二、填空题1. 常林钻石质量为______克拉,产自中国______。
2. 钻石是等轴晶系,具______格子,主要单形有______、______、______,它们的蚀象分别为______、______、______。
立方面心 立方体 八面体 菱形十二面体 四边形凹坑 倒三角形凹坑 显微圆盘状花纹
3. CIBJO指______,IDC指______,国家珠宝质检师英文缩写是______。
4. 无色、浅黄色系列钻石品质级别从 ______、______、______、______四方面进行评价。
5. ______、______、______三种净度特征对钻石的净度级别影响较大。
6. 钻石的立方体方向,菱形十二面体方向和八面体方向的相对硬度为______>______>______。
7. 钻石的荧光通常呈______色,与______的吸收有关。
8. 钻石加工的四大程序是______、______、______、______。
9. 天然钻石主要为______型,而合成钻石主要为______型。
10. 钻石的原生矿发现于______岩和______岩。
11. 钻石具有平行______方向的中等一完全解理,所以抛光钻石在腰部能见到______、______,这些是鉴别钻石与其仿制品的重要特征。
12. 开普系列钻石是由______致色,天然蓝色钻石因______和______成蓝色,绿色天然钻石因______呈绿色。
13. ______型褐色钻石经HTHP处理后呈无色,称为______钻石,而______型褐色钻石经HTHP处理后呈黄一黄绿色者称为______钻石。
五、问答题1. 试述我国钻石分级体系与国外主要钻石分级机构体系的异同。
(1)我国钻石分级体系的建立
我国第一个钻石分级标准是由地质矿产部宝石监测中心(国家珠宝玉石质量监督检验中心的前身)起草,1993年2月19日由中华人民共和国地质矿产部发布地质矿产行业标准,于1993年5月1日起实施。
1996年由国家珠宝玉石质量监督检验中心起草、国家技术监督局批准的钻石分级国家标准( GB/T16554-1996),于1997年5月1日起正式颁布实施。
2003年6月由国家珠宝玉石质量监督检验中心对钻石分级国家标准(GB/T 16554-1996)进行了重新修订,修订后的标准编号为GB/T 16554-2003,于2003年11月1日实施。
(2)国外主要分级机构有:GIA(美国宝石学院)、HRD(比利时钻石委员会)、IDC(国际钻石委员会)、CIBJO(国际珠宝联合会)等。
(3)我国与国外钻石分级体系的异同
①净度:GIA:6大级11小级。
欧洲:5大级10小级,5微米规则。
中国:5大级10小级。
②颜色:GIA:23个级别,级别最多,比色石为上限。
欧洲:8个级别,颜色级别以文字描述。
中国:12个级别,颜色级别以字母和数字表示。
2. 简述高温高压法在钻石中的应用。
高温高压法是指在高温高压条件下对宝石进行合成或处理的一种方法,在钻石中的应用比较多。
(1)合成钻石
宝石级合成钻石主要采用高温高压法中的静压法,因加入了种晶,也称为晶种触媒法。原料在高温高压下溶解于铁镍触媒,当温度降低或压力舱内存在温度梯度,溶解于触媒中的碳达到过饱和,并在种晶上以钻石的形式结晶出来,如此不断生长形成较大的钻石单晶体。
(2)处理钻石:人为调控钻石所处的温度、压力及介质条件,有助于改善或改变钻石中的晶格缺陷,提高其色级或改变颜色。
①高温高压法有助于Ⅱa型褐黄色金刚石晶体克服所处的势垒,促使金刚石晶体中的晶格缺陷在高温高压条件下发生重组、湮灭,使之修复至塑性变形前的初始稳定状态,并最大限度地恢复其原本无色的面貌。
②Ⅰa型褐黄色金刚石晶体内由于存在致色杂质N原子和空位,在现有高温高压处理技术条件下,尚无法消除其褐黄色而提高其色级。因此,只有在金刚石晶体原本存在的晶格缺陷基础上,通过高温高压处理并进一步加剧其变形强度,促进晶体内晶格缺陷的增殖,从而达到改色(褐黄色转变为黄绿色、金黄色,少见粉红色及蓝色)的目的。
(3)改变钻石的类型:在高温高压条件下会使钻石中N原子的存在形式发生改变,或修复晶格缺陷,从而改变钻石的类型。
3. 简述影响钻石净度级别的因素有哪些,并加以解释。
影响钻石净度的因素有很多,比较重要的有以下5个因素:
(1)净度特征的大小
瑕疵的大小是决定净度级别的最重要因素,往往影响到大级的划分。瑕疵越大,越容易观察到,钻石净度级别越低。
(2)净度特征的数量
净度特征越多,越容易观察到,净度等级也就越低,甚至会影响到大级的划分。
(3)净度特征的位置
相同的净度特征因其所在位置不同会导致不同的净度级别,常常是划分小级的依据。一般说,位于台面下方的净度特征对净度的影响最大,依次是冠部、亭部和腰部。
(4)净度特征的对比度
净度特征观察的难易程度除了受其大小、数量、位置的影响外,还和净度特征本身与钻石背景的反差有关。通常,暗色或有色包体较无色透明包体对比度高;有清晰边界的包体比无明显边界包裹对比度高,它们容易被观察到,所以对净度的影响较大。
(5)净度特征影像的数量
净度特征成像的数量对钻石净度也有影响,一个净度特征成像次数越多,则净度级别也相应地有所降低,影像较多时一般可降低一小级。
4. 简述CVD合成钻石的方法和鉴定特征。
(1)合成方法:
原料:CH4+H2气体。
压力:约0.1大气压的CH4+H2气体;H2分压易导致石墨的形成。
温度:根据维持等离子体的需要确定,900~1200℃,用微波发生器产生的微波加热气体。
支撑体:钻石晶体,如同种晶,保持在800~1000℃。
生长速度:大于1mm/h。
生长方式:生长层之间具有同构结晶的特性。
(2)鉴定特征:
晶体形态:扁平的晶体,成品钻石较为扁平,总深比较小。
颜色:未经处理的常具有淡褐色到深褐色的体色,处理后近于无色。
异常双折射:某一方向上的明暗相间的条纹。
吸收光谱:缺少415nm吸收线。
紫外和阴极发光:橙色或橙红色,经处理后为绿色或黄绿色。
荧光图案:细致的纹理,尤其是在阴极发光下易于观察。
红外光谱:8753、7354、6856、6425、5564、3323、3123波数的和H有关的吸收峰,但经处理后可除去,只留下3107波数的H-C蜂。
5. 根据钻石所含的微量元素不同,钻石如何分类?
钻石中最常见的微量元素是N,N原子的含量及存在形式对钻石的性质有重要影响,同时也是钻石分类的依据。根据钻石内N原子在晶格中存在的不同形式及特征,可将钻石分为如下类型:
类 型 |
氮原子存在形式 |
Ⅰ型 (含N) |
Ⅰa型 |
碳原子被氮取代,氮在晶格中呈聚合状不纯物存在 |
Ⅰb型 |
碳原子被氮取代,氮在金刚石内呈单独不纯物存在 |
Ⅱ型 (不含N) |
Ⅱa型 |
不含氮,碳原子因位置错移造成缺陷 |
Ⅱb型 |
含少量硼元素 |