钻石物理性质
㈠ 钻石区别于其它宝石的物理性质主要有
钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。是爱情和忠贞的象征。
钻石在天然矿物中的硬度最高,
钻石 (18张)
其脆性也相当高,用力碰撞仍会碎裂。源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王。钻石的。也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。
卡,或译克拉、克拉(Carat),是钻石的质量单位。一卡相等于200毫克,相传早期钻石商人称量钻石所用的砝码为稻子豆树(carob)果实,一粒这样的果实大约就重200毫克。因为钻石的密度基本上相同,因此越重的钻石体积越大。越大的钻石越稀有,每卡的价值亦越高。
据美国物理学家组织网报道,澳大利亚麦考瑞大学的研究人员发现,地球上最坚硬的天然物质钻石并非人们想象的那样“恒久远”。在强光照射下,钻石也会蒸发。研究发现刊登在美国《光学材料快报》杂志上。
麦考瑞大学光子学研究中心副教授理查德-米德伦和同事经研究发现,钻石暴露在光照条件下会蒸发。米德伦说:“一些物质都有光照导致的蒸发现象, 观察到钻石也有这种现象还是第一次。”当暴露在强紫外-C线(臭氧层过滤后的强紫外线)条件下,钻石表面的小凹坑会在短短几秒钟内消失。钻石质量损失的速度随着光线强度的降低快速降低,但蚀刻过程仍然继续,只是速度越来越慢。
米德伦指出,钻石蒸发消失速度极慢,正常情况下无法被观察到。事实上,即使暴露在强紫外线条件下,例如强烈阳光照射或者放在紫外日光浴灯下,需要大约100亿年之后,钻石质量损失才能达到可观察的程度。这一研究发现不仅提供了有关钻石长期稳定性的线索,同时也有助于未来的研究。
米德伦说:“这是一项非常实用的发现,我们正在研究如何利用这一发现。如果我们能够在钻石上打造一些结构,将光线控制在钻石上一个非常狭小的丝状区域,这将是制造个头更小,效率更高的光学装置的第一步,可用于量子计算和高能激光。这一发现可能帮助我们在其他行星表面搜寻到钻石踪迹。
㈡ 钻石有哪些特性
钻石特性:
1、钻石的硬度最高。钻石是自然界中硬度最高的宝石,我们可以使用钻石来划上任何的物质。那么跟钻石硬度一样高的还有钻石的脆性,如果用力撞击等,都会导致钻石的破裂。由于钻石的密度相对比较高,再加上钻石本身的稀有性,因此人们也将钻石成为自然界中最昂贵的宝石。
2、钻石的结构最单一。天然的钻石结构是非常单一的,而且没有任何的色彩,所以人们通常会用晶莹剔透来形容钻石。但是正因为这种天然形成的因素,所以钻石在形成过程中也会有颜色的改变。比如说我们常见的淡黄色以及其他颜色的宝石等,虽然添加了色泽的钻石价格相对较低,但是这并未影响人们对于彩色钻石的喜爱。
3、钻石的导热性很高。钻石的特性包含了很多方面,其中钻石的导热性就是其中重要的一方面。钻石虽然不属于金属类物质,但是它却拥有者很高的导热性。其实当我们在购买钻石时就可以发现,人们在鉴别钻石时,会使用一个导热工具,用这个导热工具来检测钻石时,会发现导热工具立刻会发出信号,这也证明这枚钻石是天然形成的。而导热也成为了钻石的一大特点之一。
4、钻石具有亲油性; 我们在佩戴钻石饰品时,会发现如果经常佩戴钻石的话,钻石的表面会出现一层油渍,这主要是因为钻石具有亲油的特性,尤其是女性在做家务时,会经常接触到各种油污,此时这些油污会附着在钻石的表面,影响钻石本身的亮度和光泽度。而我们在开采钻石时,也正是钻石的这种亲油性,才使我们能够更好的开采钻石。而由于这一特性,也提醒我们在佩戴钻石时,尽量不要让钻石沾染油污,否则会影响钻石的外观。
括展资料:
1、钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石美丽、稀有,是爱情和忠贞的象征,代表永恒不破的爱情。
