钻石介绍1.1 概述钻石是以矿物金刚石为材料的宝石，即是在大小、颜色、净度等方面达到宝石学要求金刚石。

钻石的英文名称为Diamond，起源于希腊语adams，有“坚硬无比”之意。

钻石是自然界最硬的物质，它能刻划所有物质，可谓无坚不摧，因此，钻石坚硬耐久。

除此之外，钻石是世界上透明物质中折射率最高的少数几种材料之一，因此，钻石反射光的能力很强，具有典型的金刚光泽。

而且，钻石按科学设计的款式切磨，能把表面以及入射到内部的光全部反射出来，使整个钻石闪烁着耀眼的光芒；钻石的色散很大，即对不同波长的单色光，折射率的差别也很大。

当白光射入切磨好的钻石中时，因白光中不同波长的单色光折射率不同，将使不同颜色的单色光分开，经多次内部反射透出钻石时，其分开的程度会更大。

由于这种色散现象，使钻石呈现五颜六色的闪光，即火彩，显得异常美丽迷人；钻石十分稀少，即便是南非产钻石的富矿，平均也要大约开采20吨矿石，才能获得1克拉宝石级钻石。

钻石之所以如此珍贵、如此具有魅力，由此可见一斑。

钻石有着“宝石之王”的美誉。

围绕钻石的阴谋、战争、冒险故事和传说流传不断，是其它任何宝石都无法比拟的。

1.2 基本性质1.2.1 结晶学性质（1）晶系：等轴晶系。

（2）结晶习性：常为八面体，菱形十二面体和立方体等，还有几种单形组成的聚形（图2-1-1）。

图2-1-1 钻石原石的常见结晶习性（3）表面特征：由于钻石晶体发育三个方向完全的八面体解理，因此在表面具有明显的解理纹，成为鉴定钻石原石重要的依据。

1.2.2 化学成分钻石为单质矿物，化学分子式为C。

C原子之间以共价键相联结，其结合十分牢固，导致钻石具有高硬度、高熔点、高绝缘性和强化学稳定性等特征。

除C外，钻石还可能含N、B等微量成分，并因此可将钻石分为两种类型，即Ⅰ型和Ⅱ型。

1、Ⅰ型钻石Ⅰ型钻石含微量N。

按N的存在形式进一步分为：（1）Ⅰa型：N以原子对或N3中心的方式出现，含量越多，钻石越黄。

在自然界中，大部钻石属于此类。

（2）Ⅰb型：N以单原子形式出现，在自然界中少见。

这种钻石的颜色为黄、黄绿和褐色。

2、Ⅱ型为不含N的钻石，这种钻石导热性很好，在自然界少见。

按含B与否及导电与否可进一步分为下列两类：（1）Ⅱa型：不含B，不导电，具最高的导热率，室温下导热率是铜的6.5倍。

（2）Ⅱb型：因含微量B而成为电的半导体，颜色多为蓝色。

钻石的化学稳定性较高。

但在CrSiO4中加热至200℃，可使之变成CO2，在氧化环境中加热至650°C-870°C，也可使之变成CO2。

1.2.3 物理性质1、光学性质（1）颜色：变化大，常为无色、黄、黑等；少量为绿、红、蓝等色。

（2）光泽：为典型的金刚光泽。

（3）透明度：透明-不透明。

（4）光性：为各向同性，因此，在偏光镜下为全消光，但钻石常受构造作用影响将发生晶格畸变，因而有些钻石在偏光镜下可显异常消光。

（5）折射率：2.417-2.419；无双折射。

（6）色散：0.044，较高，因此，钻石具较高的火彩。

（7）多色性：无。

（8）发光性：在强度和颜色上均有较大变化。

无色及黄色钻石多数呈蓝-白色，约有1/15的钻石在紫外光下发荧光；棕色及绿色钻石常见绿色荧光。

（9）吸收光谱：不同颜色的钻石具有不同的吸收光谱。

无色-黄色钻石在478nm、465nm、451nm、435nm、402nm、423nm、416nm、390nm处具有吸收线。

