沿{100}面层状生长――合成钻石的特征为天然钻石与合成钻石的区分提供依据。
三、天然钻石与合成钻石的鉴别
基于以上特征,选择合适的设备方法,来区分天然与合成钻石。
(一)常用的方法:影像观测法和光谱法。
1.影像观测法:利用高能量轰击钻石,使其发出可见光,通过不同生长区(或杂质元素含量差异区)发光强度、颜色的差异,而推断钻石成因的方法。使用的主要设备:
(1)紫外荧光灯(2)DiamondView(3)阴极发光仪
(4)其他成像系统:比如以面扫描钻石中N含量为基础自动成像的显微红外成像。
2.光谱法:通过各种分光设备对钻石的特征光谱进行表征,依据谱图分析钻石中缺陷的类型,从而分析钻石成因的方法。使用的主要设备:(1)紫外可见光光谱仪
(2)红外光谱仪(3)光致发光光谱仪(4)DiamondSure、DiamondPlus(5)X射线荧光光谱仪、拉曼光谱仪、阴极发光光谱仪
(二)HPHT合成钻石的鉴别
(1)用紫外可见光光谱仪或DiaSure筛选(2)用红外光谱仪确定钻石类型(3)UVV识别到415nm吸收或者DiaSure报出Pass来,则意味着Ia型钻石,属于天然钻石(不确定是否经过优化处理)。(4)UVV下无415,或者DiaSure要求进一步检测,甚至报出Ib型成分,则应考虑HPHT合成的可能。(5)通过红外光谱仪进一步确认钻石类型。(6)用DiaView或阴极发光观察荧光分布(7)用带光纤附件的紫外可见光分光光度计(光纤光谱仪)获得的415nm吸收线
(三) CVD合成钻石的鉴别
(1)用光纤光谱仪或DiaSure筛选(2)用红外光谱仪进一步确定钻石类型(3)用DiaView或阴极发光仪观察荧光(4)用DiamonPlus或光致发光判定钻石成因属性
四、注意事项
净度不佳不是天然钻石的特性,合成钻石也可以净度较差,目前的合成钻石VVS~P级均有产品;云雾、暗色包体(包括金属光泽包体和石墨包体)、羽状纹等内部特征,不能成为天然合成钻石的区分依据;EDXRF、电子探针检测到的Ni,不能成为天然与合成区分的依据。磁性对HPHT合成钻石有一定意义但不能作为结论性证据;尽管采集光致发光光谱时所用的设备可能是拉曼光谱仪,但需要认识到拉曼和光致发光的区分。
五、总结
1.显微镜等常规技术确认是钻石2.光纤光谱仪(或DiaSure)排查钻石类型: Ia型,通过进一步测试确定是否经过优化处理(HPHT、辐照等),非Ia型则通过红外等手段确认钻石的类型;Ib型,通过DiaView等方式观察生长结构,区分天然合成。II型:通过Diaview等方式观察生长结构,结合光致发光光谱区分天然和合成并确认是否经HPHT、辐照处理合成或处理过的钻石,进行准确定名。3.未经处理的天然钻石,根据要求进行钻石4C分级。
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