2、2017年5月16日,苏富比拍卖行在瑞士日内瓦举行春季珠宝拍卖会,一对彩色梨形钻石耳坠以大约5740万美元、约合3.95亿元人民币的总价,创下拍卖史上的新纪录。这对梨形耳坠产自南非,除颜色不同,外形几乎一模一样,分别重约16克拉。其中,深粉色钻石名为“阿泰米斯”,拍出1550万美元(1.067亿元人民币),另一颗钻石为深湖蓝色,名叫“阿波罗”,由于颜色比粉钻更罕见,价格是粉钻的两倍多。2018年1月,在非洲国家莱索托的矿区中,挖掘出一颗重达910克拉D色泽IIa型的钻石,相当于2颗高尔夫球大小,名列钻石史上第5大。
㈢ 钻石的物理和化学性质
1.矿物名称为「金刚石」,英文为Diamond,源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,专是公认的宝石之属王。钻石的化学成份有99.98%的碳。也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。
2.钻石的摩氏硬度:10,是天然矿物中的最高硬度。但千万别认为钻石硬度高,就永不破损。其实钻石脆性也相当高,用力碰撞仍会碎裂。
3.钻石是依据其原石的外形,来切割成各种不同形状的钻石。其中,受大家欢迎的八种形状有:圆形、椭圆形、榄尖形、心形、梨形、方形、三角型及绿柱石形。圆钻,是最常见的形状。
4.钻石属天然矿物。钻石的主要产地是澳大利亚、南非、印度;而美国、印度,以色列、比利时则是钻石加工切割的基地。尤其比利时,是全球公认的雕琢钻石贸易中心。
5. 买钻石 一定要复检
[编辑本段]化学成分
钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的,属等轴晶系。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2.417,色散中等,为0.044。均质体。热导率为0.35卡/厘米
㈣ 钻石的四大特性是什么
我是这么认为的
1.透视效应 将钻石台面向下放在一张有线条的纸上,切工完美的钻石看不到纸上的线条,否则为仿制品。
2.亲油性 天然钻石具有较强的油亲和能力,用油性水笔在钻石表面划过时可留下清晰而连续的线条,相反,在钻石仿制品表面划过时,墨水会聚成一个个小油滴,不能出现连续的线条。
3.疏水性 将小水滴点在钻石表面,水滴能在钻石表面保持很长时间,如果是仿制品,小水滴则会很快散开。
4.导热性能好 由于钻石具有较高的热导率,因此对着钻石哈气,可发现雾气很快消失,而仿制品则可在表面见到明显的雾气,并且需持续一段时间方可散去。
㈤ 钻石的基本性质
钻石的矿物名称为金刚石,英文名称为Diamond,源自希腊语“adamant”,意思是“坚不可摧”。
钻石与红宝石、蓝宝石和祖母绿一起并称为四大珍贵宝石。目前钻石已成为结婚的信物,并被誉为四月的生辰石,象征坚韧、永恒和纯洁无瑕。
一、钻石的化学成分和分类
1.化学成分
钻石是具有立方结构的碳。主要成分是C,其质量分数可达99.95%,次要成分有N、B、H等。其他微量元素还有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr等。
2.分类
钻石的分类最早由Robertson、Fox和Martin等三人根据钻石在红外区吸收带和对紫外光透射的差异提出,他们认为Ⅰ型钻石能透过400~300nm的紫外光并在红外区显示与氮有关的吸收带,而Ⅱ型钻石可透过低至220nm的紫外光并在红外区无明显的吸收带。
1959年美国的Kaiser和Bond发现Ⅰ型和Ⅱ型钻石的差异与杂质氮有关,后来人们又发现在含氮的钻石中氮的最常见的存在形式不只一种,氮以单个氮原子分散在钻石中,称为C心、以原子对集合体出现,称为A心、3个氮形成的原子团称为N3中心,而多于4个原子的原子团则称为B集合体(B心),也可为一些较大的有几个原子厚的扁平层偏片晶氮存在,称为D心。钻石的分类是按照是否含氮和硼及氮的聚型类型划分如下(表14-1-1)。
表14-1-1 钻石的分类
