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人造宝石及优化宝石

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     随着科学技术的日新月异,合成宝石与天然宝石优化的技术也不断更新,作为一个珠宝爱好者或收藏者我们必须时刻了解珠宝科技的发展动态,以避免不必要的损失。以下对现今市场上经常出现的合成宝石或优化宝石作一些介绍(本工作室将定期更新).

钻石篇

刚玉(红蓝宝石)篇  

祖母绿篇  

金绿宝石篇

天然钻石与优化钻石详细参数

钻石与合成碳化硅鉴别参数

 

 

钻石篇

钻石的仿制品:

  1. 立方氧化锆(人造锆石,俗称:俄罗斯钻石等):硬度:8.5 折射率:2.17 色散:0.06 比重:6左右.于1972年研制成功,1976年作为钻石仿制品进入珠宝市场,在当时是极具欺骗性.现今只要用热导仪测一下马上原形毕露.或用透视法检测也立辨真伪.
  2. 合成碳化硅:硬度:9.25 折射率:2.65-2.69(双) 色散:0.104比重:3.22 此合成碳化硅已于99年初进入国内珠宝市场,由于它的热导率极高,故热导仪已无用武之地,现一般的检测法是用偏光镜观测其是否是双折射材料,或用放大镜观察有否双影线.据息国内部分珠宝业内人士也上当受骗,望普通消费者切切小心!!!
  3. 另外还有钛酸锶,钇铝石榴石,钆镓石榴石,人造金红石,铌酸锂等几种.由于这些品种在近几年的珠宝市场上已很少出现,这里就不再介绍.

钻石的优化:

  1. 放射性辐照法:经过不同的放射源的照射和热处理后钻石的颜色可呈现出黄色,绿色,褐色,橙色,粉红色,淡紫色等.此类钻石的鉴定一般用吸收光谱,荧光光谱检测.(669.7nm吸收线是辐射处理钻石的特征线)
  2. 激光去杂法:用高能激光除去钻石内部的杂质,然后进行填充以提高钻石的净度.此类钻石的鉴定X光透射法或红外光谱分析.
  3. 表面镀膜法:在钻石的表面镀上一层几微米厚的蓝色金刚石薄膜,以提高钻石的色级.此类钻石可用油浸法检测.

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刚玉(红蓝宝石)篇

刚玉的仿制品:

  1. 焰熔法人造刚玉:所有理化数据与天然刚玉一样.此类刚玉鉴定要观察其生长纹,如发现弧形生长纹一定是焰熔法生产的人造刚玉.
  2. 助溶剂法人造刚玉:所有理化数据与天然刚玉一样.此类刚玉鉴定可根据其内部包体,荧光和对短波紫外线透射情况加以鉴别.
  3. 水热法人造刚玉:所有理化数据与天然刚玉一样.此类刚玉鉴定可根据其内部包体,荧光和对短波紫外线透射情况以及X射线荧光光谱分析加以鉴别.

刚玉的优化:

  1. 热处理法:目前国际市场上的红蓝宝石90-95%是经过热处理改善,由于它未加入其它物质和颜色十分稳定,故仍可作为天然宝石出售.
  2. 染色法:用染料浸入刚玉的微小裂隙中以改良颜色,此类刚玉鉴定可用溶剂浸泡法鉴别.
  3. 表面扩散法:将色素离子以扩散方式渗入到无色或浅色刚玉的表面,以达到提高色级的目的.此类刚玉鉴定可用浸油法加以鉴别.

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祖母绿篇

祖母绿的仿制品:

  1. 助溶剂法和水热法人造祖母绿:其理化数据与天然祖母绿极为相似.此类祖母绿的鉴定可用观察内部包体和红外光谱分析加以鉴别.

祖母绿的优化:

  1. 浸油法:将浸油注入多裂隙的祖母绿中以提高祖母绿的透明度和净度.此类祖母绿的鉴定可用热探针或显微观察法加以鉴别.
  2. 染色法:将色油注入多裂隙的祖母绿中以提高祖母绿的色级.此类祖母绿的鉴定可用热探针或溶剂浸泡法加以鉴别.

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金绿宝石篇

金绿宝石的仿制品;

  1. 助溶剂法:所有理化数据与天然变石一样.此类鉴定可根据其内部包体加以鉴别.
  2. 人造变色蓝宝石:可用观察生长纹和测量比重方法加以鉴别.
  3. 人造变色尖晶石:可用偏光镜加以鉴别.
  4. 天然红柱石:可用双光源法和测量比重方法加以鉴别.
  5. 天然变色蓝宝石:可用测量比重方法加以鉴别.