蓝-绿色钻石在537nm、504nm、498nm外具有吸收线。

2、力学性质（1）解理：三个方向完全的八面体解理。

（2）硬度：为自然界中最硬的物质，摩氏硬度为10，刻划硬度为刚玉的140多倍。

（3）密度：3.52g/cm3。

3、其它物理性质（1）热膨胀性：热膨胀性非常低，因此，温度的突然变化对钻石的影响极小。

无裂隙或无包裹体的钻石，在真空加热至1800℃而后快速冷却，不会给钻石带来任何损害。

但在氧气中加热，则只需达到较低的温度（650℃），钻石即缓慢燃烧而变为CO2气体。

激光打孔和切磨便是利用这一原理。

（2）导热性：是所有已知物质中最高的。

利用这一性质制成的热导仪成为钻石检测中最快捷有效的工具；这一性质也使钻石在电子工业中被用作散热片和测温热感应器件等。

（3）电学性质：除少数罕见的天然蓝色钻石(Ⅱb型)外，一般是绝缘体。

钻石越纯净，其晶格越完美，其电绝缘性就越好。

若钻石被X射线或r射线辐射，其结构将被破坏并产生一些自由电子，由此产生极小的电导率。

（4）表面吸附性：钻石表面不能被水湿润，但具特殊的亲油性。

这一特性常被用于钻石鉴定和选矿中。

1.2.4 包裹体钻石内部的包裹体除金刚石外，还有石墨、石榴子石、单斜辉石、斜方辉石、硫化物、橄榄石、蓝晶石、刚玉、红柱石、方解石、云母、长石、角闪石、钛铁矿、铬透辉石、绿泥石、锆石、透辉石等。

此外，放大观察，还可见钻石的生长纹、解理等。

在原石和成品上还常见与解理有关的三角座、V字型缺口、胡须等。

1.3 真假鉴别钻石的鉴别非常重要，因为钻石评价、贸易、市场营销、购买等必须首先以钻石的准确鉴定为前提。

随着科学技术的发展，越来越多的钻石仿制品不断进入市场，如苏联钻（立方氧化锆）、美国钻（钇铝榴石）、瑞士钻（钛酸锶）、莫桑石等。

许多材料按比例切磨加工，会显示出与钻石同等甚至更高的亮度和火彩，完全可鱼目混珠。

更为严重的是：越来越多的合成钻石、新方法处理钻石不断进入市场，对它们的正确鉴定，即使是专业的珠宝鉴定师，有时也会感到因惑。

钻石的准确鉴定需要专业人员借助各种鉴定仪器才能完成。

但一般来讲，钻石鉴别需重点解决下列的问题：（1）钻石与仿制品的鉴别；（2）天然钻石与合成钻石的鉴别；（3）未处理钻石与处理钻石的鉴别。

1.3.1 钻石与仿制品的鉴别市场上钻石的仿制品很多，典型的有钇铝榴石、钆镓榴石、锆石、立方氧化锆、钛酸锶、合成金红石、莫桑石、玻璃等。

但和其它宝石相比，钻石与仿制品的真假鉴别相对较容易，最方便的办法是借助于热导率仪就能将钻石与其它仿制品区别开来，因为除莫桑石外，所有钻石仿制品的热导率都远比钻石低。

在此基础上，重点解决莫桑石的鉴别问题即可。

莫桑石是1997年由美国C3公司生产并投放到市场的一种人造宝石。

与其它钻石仿制品相比，它具有更大的欺骗性，原因在于其热导率较高，用传统的热导仪无法将它与钻石区分形来。

其实，这种仿制品的鉴别并不太难，第一，这种材料是非均质体，并具有较大的双折射，用十倍放大镜便可将此区分开来；第二，利用已投入市场的反射率仪等，很容易将两者区别开来。

1.3.2 天然钻石与合成钻石的鉴别自从40多年前第一粒合成钻石问世以来，由于合成钻石的技术一直不完善，多数合成金刚石只能作为工业用途，达到宝石级的很少，而且合成钻石成本比开采天然钻石昂贵，所以过去合成钻石很少流入市场，人们似乎高枕无忧，看到钻石理所当然认为是天然的。