天然钻石中Ⅰa型钻石约占98%以上,Ⅱa型占1%左右,Ⅰb型和Ⅱb型很少,人工合成钻石中以Ⅰb型为主,少量为Ⅰb和Ⅰa型混合型。
二、钻石的结构与形态
1.晶体结构
钻石属等轴晶系,
图14-1-2b 钻石晶体不同聚形示意图
大多数彩钻颜色发暗,强至中等饱和度、颜色艳丽的彩钻极为罕见。彩钻是由于少量杂质 N、B和H原子进入钻石的晶体结构之中,形成各种色心而产生的颜色。另一种原因是晶体塑性变形而产生位错、缺陷,对某些光能的吸收而使钻石呈现颜色。
(1)黄至棕黄色钻石的颜色是由于N原子代替C原子而产生的。理想的钻石晶体是禁带很宽的半导体,宽的禁带避免了可见光范围内的一切可能吸收,因此理想的钻石是无色的。当N原子代替部分C原子时,由于氮外层有5个电子,代替碳原子后多余一个电子,这电子在禁带中形成一个新的能级,相当于减少了禁带宽度,从而使得晶体能吸收可见光范围内的光能而呈现颜色。N原子代替C原子有不同的形式,一种情况是孤立的N原子代替C原子,它对能量高于2.2eV(波长小于560nm)的入射光有明显的吸收,使钻石呈现一系列黄色、褐色、棕色,其颜色很鲜艳浓郁,Ⅰb型钻石的颜色往往由该种色心引起;另一种情况是金刚石内N原子可移动聚合在一起形成多个N原子集合体,这种集合体对400~425nm光有明显的吸收作用,同时对477.2nm有弱吸收,由于人们对477.2nm吸收反应灵敏,477.2nm蓝光被吸收后,钻石呈现黄色。
(2)蓝色钻石:从晶体完美程度来讲,蓝色钻石是最好的,也是极罕见的。它不含N却含有微量B(wB<1%),属Ⅱb型钻石。正是这些B使钻石呈现美丽的蓝色。少数含H杂质的钻石也呈蓝色。
(3)粉红色钻石和褐色钻石:这两种彩钻都是由于钻石在高温和各向异性压力的作用下发生晶格变形而产生的颜色,相比之下粉红色钻石罕见得多,因而极其昂贵。这种晶体缺陷在极端情况下可形成紫红色钻石。
(4)绿色钻石:绿色和蓝绿色钻石通常是由于长期天然辐射作用而形成的。当辐射线的能量高于晶体的阈值时,碳原子被打入间隙位置,形成一系列空位-间隙原子对,使钻石的电子结构发生变化,从而产生一系列新的吸收,使钻石着色。若辐照时间足够长或辐照剂量足够大,可使钻石变成深绿色甚至黑色。辐射造成的晶格损伤有时还可形成蓝色钻石和黄褐色钻石。
2.光泽
钻石具有特征的金刚光泽,金刚光泽是自然界透明矿物最强的光泽。但钻石的光泽有时会因表面不平而显得暗淡。
3.透明度
钻石的透明度为透明-不透明。纯净的钻石应该是无色透明的,但由于地质条件的复杂性,常有杂质元素进入钻石的晶格或以包裹体的形式存在于钻石中,使钻石的透明度受到一定的影响。
4.光性
钻石属等轴晶系,为均质体,在正交偏光下全消光,但有些钻石由于内部应变或内部含有包裹体,偶见异常消光。
5.折射率
钻石为单折射宝石,在钠光(589.3nm)中折射率为2.417,超过了常规折射仪的测试范围,是透明矿物中折射率最大的。
6.色散
钻石的色散强,色散值为0.044,比天然无色透明宝石的色散都高,所以我们在切割标准的钻石表面能看到漂亮的“火彩”。
7.发光性
(1)紫外荧光:钻石在紫外灯下的荧光可有不同的反应,有些钻石发光很强,有些则不发光。钻石在长短波紫外光下可呈现从无至强的蓝色、黄色、橙黄色、粉色等荧光,通常长波较短波的荧光强。
(2)X射线荧光:钻石在X射线下一般呈现蓝白色的荧光,且稳定性好,在钻石开采中可根据钻石X射线下的荧光特性,将其他砾石分选出去。
(3)阴极发光:阴极发光可揭示钻石的内部生长结构,钻石在阴极发光仪的电子束照射下,绝大多数钻石会发出阴极荧光,主要呈现蓝色、橙红色和黄绿色,天然钻石和合成钻石的生长条件不同,表现出的生长结构也不同,目前阴极发光技术已成为鉴别钻石是天然的还是合成的主要手段之一。
8.吸收光谱
无色—浅黄色的钻石,在紫色区415.5nm处有一吸收谱带;其他颜色的钻石的吸收线位于453nm,466nm和478nm处;褐—绿色钻石,在绿区504nm处有一条吸收窄带,有的钻石可能同时具有415nm和504nm处的两条吸收带。辐照改色的黄色钻石可能在498nm,504nm和592nm处有吸收带。
