10 鉆石仿制品與鑒別.ppt

1、第十章 鉆石仿制品及鑒別,目錄,一.鉆石的仿制品,(一)鉆石的仿制品的相關(guān)概念,(二)可用來仿鉆石的人工寶石,(四)鉆石拼合石,(三)可用來仿鉆石的天然寶石,二.鉆石與仿制品的鑒別,(一)肉眼和10放大鏡觀察,(二)其他簡單鑒別方法,(三)儀器測試,一、鉆石的仿制品的相關(guān)概念,鉆石仿制品：外觀上某些特征類似于鉆石的寶石，但與鉆石的原子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)完全不同。,第一節(jié) 鉆石的仿制品,任何透明寶石都可以作為鉆石的仿制品,包括人造寶石、合成寶石和天然寶石。將仿制品作為鉆石銷售時，稱為假鉆。,人造寶石:全部或部分由人工生產(chǎn)的無機(jī)巖礦材料，它們的化學(xué)成分，原子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)沒有天然對應(yīng)的。,如釔鋁榴石（

2、YAG） 釓鎵榴石（GGG）,合成寶石:指具有天然無機(jī)寶石相同的化學(xué)成分，原子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的人工產(chǎn)品。與天然寶石有對應(yīng)物。,如：合成鉆石、合成立方氧化鋯 、合成碳硅石,人造寶石和合成寶石統(tǒng)稱為人工寶石。,二、可用來仿鉆石的人工寶石,1、合成金紅石：,折射率為2.61-2.90，雙折射率0.287,非常明顯的刻面棱重影。,色散0.33, 切磨后具有極高的亮度和火彩。,硬度僅為6, 極易磨損。,總是帶有一些黃色調(diào)。,2、合成鈦酸鍶：,折射率 2.41，單折射。,色散：0.20，約為鉆石的4倍，明顯強(qiáng)于鉆石,約在1948年開始用來仿制鉆石。,1953年鈦酸鍶問世。顏色與鉆石相近。,硬度僅為5.5，

3、極易被磨損。,3.立方氧化鋯,是現(xiàn)代首飾中最常見的鉆石仿制品。1965年由俄羅斯首次用冷坩堝法生產(chǎn)成功，所以商業(yè)上常稱為俄國鉆。,折射率2.15-2.18，單折射寶石。色散0.065，火彩強(qiáng)。硬度8.5， 比重5.6-6.0。 比重大,火彩強(qiáng),通過訓(xùn)練易與鉆石區(qū)分.,4、人造釔鋁榴石（YAG）：,YAG與鉆石具相同的光學(xué)性質(zhì)，均質(zhì)體寶石。RI 1.83，色散0.028, 雖低于鉆石，但較近似，H 8.5，曾一度為鉆石的主要仿制品。,5、人造釓鎵榴石（GGG）：,RI 1.97，色散0.045，均質(zhì)體寶石, 硬度低, H6，暴露在陽光下又易變?yōu)樽厣疑a(chǎn)成本較高，所以很少作為鉆石的仿制品。,6

4、、合成尖晶石：,折射率和色散都較小，切磨后顯得蒼白無光，較少地用于仿鉆。,7、玻璃,普通玻璃：化學(xué)成分為SiO2，硬度5.5 ，色散低，常在亭部貼箔，以防止漏光。,鉛玻璃：普通玻璃增添一定數(shù)量的氧化鉛，極大地提高玻璃亮度和色散，甚至出現(xiàn)類似于鉆石的火彩。 比重大,硬度低于普通玻璃.,玻璃的特點(diǎn)：易磨損，常出現(xiàn)貝殼狀斷口。拋光面不平，具有一定的弧度。棱角圓滑 。,內(nèi)含物：常含氣泡。,8、合成莫依桑石是市場上較新的鉆石仿制品。,天然碳化硅是1904年最先由莫依桑發(fā)現(xiàn)于亞利桑那的隕石中，自然界極為稀少;碳化硅早就能合成出來，但主要用作工業(yè)磨料和半導(dǎo)體材料;用于首飾的合成碳化硅單晶(即莫依桑石)是90

5、代末才由北美的C3公司投放于市場的一種新的鉆石仿制品。,其合成方法是應(yīng)用了在高溫常壓下氣相遷移的化學(xué)機(jī)制，即升華工藝，碳化硅粉料被氣化而后冷凝并補(bǔ)給生長中的梨晶，中間不經(jīng)過液態(tài)階段。,合成莫依桑石的特征:,成分為 SiC，早期合成品的顏色為淡綠色，近幾年出現(xiàn)了近于無色的品種，它總是吸收白光的一部分，產(chǎn)生特有的黃色調(diào);,金剛光澤，透明;無解理，韌性強(qiáng)，摩氏硬度9.25，密度3.22g/cm3（在二碘甲烷中鉆石下沉，莫依桑石浮起）;,折射率：2.691-2.649，雙折射率0.042（其有明顯的刻面棱重影）;色散值0.104（具有明顯強(qiáng)于鉆石的火彩）。,導(dǎo)熱性較高，與鉆石接近，用熱導(dǎo)儀難以區(qū)分?，F(xiàn)

