鉆石的描述與鑒定論文

時間：2021-07-11 12:03:29 論文我要投稿

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鉆石的描述與鑒定論文

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鉆石的描述與鑒定論文

　　摘要：鉆石與合成鉆石的類型；鉆石與合成鉆石的鑒別。

　　關(guān)鍵詞：鉆石合成鉆石鑒別。

　　“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳。”在很多人心目中，鉆石代表著真心實(shí)意和天長地久，長期以來，合成鉆石或由于粒度小或由于成本昂貴，一直未具有商業(yè)價值，對合成鉆石的鑒定研究也為人們所忽視。自20 世紀(jì)90 年代以來，隨著合成技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善，合成鉆石已成為商業(yè)事實(shí)。這給鉆石的鑒定又提出了新的課題與挑戰(zhàn)。

　　一、鉆石與鉆石的類型：

　　1.鉆石：由碳原子組成的等軸晶系天然礦物，摩氏硬度10，密度3.52（±0.01）g/cm3，折射率2.417，色散值0.044。

　　2.鉆石的分類――依據(jù)N的含量及存在形式：

　　（1）Ia型――N呈聚合態(tài)，以2個N（IaA）、3個N（IaAB）、4～9個N甚至是片N存在（IaB）。自然界98%的'鉆石屬此類。

　　（2）Ib型――孤氮，天然Ib型鉆石極少。

　　（3）IIa型――不含N或N質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.001%。

　　（4）IIb型――含少量硼。

　　二、合成鉆石的類型

　　1、HPHT合成鉆石

　　這種合成鉆石幾乎全部是Ib型。主要的特征是，有種晶；可能有金屬（鐵、鎳）觸媒殘余；不同生長區(qū)域（八面體{111}和六面體{110}）雜質(zhì)成分（如N）含量不同

　　2、CVD合成鉆石

　　絕大多數(shù)是IIa型，但合成過程中O、H、N、B等元素的添加，可以導(dǎo)致鉆石類型（Ib、IIb）或某些性質(zhì)的變化。早期（2010年以前）珠寶界所見的合成鉆石多為HPHT產(chǎn)品，今年中國大陸所通報的首飾界合成鉆石均為CVD產(chǎn)品。主要的特征：沿{100}面層狀生長――合成鉆石的特征為天然鉆石與合成鉆石的區(qū)分提供依據(jù)。

　　三、天然鉆石與合成鉆石的鑒別

　　基于以上特征，選擇合適的設(shè)備方法，來區(qū)分天然與合成鉆石。

　　（一）常用的方法：影像觀測法和光譜法。

　　1.影像觀測法：利用高能量轟擊鉆石，使其發(fā)出可見光，通過不同生長區(qū)（或雜質(zhì)元素含量差異區(qū)）發(fā)光強(qiáng)度、顏色的差異，而推斷鉆石成因的方法。使用的主要設(shè)備：

　　（1）紫外熒光燈（2）DiamondView（3）陰極發(fā)光儀

　　（4）其他成像系統(tǒng)：比如以面掃描鉆石中N含量為基礎(chǔ)自動成像的顯微紅外成像。

　　2.光譜法：通過各種分光設(shè)備對鉆石的特征光譜進(jìn)行表征，依據(jù)譜圖分析鉆石中缺陷的類型，從而分析鉆石成因的方法。使用的主要設(shè)備：（1）紫外可見光光譜儀

　　（2）紅外光譜儀（3）光致發(fā)光光譜儀（4）DiamondSure、DiamondPlus（5）X射線熒光光譜儀、拉曼光譜儀、陰極發(fā)光光譜儀

　　（二）HPHT合成鉆石的鑒別

　　（1）用紫外可見光光譜儀或DiaSure篩選（2）用紅外光譜儀確定鉆石類型（3）UVV識別到415nm吸收或者DiaSure報出Pass來，則意味著Ia型鉆石，屬于天然鉆石（不確定是否經(jīng)過優(yōu)化處理）。（4）UVV下無415，或者DiaSure要求進(jìn)一步檢測，甚至報出Ib型成分，則應(yīng)考慮HPHT合成的可能。（5）通過紅外光譜儀進(jìn)一步確認(rèn)鉆石類型。（6）用DiaView或陰極發(fā)光觀察熒光分布（7）用帶光纖附件的紫外可見光分光光度計（光纖光譜儀）獲得的415nm吸收線

　　（三） CVD合成鉆石的鑒別

　　（1）用光纖光譜儀或DiaSure篩選（2）用紅外光譜儀進(jìn)一步確定鉆石類型（3）用DiaView或陰極發(fā)光儀觀察熒光（4）用DiamonPlus或光致發(fā)光判定鉆石成因?qū)傩?/p>

　　四、注意事項(xiàng)

　　凈度不佳不是天然鉆石的特性，合成鉆石也可以凈度較差，目前的合成鉆石VVS～P級均有產(chǎn)品；云霧、暗色包體（包括金屬光澤包體和石墨包體）、羽狀紋等內(nèi)部特征，不能成為天然合成鉆石的區(qū)分依據(jù)；EDXRF、電子探針檢測到的Ni，不能成為天然與合成區(qū)分的依據(jù)。磁性對HPHT合成鉆石有一定意義但不能作為結(jié)論性證據(jù)；盡管采集光致發(fā)光光譜時所用的設(shè)備可能是拉曼光譜儀，但需要認(rèn)識到拉曼和光致發(fā)光的區(qū)分。

　　五、總結(jié)

　　1.顯微鏡等常規(guī)技術(shù)確認(rèn)是鉆石2.光纖光譜儀（或DiaSure）排查鉆石類型： Ia型，通過進(jìn)一步測試確定是否經(jīng)過優(yōu)化處理（HPHT、輻照等），非Ia型則通過紅外等手段確認(rèn)鉆石的類型；Ib型，通過DiaView等方式觀察生長結(jié)構(gòu)，區(qū)分天然合成。II型：通過Diaview等方式觀察生長結(jié)構(gòu)，結(jié)合光致發(fā)光光譜區(qū)分天然和合成并確認(rèn)是否經(jīng)HPHT、輻照處理合成或處理過的鉆石，進(jìn)行準(zhǔn)確定名。3.未經(jīng)處理的天然鉆石，根據(jù)要求進(jìn)行鉆石4C分級。

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