四、钻石的力学性质
1.解理
钻石有四组八面体{111}方向的中等解理,{110}、{221}的不完全解理。图14-1-3为钻石{111}方向解理示意图。
图14-1-3 钻石{111}方向解理示意图
2.硬度
钻石的摩氏硬度为10,是自然界最硬的矿物,钻石的硬度具有各向异性的特征,不同方向硬度不同,其八面体晶面的硬度大于立方体晶面的硬度,因此在钻石加工中可用钻石研磨钻石。
钻石具有很强的抗磨性能,摩擦系数小,其抗磨能力是刚玉的90倍。这种特性使钻石能高度抛光,并使每个小面边棱锐利、挺直。但值得注意的是,钻石虽硬,但常显脆性,在外力冲击作用下很容易破碎。
3.密度
钻石的密度为3.52(±0.01)g/cm3,因钻石成分单一,并且纯度较高,所以钻石的密度相对很稳定。
五、钻石的内含物
钻石的内含物主要有浅色至深色矿物包体、云状物、点状包体、羽状纹和生长纹。矿物包裹体主要是钻石、橄榄石、辉石、石榴子石、锆石、刚玉、黑色石墨、暗色的赤铁矿、钛铁矿、铬铁矿、硫化物等。云状物由云雾状白色或灰色包体组成,羽状体则包括开放式裂隙和隐蔽式裂隙两种裂隙类型。此外,钻石中还可见生长纹和解理等特征。
六、钻石的电学性质和热学性质
1.电学性质
Ⅰ型和Ⅱa型钻石是绝缘体,室温下电阻率为1014~1015Ω·cm。通常情况下,Ⅱb型钻石因含硼而电阻率降低,为25~108Ω·cm,为P型半导体,钻石半导体的电阻值随温度变化特别灵敏,甚至连很微小的变化(0.0024℃±)都能在瞬间被记录下来,这一特点被广泛应用于真空仪器和精密测温的仪器中。
2.热学性质
(1)导热性:钻石具有很高的导热率,且导热率与含氮量有关。若300°K下其导热率为铜的3倍,则其含氮量<300×10-6。Ⅰa型钻石的含氮量多高于此值,故不宜作散热元件。Ⅰb和Ⅱ型钻石含氮量低,均具有很高的导热率,适于作散热元件。其中Ⅱa型钻石的导热率最好,约比铜高6倍,在190℃则升至30倍左右。
根据钻石的高导热率,宝石鉴定中可用钻石笔(热导仪)鉴定钻石和其仿制品;若简单地对着样品哈气,如果是钻石,则表面上的那层雾气比仿制品要消失得快,这是因为钻石传热快,钻石提供的热量让水膜迅速蒸发的缘故。
(2)热膨胀性:钻石的热膨胀性非常低,温度的突然变化对钻石的影响很小,但若钻石中有裂隙或含有热膨胀性大于钻石的包裹体时,温度的突变可能使钻石发生破裂。
(3)可燃性:高温下钻石可燃,燃点在空气中为850~1000℃,钻石在氧中加热到650℃时,即缓慢燃烧而变为气体二氧化碳。燃点和钻石与空气的接触面及增温率有关,一般小颗粒钻石比大颗粒钻石易燃。激光打孔就是利用该原理在很小区域内提供集中的热量,使空气中的氧将钻石中的暗色物质烧掉。在绝氧并加压的真空条件下,钻石加热到1800℃,可转变成石墨。
3.其他性质
(1)表面性质:钻石表面具有亲油性和疏水性。由于钻石由非极性的碳原子组成,对水的H+和(OH)-不产生吸附作用,即水对钻石不产生极化作用,故钻石具有疏水性。
(2)化学稳定性:钻石对任何酸都是稳定的,甚至在高温下,酸对钻石也不显示任何作用,但在含氧盐类和金属熔体中,钻石很容易受侵蚀。
㈥ 如何利用钻石的物理性质将其与仿钻分开
简单说说经验
要看你是镶嵌好的还是裸钻咯,裸钻的监测起来就灵活一点,要镶嵌好了通过仪器设备也还是可以准确监测的
一般肉眼观察的话,钻石跟玻璃,还有一些模仿钻石的装饰还是很容易可以区分出来,一个是看切割,是否符合钻石(大多是圆钻)应有的切面,二是看亲油性,和光泽,这个一细看就看出了
珠宝销售员很喜欢用的东东,就是热导仪(有各种型号,大概就巴掌那么大),这个是根据钻石的导热能力来区分钻石跟其他仿钻品的,不过都很落后了,现在很多仿品那东东也当真钻来报,所以基本没用
要区分仿晶锆石(苏联人发明的,合成立方氧化锆),很简单,就从他的折射率差别入手,因为仿晶锆石的折射率没有天然钻石高,因此你可以从钻石底部透过冠部台面观察出差别,方法是在一张白纸上画一个小圆和冠部台面差不多大小,然后将钻石倒立,台面立于纸上的圆,从亭部直视冠部,如果是钻石,您看到的是一团黑,仿晶锆石就看到的还是比较清晰的一个圆
