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培育钻石、莫桑钻、苏联钻、锆石......你分清了吗?

发布时间:2020-04-17

        培育钻石、莫桑钻、苏联钻、锆石......大家的朋友圈、微博应该都有被这些刷屏过吧?价格亲民,设计大方,吸引眼球。
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0.70克拉培育钻石与7.06克拉的培育钻石(图源IGI实验室)
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“莫桑钻”
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“锆石”
 
        名字都带个“钻”字的它们是钻石吗?让小编来一一为你揭晓。
 
培育钻石

        在上一篇文章中,小编给大家介绍了培育钻石以及名称的由来(点击跳转:搞不懂培育钻石?建议你看看这几点)。培育钻石和天然钻石都是纯碳构成的晶体,两者物理性质、化学性质、光学性质完全一样,只不过形成的环境不一样,一个在实验室里生长出来,一个在大自然开采出来。抛光后,两者的差别肉眼无法分辨,由于内部生长结构有差异,借助专业仪器可以进行区分,权威实验室常用红外光谱仪、紫外光谱仪、拉曼(液氮)、钻石观察仪等。
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 高温高压(HPHT)培育钻石颜色分区
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化学气相沉积(CVD)培育钻石层状生长结构
 
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天然钻石生长纹理
DiamondViewTM(钻石观测仪)观察下的培育钻石和天然钻石(图源NGTC)
 
        而像“莫桑钻”和“苏联钻”这些,其实是与“钻石”完全不相关的物质,它们是完全不同的矿物或材料,仅仅是光学表现与钻石有相似之处。钻石因为高稳定性、高硬度、和切磨后绚丽夺目的“亮度”与“火彩”,被誉为“宝石之王”。但是天然钻石的稀有贵重限制了大批量应用,因此人们制造出了许多价格相对低廉的钻石仿制品,发展至今日,市面上最多的就是“莫桑钻”和“苏联钻”了。
 
莫桑钻
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“莫桑钻”(图源网络)
 
        莫桑钻,又叫莫桑石,其实是合成碳化硅(化学式为SiC。1890年,科学家成功制造出体积较大且达到宝石级的合成碳化硅晶体。1893年,法国科学家Henri Mossian博士在美国亚利桑那州的Canyon Diablo陨石碎片中发现碳化硅,因此这种材料以博士的名字命名为“Moissanite”,也就是莫桑石。1995年,美国C3公司将合成碳化硅推向市场。天然莫桑石是极为罕见的,目前市面上能见到的莫桑石基本都是合成的。
 

        莫桑石折射率为2.67,明显高于钻石(2.42);色散值为0.104 , 也明显高于钻石(0 .044),具有很强的“火彩”;硬度为9.25 , 仅次于钻石(10)。高折射率、高色散、高硬度的特质,让莫桑石成为新一代钻石的替代品,是目前市面上最接近钻石整体外观的钻石仿制品。
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天然钻石(左上)和莫桑石(从左到右)
莫桑石的颜色范围为接近无色至浅绿色。
(图源GIA)
 
        但要区分莫桑石和钻石也并非难事,莫桑石双折射率为0.043,有明显的双折射现象,用10倍放大镜由其顶面向下看,可以看到明显的后部刻面棱重影;而且通过放大观察莫桑石,其内部会出现明显的针状包体。或者通过火彩也可以进行区分,钻石的火彩一般占亭部小面的八分之一,一般不会超过六分之一,而莫桑钻的火彩可达亭部小面的一半及以上。
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莫桑石内部针状包体(图源sohu莫桑石)
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莫桑石和钻石“火彩”(图源JPARK珠宝公园
 
苏联钻

        “苏联钻”又称“CZ钻”,商业名称中又常称作“锆石”,实际上与天然的锆石不是同一种物质,是人工合成的立方氧化锆,于1972年在苏联炼制而成,1976年作为钻石的仿制品大量推向市场,所以有“苏联钻”“俄国钻”的称谓。常见颜色为无色、粉色、红、黄、蓝色等等。
        立方氧化锆折射率为2.17,比钻石(2.42)低;色散值为0.063,比钻石(0.044)高,因此合成立方氧化锆的“火彩”也比钻石强。此外,立方氧经锆的相对密度为5.95,是钻石的1.7倍;硬度为8-8.5,比钻石差一些,刻面边棱没有钻石那样锐利。
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各种颜色的合成立方氧化锆(图源网络)
 