6、在已研制出一種電導(dǎo)儀（590電導(dǎo)儀）,可方便、快捷地根據(jù)導(dǎo)電性區(qū)分大部分鉆石與合成莫依桑石。,內(nèi)含物：針狀包體。,三、可用來仿鉆石的天然寶石,這些寶石均為非均質(zhì)體，且在折射率、色散和密度上都有較大差別。,用來仿制鉆石的天然寶石：無色藍(lán)寶石、黃玉、綠柱石、鋯石、石英等。,四、鉆石拼合石,拼合石的鑒別,拼合面有氣泡,寶石不同材料熒光不同、光澤不同,內(nèi)部包裹體不同,仿鉆：加工不精細(xì)，各種偏差總是可見，如刻面棱往往不相交于一點(diǎn)，冠部刻面與亭部刻面常錯位。由于硬度低，磨損多，刻面棱圓滑或破損，破口為貝殼狀斷口。,第二節(jié) 鉆石與仿制品的鑒別,一、肉眼和10放大鏡鑒別,1外部特征,鉆石：鉆石比例及對稱性盡可

7、能會達(dá)到理想的程度，刻面棱總是嚴(yán)格地交于一點(diǎn)。由于硬度高，磨損少，刻面棱鋒利筆直，表面光滑如鏡，底尖很尖。有時可見斷口、原晶面、凹角、胡須腰。,鉆石,仿鉆,鉆石的拋磨痕只出現(xiàn)在某一刻面上； 仿鉆的拋磨痕沿相鄰刻面分布。,仿鉆的拋光痕,鉆石,仿鉆,2.內(nèi)部特征:,鉆石內(nèi)有晶體、針尖群、云霧、羽狀裂隙、生長線等。,仿鉆尤其是人工、合成的仿鉆制品內(nèi)有氣泡，有未熔殘渣，彎曲生長紋等。合成莫依桑石中可見長針狀包裹體.,3、光澤、亮度、火彩,鉆石的高反射率和折射率使之產(chǎn)生了金剛光澤. 鉆石切磨成圓形明亮琢型具光學(xué)正確比例，展示了最佳的亮度和火彩效應(yīng)。,光澤與火彩明顯低于鉆石的相似寶石：水晶、無色藍(lán)寶石、黃

8、玉以及合成尖晶石、合成藍(lán)寶石、人造釔鋁榴石等這些寶石光澤低、火彩弱，明顯不同與鉆石。,亮度與鉆石相似但火彩過強(qiáng)的相似寶石：人造YAG、合成金紅石具有近似的亮度，但這些寶石的色散明顯大于鉆石，所體現(xiàn)的火彩明顯強(qiáng)于鉆石。,色散法,鉆石色散0.044，橙黃色閃光在亭部3-4個小面閃爍。,CZ：一大片橙黃色閃光在亭部小面上閃爍。,YAG：一大片藍(lán)色閃光在亭部小面閃爍。,4、雙折射的鑒別,鉆石是單折射材料,從任何方向都看不到重影現(xiàn)象。,具明顯刻面棱重影的仿鉆材料：鋯石（DR：0.059 ）、合成金紅石（DR： 0.278 ）、合成碳硅石（DR： 0.043 ）具有較大的雙折射，可見刻面棱重影。,刻面棱雙

9、影不明顯的仿鉆材料：藍(lán)寶石、黃玉、水晶，雙折率較小，不易看到刻面棱雙影, 用偏光鏡很容易區(qū)分。,二、其他簡單鑒別方法,1、透視法（線測試）：是區(qū)分圓形明亮琢型的鉆石和其仿制品的簡便方法。將寶石臺面朝下壓在紙上看所畫的 一條線上，垂直的從亭部一側(cè)透過鉆石看不到線，而透過大多數(shù)仿制品則能看到,且折射率越低，線條越清 。鈦酸鍶、合成金紅石和合成莫依桑石高于鉆石的折光率或與鉆石有相似的折光率，因此有類似的反應(yīng),透視法的局限性：,花式琢型的鉆石或仿鉆不適用,鑲嵌樣品不適用,切工比例太差的圓明亮琢型也不適用,鈦酸鍶、合成金紅石和合成莫依桑石高于鉆石的折光率或與鉆石有相似的折光率，因此有類似的反應(yīng)，不適用此