另外还有一种新品种的合成钻,是用气相沉积法合成的,它合成度完全是和天然矿石一模一样,还好,这玩意只有GE有这技术,而且被戴比斯严格控制着,要强行在腰部上打上镭射的合成印记
如果您要是一般消费者,我建议您还是不要一味自己去什么观察区分了,遇到合成钻看看什么证书,权威的证书是什么结果就是什么结果
在购买GIA的钻石时可以使用珠宝店提供的放大镜,有一种是专门观察腰部的,GIA的大钻,成色好的,在腰部可以看到用镭射激光刻上去的GIA编号,你可以跟证书的核对下
楼上说的一些方法也可以参考用一用,但是比方说双影线,你不专业的话是很难判断出来
总的来说,用肉眼,10倍放大镜观察区分所依据的物理性有:高折射率、亲油性,依据的工艺特征有:切工、印记等
㈦ 钻石的十大特性有那些
钻石有以下几点特性:
1、硬度
钻石的摩氏硬度为10,是讫今为止人类所发现的最硬的天然物质。与其它宝石相比,钻石镶在首饰上,更能抵抗一切物质对它的磨损、划伤,因此钻石一旦拥有,便可世代留传,因为钻饰永不磨损,常戴常新。
2、韧度
钻石具有较高韧度,但它的边棱却是比较脆的,因此佩戴时应避免碰撞。
3、比重
钻石的比重为3.52克/立方厘米,钻石的比重比一般宝石都大,即意味着它的原子堆积得更紧密。
4、热导率
钻石是已知物质中传导热的能力最强的物质,这一性质使钻石在航空工业和微电子工业中得到广泛使用。
5、热膨胀率
钻石的热膨胀率很低,不会因温度的变化而有明显的热胀冷缩现象。
6、折射率
钻石的折射率2.417,是所有天然无色宝石中最高的,使光线进入钻石后向中心聚合。
7、色散率
钻石的色散率高,为0.044。这也是所有天然无色宝石之最。钻石因其能将白光分散成光谱式的彩虹颜色而具备这一性质。
8、光泽
光泽与折射率相关,是物体表面反射光线时所表现出的特点。钻石为典型的金刚光泽,这使得钻石经切磨后具有极其耀眼的光泽。
9、亲油性
钻石表面很容易沾油,具有强列的亲油性。
10、对化学药品的反应
钻石具有很高的化学稳定性,酸、碱及一般化学药品对它不起作用。
拓展资料:
钻石Diamond一词出自希腊语Adamas,意思是坚硬、不可驯服。钻石号称“宝石之王”,是世界上公认的最珍贵的宝石,也是最受人们喜爱的宝石之一。
钻石是指经过琢磨的金刚石,在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素构成,具有立方结构的天然白色晶体。
钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的,属等轴晶系。常含有0.05%-0.2%的杂质元素,其中最重要的是N和B,他们的存在关系到钻石的类型和性质。
㈧ “钻石”的化学性质是什么
钻石的物理性质:钻石的摩氏硬度为10;由于硬度最高,钻石的切削和加工必须使用钻石粉来进行。
钻石的密度为3.52g/cm3,折射率为2.417,色散率为0.044。
㈨ 钻石的物理化学性质有哪些
问题:
很多人对钻来石的了解就只自局限于“高硬度,高色散”,却对其其他的物理化学性质不很明白,那么其他的物理化学性质还有哪些呢?答案:
钻石的化学性质为:主要是碳c(含量占99.95%)
以及其它微量元素。钻石的物理性质为:(1)硬度:h=10,
自然界最坚硬的物质
。(2)颜色:以无色白色为主还有黄、棕、粉、蓝、绿、红、褐、黑等彩色钻石,非常珍贵罕见。
(3)色散:色散高(0.044),加工打磨后出火反射出五颜六色光芒。
(4)光泽透明度:金刚光泽、透明到不透明。
(5)热导性:自然界中高热导率,热导仪可鉴定。这些最基本的物理化学性质都可做为鉴定钻石的依据。
㈩ 关于钻石的特性
楼上太麻烦,钻石(金刚石)主要有碳元素组成,无色透明,正八面体结构,是自然界最硬的物质,玻璃刀的顶部有个小颗粒,那个是人造钻(硬度和天然的相同),至于不能摩擦,个人认为会造成钻石损毁,第一个真的不知道……