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鑽石的描述與鑑定論文

論文1.01W

對於鑽石的鑑定大家瞭解過這方面的技術嗎?以下是小編精心準備的鑽石的描述與鑑定論文,大家可以參考以下內容哦!

鑽石的描述與鑑定論文

摘要:鑽石與合成鑽石的類型;鑽石與合成鑽石的鑑別。

關鍵詞:鑽石 合成鑽石 鑑別。

“鑽石恆久遠,一顆永流傳。”在很多人心目中,鑽石代表着真心實意和天長地久,長期以來, 合成鑽石或由於粒度小或由於成本昂貴, 一直未具有商業價值, 對合成鑽石的鑑定研究也爲人們所忽視。自20 世紀90 年代以來, 隨着合成技術的不斷改進和完善, 合成鑽石已成爲商業事實。這給鑽石的鑑定又提出了新的課題與挑戰。

一、鑽石與鑽石的類型:

1.鑽石: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.鑽石的分類――依據N的含量及存在形式:

(1)Ia型――N呈聚合態,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%的鑽石屬此類。

(2)Ib型――孤氮,天然Ib型鑽石極少。

(3)IIa型――不含N或N質量分數小於0.001%。

(4)IIb型――含少量硼。

二、合成鑽石的類型

1、HPHT合成鑽石

這種合成鑽石几乎全部是Ib型。主要的特徵是,有種晶;可能有金屬(鐵、鎳)觸媒殘餘;不同生長區域(八面體{111}和六面體{110})雜質成分(如N)含量不同

2、CVD合成鑽石

絕大多數是IIa型,但合成過程中O、H、N、B等元素的添加,可以導致鑽石類型(Ib、IIb)或某些性質的'變化。早期(2010年以前)珠寶界所見的合成鑽石多爲HPHT產品,今年中國大陸所通報的首飾界合成鑽石均爲CVD產品。主要的特徵:沿{100}面層狀生長――合成鑽石的特徵爲天然鑽石與合成鑽石的區分提供依據。

三、天然鑽石與合成鑽石的鑑別

基於以上特徵,選擇合適的設備方法,來區分天然與合成鑽石。

(一)常用的方法:影像觀測法和光譜法。

1.影像觀測法:利用高能量轟擊鑽石,使其發出可見光,透過不同生長區(或雜質元素含量差異區)發光強度、顏色的差異,而推斷鑽石成因的方法。使用的主要設備:

(1)紫外熒光燈(2)DiamondView(3)陰極發光儀

(4)其他成像系統:比如以面掃描鑽石中N含量爲基礎自動成像的顯微紅外成像。

2.光譜法:透過各種分光設備對鑽石的特徵光譜進行表徵,依據譜圖分析鑽石中缺陷的類型,從而分析鑽石成因的方法。使用的主要設備:(1)紫外可見光光譜儀

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

(二)HPHT合成鑽石的鑑別

(1)用紫外可見光光譜儀或DiaSure篩選(2)用紅外光譜儀確定鑽石類型(3)UVV識別到415nm吸收或者DiaSure報出Pass來,則意味着Ia型鑽石,屬於天然鑽石(不確定是否經過優化處理)。(4)UVV下無415,或者DiaSure要求進一步檢測,甚至報出Ib型成分,則應考慮HPHT合成的可能。(5)透過紅外光譜儀進一步確認鑽石類型。(6)用DiaView或陰極發光觀察熒光分佈(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合成鑽石的鑑別

(1)用光纖光譜儀或DiaSure篩選(2)用紅外光譜儀進一步確定鑽石類型(3)用DiaView或陰極發光儀觀察熒光(4)用DiamonPlus或光致發光判定鑽石成因屬性

四、注意事項

淨度不佳不是天然鑽石的特性,合成鑽石也可以淨度較差,目前的合成鑽石VVS~P級均有產品;雲霧、暗色包體(包括金屬光澤包體和石墨包體)、羽狀紋等內部特徵,不能成爲天然合成鑽石的區分依據;EDXRF、電子探針檢測到的Ni,不能成爲天然與合成區分的依據。磁性對HPHT合成鑽石有一定意義但不能作爲結論性證據;儘管採集光致發光光譜時所用的設備可能是拉曼光譜儀,但需要認識到拉曼和光致發光的區分。

五、總結

1.顯微鏡等常規技術確認是鑽石2.光纖光譜儀(或DiaSure)排查鑽石類型: Ia型,透過進一步測試確定是否經過優化處理(HPHT、輻照等),非Ia型則透過紅外等手段確認鑽石的類型;Ib型,透過DiaView等方式觀察生長結構,區分天然合成。II型:透過Diaview等方式觀察生長結構,結合光致發光光譜區分天然和合成並確認是否經HPHT、輻照處理合成或處理過的鑽石,進行準確定名。3.未經處理的天然鑽石,根據要求進行鑽石4C分級。

標籤:鑽石 論文