10、法,2、 親油性測試法：,鉆石：油基墨筆在表面劃一條線，表面留下一條不間斷的線。,仿鉆：表面呈不連續(xù)的液滴分布。,利用鉆石的斥水性來區(qū)分鉆石和仿制品。在鉆石表面滴一滴水,水成珠,不散開。但是，大多數(shù)仿鉆如CZ、YAG、鋯石等，也能形成與鉆石相似的高聳水珠。此方法已無實際意義。,3、水滴測試:,鉆石和合成莫依桑石的導(dǎo)熱性遠(yuǎn)高于其他寶石，利用這一性質(zhì)可以進(jìn)行觸感和哈氣實驗。,4、觸感實驗：,待樣品溫度與室溫一樣后, 用鑷子夾住樣品的腰棱（不可用手），臺面接觸額頭或鼻尖，感覺樣品的冷暖，鉆石顯涼感，仿鉆顯溫暖感。,對著待區(qū)分的樣品哈氣，觀察霧氣消失的情況。鉆石上一層簿霧的消失明顯比仿鉆快（仿鉆熱導(dǎo)率

11、低，不易蒸發(fā)）。,5、哈氣實驗：,7.傾斜實驗:仿鉆漏光而出現(xiàn)暗窗,三、儀器測試,1.紫外熒光,對檢查群鑲無色寶石首飾非常有用。如果首飾上所有寶石顯示相同的熒光反應(yīng)，可以肯定不是鉆石而是仿制品。鉆石熒光強(qiáng)度與顏色不均勻， 有些呈藍(lán)色，藍(lán)白色，粉紅色，黃綠色，熒光強(qiáng)、中、弱都有，有些鉆石呈惰性。,2.熱導(dǎo)儀,所有寶石中鉆石的熱導(dǎo)率最高，利用這一特性研制了熱導(dǎo)儀, 非常有效快速將鉆石與仿鉆區(qū)分開。,熱導(dǎo)儀由一個熱探頭和顯示熱探頭溫度變化的電路組成。熱探頭與樣品接觸時，熱探頭與所接觸的材料的熱導(dǎo)率不同，產(chǎn)生的溫度變化不一，這種差異由儀器電路顯示，借以區(qū)別鉆石與相似寶石。,熱導(dǎo)儀的操作,將未鑲的樣品按

12、大小放在金屬樣品臺上的小孔中，若為已鑲首飾，則直接測試；,打開熱導(dǎo)儀電源開關(guān)，指示燈Lamp on bat 亮，待工作指示燈Lamp on ready亮?xí)r，熱導(dǎo)儀預(yù)熱完畢；,根據(jù)室內(nèi)溫度和樣品大小，按熱導(dǎo)儀的說明設(shè)置測試條件,將熱探針接觸樣品，若測試樣品為鉆石，指示燈中紅色燈迅速變亮，并發(fā)出“嘀、嘀”鳴叫聲，若不是鉆石，熱導(dǎo)儀則無此反應(yīng)。,注意事項,測試樣品要求與室溫相同， 樣品的溫度與室溫溫差過大，鉆石將不顯示鉆石反應(yīng)，導(dǎo)致錯誤結(jié)果；,反復(fù)測試會導(dǎo)致樣品的溫度上升， 出現(xiàn)熱導(dǎo)反應(yīng)遲鈍造成錯誤信號。 每次測試時應(yīng)使樣品恢復(fù)到室溫后再做下一次測試；,熱探頭與樣品的接觸用力要適當(dāng)，不可忽輕忽重，用

13、力過度會損壞熱探頭；,對于鑲嵌的鉆石，要避免熱探針與金屬接觸，否則會出現(xiàn)與鉆石相同的錯誤結(jié)果；,合成藍(lán)寶石有時也會出現(xiàn)類似鉆石的反應(yīng), 反應(yīng)速度慢于鉆石。,合成碳硅石與鉆石有著近似的導(dǎo)熱性，熱導(dǎo)儀無法區(qū)別。,其他一些類型的莫依桑石檢測儀利用了莫依桑石的導(dǎo)電性。絕大多數(shù)的莫依桑石肯有導(dǎo)電性，而鉆石中除含硼的藍(lán)色鉆石外均不具有導(dǎo)電性;還發(fā)現(xiàn)，如在測試過程中把那些測不到導(dǎo)電性的莫依桑石置于長波紫外光下，可誘發(fā)出導(dǎo)電性。,3.莫依桑石檢測儀,由C3公司生產(chǎn)的590型檢測儀利用鉆石和莫依桑石在光譜紫外區(qū)的不同特性;能夠有效地將鉆石與碳硅石區(qū)分。,Diamond Sure （鉆石光譜鑒定儀),4吸收光譜,鉆石具415nm吸收線，仿鉆石不具415nm吸收線。,鉆石和仿鉆材料的折射率一般都較高，常規(guī)折射儀無法測到它們的折射率，但根據(jù)反射率與折光率的關(guān)系，可以通過測量反射率而間接獲得樣品的折光率。,珠寶反射儀,5反射儀,