        利用透视效应可以简单地区分钻石和合成立方氧化锆。找一张画有黑线的纸,把宝石的台面(注意:是台面、台面、台面)向下尖底朝上放在画有黑线的地方,如果是钻石,是看不到纸上的黑线的,因为钻石的切工通常是标准型的,几乎没有光能够通过亭部刻面,所以会看不到纸上的黑线(不过有一种情况除外:那颗钻石切磨不当)。这个方法其实是利用了宝石折射率的原理,折射率越高越不容易透视,合成立方氧化锆因为折射率比钻石低,比钻石更容易透视。不过,因为这种方法仅仅适用于圆明亮型切工,其他切工不适用,而且如果钻石身上沾有液体的话,则会具有可看透性,还需要结合特征综合判断。
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左边钻石,右边合成立方氧化锆
 
        纵观钻石发展历史,其实钻石的替代材料层出不穷,最早可追溯到人工玻璃宝石的出现,以及合成金红石、合成尖晶石、合成刚玉……不过这些合成品的物化性质与钻石存在明显差异,再加上新的人造材料出现,基本已经被淘汰出市场。目前市场上最具迷惑性的钻石仿制品主要还是合成立方氧化锆和合成碳化硅。
 
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钻石与其它无色宝石材料(图源GIA)
 
人工玻璃宝石

        作为“历史最悠久”的钻石仿制品,人工玻璃宝石在1500年前就被制作成宝石仿制品。
        不过人工玻璃的折射率在1.50--1.70之间,远远低于钻石的折射率2.42,尤其在清水中,可以很明显看到玻璃和水晶根本没有钻石那种夺目的火彩;而且玻璃的硬度也低,容易刻划,多为5--6.5,远远低于钻石的硬度10。
 
无色合成尖晶石

        20世纪初,无色合成尖晶石出现了。这是一种镁铝氧化物,自然界存在着天然对应物尖晶石。颜色有蓝色、无色和少量红色。无色合成尖晶石是一种单折射宝石,折射率为1.714--1.730,在正交偏光镜下会有斑状消光效应(钻石是均质体,在正交偏光镜下全黑),这是区别钻石和合成尖晶石的重要特征;
 
合成金红石

        20 世纪 40 年代后期推出的合成金红石,被用作早期的钻石类似石。这种合成宝石脆性强, 易刻划。其折射率为2.610--2.897,具有极高的色散值(0.33),产生的火彩比钻石强,在宝石材料中是最高的。不过正是因为双折射率高,这种人造材料具有强双影现象,使宝石内面轮廓呈模糊状态,影响美观。
 
钛酸锶

        1955年美国国家李德公司用焰熔法制成了一种人工宝石,钛酸锶,是一种具锶和钛的氧化物。其自然对应物tausonite,1982年在西伯利亚被发现,并已经被国际矿物学协会(IMA)认可。这种人工合成的宝石,折射率高达2.41,其具备的高色散值(0.190),也就是刻面宝石形成火彩的光学性能比钻石高出四倍以上。
 
钇铝榴石(YAG)

        钇铝榴石,英文名称为yttrium aluminum garnet,商品代号为YAG。在1960年以前,无色钇铝石榴石曾作为钻石的仿制品,不过由于它的折射率太低(1.834),切磨出的成品远不如钻石美观,自后来生产出更接近钻石的人造材料,如钆镓榴石(GGG)后,已经不再用YAG制作钻石仿制品。
 
钆镓榴石(GGG)

        钆镓榴石,英文名称为GADOLINIUM GALLIUM GARNET,商品代号为GGG。这是一种人造单折射宝石,没有天然对应物。折射率为2.02,具高色散值 (0.045);相对密度为 6 .90 ,并且比重非常大,为7.02,是钻石的2倍,因此它的手感非常沉重。因为光学性质与钻石非常相近,在1970年前后,这种人造材料是钻石最普遍的仿制品。
 
合成刚玉

        合成刚玉的相对密度为3 .99--4 .01,明显高于钻石;硬度为9.0,在钻石仿制品中硬度非常接近钻石。其成份为纯净的三氧化二铝,不含任何致色元素,无色透明净度高,但因为折射率低(1.760--1.778),色散值也低(0.018),亮度低且没有生机,火彩也小,很容易与钻石区别。
 
 

        培育钻石、莫桑钻、苏联钻、锆石和眼花缭乱的其它人工材料,这下你能分清了吗?总的来说,人工材料价格亲民,设计时尚,性价比高,只要通过正规渠道购买,避免人工材料冒充钻石的情况,也不失为一种不错的时尚选择。
 

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