金绿猫眼的优化:目前尚无资料

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《天然钻石与优化钻石详细参数》

钻石名称:金刚石

化学成分:C

成分细分:C≈99.95% N<0.2% B H Si Ca Mg Ti C 微量

硬度:莫氏10

比重: 3.521 g/cm2

折射率:2.417 (均质体)

色散:0.044

常见晶形:等轴晶系有立方体.八面体.菱形十二面体.及聚形

解理:沿{111}面解理中等. 沿{110}面解理不完全

颜色:以开普系列为主其它各色均有但十分罕见

包体:

橄榄石:一般为无色立方或八面体有时为浑圆体.

辉石:淡绿或翠绿色立方或八面体.

石榴石:紫红或橙红色.

云母:白云母.黑云母.金云母等呈片状.

石墨:暗黑色呈片状或尘状.

石英:无色或灰褐色呈不规则粒状.

其它:有钛铁矿 金红石 蓝晶石 自然铁 锆石 闪石

长石 磁铁矿 方解石等 1981年Meyer还发现有红宝石包体.

荧光:

LW:蓝白色为主其它颜色也有. 合成钻石出现黄绿色.

SW:天然钻石基本上极弱.合成钻石为强黄绿色.

生成矿:

橄榄岩矿:地幔中生成品质较好.

榴辉岩矿:地表生成品质较差.

热导率:天然钻石极高但碳化硅和DF工艺材料两种材料在

热导仪下也显示真钻数据.

 

I 型:                     Ⅱ型:

I 型紫外线:400-300nm透射  Ⅱ型紫外线:400-300nm不透射

I 型红外光谱:8000nm吸收   Ⅱ型红外光谱:8000nm不吸收

I 型含氮(N)               Ⅱ型含硼(B)

3N为主要 基本不含N B<0.001%

也有2N及多N集合体 Ⅱb=导电 导电率与温度成正比.

含B 蓝钻大多数是Ⅱb

I分:Ia《 IaA IaB1 IaB2》及 Ib

Ia=3N即发育成熟.可见光谱:415nm吸收

IaA=2N.红外光谱:1282nm吸收

IaB1=4N以上.红外光谱:1175nm吸收

IaB2=扁平状N集合体.红外光谱:1365吸收

Ib=1N即发育不成熟如合成钻石.红外光谱:1130nm吸收

Ia占天然钻石99%以上.

Ib占天然钻石0.01%

颜色成因:

A:包体致色.

B:晶格缺陷:

1:包体致色.

2:色心:天然辐射或人工辐射.

3:结构:沿{111}面塑变.褐色如澳大利亚出产的.

合成钻石主要参数:

晶形:合成钻石晶形菱角比较尖锐.天然钻石菱角比较浑圆.

合成钻石基本上都是Ib形

偏光镜:合成钻石可能出现十字形不均匀消光.

荧光:LW & SW下产生较强黄绿光.有时呈十字或方框出现.

红外光谱:合成钻石在854cm-1波段多数有吸收现象.

Ib:型有1130cm-1谱线吸收

合成钻石在红外光谱上N峰为孤峰

天然Ib型钻石在红外光谱上N峰为一段组合峰

包体:金属及合金的粒状 针状 片状 为灰黑色不透明体

磁性:合成钻石多数有磁性

 

人工改色及优化钻石主要参数:

回旋加速器:

颜色:绿-黑

热处理后颜色:500-900度橙色 黄色 褐色

成因:空位H3

着色特征:表面

光谱:409 503 595

电子处理:

颜色:蓝-绿

热处理后颜色:400度粉红色 紫红色 黄色

成因:辐射损伤

着色特征:表面

光谱:637 523 575 595

Co60辐射:

颜色:蓝-绿

热处理后颜色:无需热处理

成因:辐射损伤

着色特征:均匀持久.但有放射残余

光谱:741

中子核反应堆:

颜色:绿色

热处理后颜色:500-900度

Ia-黄色 粉红色

Ib-紫红色 粉红色

Ⅱa-褐色

成因:辐射损伤

着色特征:整体

光谱:黄色:496 503 595 加热1000度后595线消

失出现1936 2024 谱线

粉红色:637 503 595

 

以上带框的都是改色钻石的特征吸收谱线

天然蓝钻有导电性人工致色蓝钻不导电(约30V)

填充钻石:

填充物有铅玻璃 环氧树脂等

1 闪光效应:

早期产品:

暗场下黄橙色

明场下蓝色

近期产品:

暗场下粉红色-紫红色

明场下蓝绿色-黄绿色

2 流动构造:弯曲,流体状

3 内部气泡:填充体内有未排尽气泡

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钻石与合成碳化硅鉴别参数

特征 :合成碳化硅(Synthetic Moissanite)又名合成莫桑石、合成碳硅石(化学成分SiC),色散0.104比钻石(0.044)大,折射率2.65-2.69(钻石2.42),据有与钻石相同的金刚光泽,"火彩"更强,比以往任何仿制品更接近钻石。这是由美国北卡罗来那州的C3公司制造生产的,已拥有世界各国生产合成碳化硅的专利,正在向全世界推广应用。

按钻石的4C分级标准,合成碳化硅的颜色(Color)、净度(Clarity)、切工(Cut)、及重量(Carat) 特性是:

 颜色:目前合成碳化硅还没有无色的,多为浅灰绿、浅黄、灰蓝。按GB/T 16554-1996《钻石分级标准》色级在96、95(H、I)以下,(见下表)。具有二色性(钻石不具二色性)。 GB/T 16554-1996无色-黄色(褐色)钻石颜色分级标准 钻石颜色等级 D 100 极 白 E 99 F 98 优 白 G 97 H 96 白 I 95 微黄(褐、灰)白 J 94 K 93 浅黄(褐、灰)白 L 92 M 91 浅黄(褐、灰) N 90 < N < 90 黄(褐、灰) 

净度:合成碳化硅属等轴晶系,可结晶到2-3英寸的柱状晶体,部份材料可做到IF级 (Internally Flawless) 内无瑕级(钻石内无含物,只有极轻微的瑕疵, 通常可由磨光去除);大部分合成碳化硅带有白点组成的细白线状内含物,检测多为微瑕级VS或瑕疵级SI。其内含物方向约与桌面大致垂直,互相间不完全平行(有几度的差距);极少数有暗色金属球状物。 

重量:合成碳化硅比重为3.22(钻石3.52),约比钻石轻10%。按园钻的标准车工,当直径为6.5mm时,钻石一般重量为200mg(即一个克拉)。而按标准车工制作的6.5mm园形的合成碳化硅,重量只有160mg(80分)多一点。 

切工:为使加工后的合成碳化硅更加类似钻石,美国C3公司不断改进车工工艺,去年第三季度以来,推荐的车工要求:冠角32度,底角40.75度,桌面54-56%。 合成碳化硅在放大镜下还有以下特征: 重影:钻石为立方晶系单折光;合成碳化硅为立方晶系强双折光。偏光镜下品态为均质性,从台面观察亭部刻面、上腰小面可看到光底附近的棱线均有重影,从桌面斜看腰园之反光也有重影。 棱线:合成碳化硅硬度较高,达到9.25-9.5,所以能制成锋利的棱线。与真钻石相比,从棱线上不易分辨。 

鉴别: 合成碳化硅的导热能力与钻石接近,用钻石热导仪测试合成碳化硅会出现钻石反应,所以不能依靠热导仪鉴定,由于合成碳化硅的高硬度及高折射率特性的原因,已切割的合成碳化硅表面反光及光泽与钻石极为接近。就是用硬度笔也不容易区分钻石与合成碳化硅。那么可使用下列鉴定仪器进行检测:

一:用10倍放大镜观察。

1、刻面棱线:合成碳化硅的硬度虽高达9.25,但还是远不如钻石,所以刻面棱线仍不及钻石那么锐利。

2、复影观察:钻石单折射,而合成碳化硅则为双折射,且两个值相差很大,因此会产生复影,即刻面棱线会变成两个影像。但在切割合成碳化硅时常会把没有复影的方向(即光轴方向)垂直于桌面,所以必须倾斜一个角度或侧边观察才能看出复影现象。

3、内部特征:钻石内常含角状矿物或有裂纹等特征,合成碳化硅则常含类似针状物的特征。

 二:比重法(特别推荐)适用于钻石与合成碳化硅之间的鉴别:在切工比较标准的前提下,量出钻石(或合成碳化硅)的直径和总高度,然后把数据输入本工作室提供的常见宝石尺寸重量换算表内相应填数区内,换算出的重量如:

低于实物重量5%之内,基本可认定为钻石。

换算出的重量低于实物10%以上,则可怀疑为合成碳化硅。

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