但是近十多年，随着合成技术的不断提高，成本随之降低，产量成倍增长，品质越来越好，近无色干净者处处可见。

合成钻石已开始冲击市场，当务之急是如何鉴别它们。

基于现在的研究成果，天然钻石与合成钻石的鉴别可依据一些明显的特征（见表2-1-1）综合对其作出鉴定。

表2-1-1 天然钻石与合成钻石区别表1.3.3 天然钻石与处理钻石的鉴别由于客观原因，大多数天然产出的钻石均带有这样或那样的缺陷，有的甚致不能直接切磨成成品。

为此，人们一直在努力将低级别钻石通过一系列方法进行处理，使其外观得到改善，使其质量明显提高，并最大限度地实现其价值。

处理钻石的鉴别也就随之成为钻石鉴定中一个十分重要的方面。

常见的钻石处理方法及其成品鉴别方法如下：1、激光处理其方法是用激光消除钻石中的明显黑点、包裹体等，激光留下的通道用玻璃来充填。

鉴定这种方法处理的钻石时，其中白色线状包裹体是其重要依据。

2、辐射和加热处理某些颜色较差的钻石可用辐射和热处理的方法使其颜色得到改善。

对它作出正确鉴别需专门知识和仪器。

残余放射性以及因辐射而产生的特殊颜色图案是最重要的鉴别标志。

对辐射而产生的蓝色钻石，不导电是鉴别的重要依据。

3、涂色处理某些稍带黄色的钻石可在腰棱或亭部小面涂上蓝色而使黄色消褪。

鉴别的办法是先用清水或丙酮擦后再作检查。

4、镀层处理即在钻石上用合成金刚石方法镀上一薄层，它可增加重量，改善净度或成色。

鉴别的办法是：放大检查或用浸液检查，镀层较易显现出来。

5、拼合石处理钻石拼合处理常见有下列三种情况：①以合成无色蓝宝石作冠部粘合到钛酸锶的亭部上。

用蓝宝石作冠部以保证硬度，用钛酸锶作亭部以提高火彩。

这种拼合石可用热导仪来鉴别。

②以钻石作冠，粘合到其它无色透明的材料上。

冠部的钻石薄层以保证拼合石的光泽和硬度。

这种拼合只测试冠部难以确定真假，必须测定亭部才能作出正确鉴别。

③两颗较小的钻石粘合起来形成较大的钻石。

这种拼合用热导仪不能作出鉴定，而必须观察其结合缝、结合面以及因粘合胶所产生的气泡等特征。

1.4 质量评价钻石的价格与钻石的品质息息相关。

同样都是天然钻石，因品质的细微差别就会引起钻石价格的较大波动，可以说钻石是日常生活中价格差别最大的商品之一。

其实，目前珠宝市场上，经常引起纠纷的往往不是在于钻石的真假与否，而绝大多数在于钻石品质的分歧上。

由于大家希望所购钻石物有所值，由此希望制定一个统一的标准来对钻石的品质进行分级。

经过国际钻石业的努力，已制定一个目前在国际上较为统一的公认的钻石品质评价标准，它们是：克拉重量（Carat weight）、颜色(Color)、净度(Clarity)和切工(Cut)。

由于这4个评价标准的英文字母均以“C”开头，所以行业中习惯将此称为“4C”标准。

1.4.1 克拉重量（Carat weight）1、重量的表示（1）克拉（Carat）：公制克拉是表示钻石重量最常用的单位，常简称为克拉，习惯上克拉缩写成“ct”。

在宝石学中，1 ct等于1/5公制克，即1ct=0.2g=200mg。

（2）分（Point）：对于不足1 ct的钻石，其重量常用分来表示，通常写成pt。

宝石学规定1ct的1/100为1pt，即1ct=100pt。

（3）格令（Grains）：25pt称1格令。

这个单位用来表示钻石的近似重量，例如1/2 ct的钻石称大约2格令等。

（4）每ct多少颗：对于小的钻石，行业中习惯不说其重多少ct或多少pt分等，而是用每ct有多少颗表示。

例如一包钻石共有50颗，大小近乎一致，总重量1ct，在描述这批钻石时说“50颗/ct”，而不说每颗2pt，因为每颗小钻石的重量不可能完全相同。

2、钻石的称重对于未镶钻石，其重量可用天平精确称得。

但天平有许多种，每种天平的精度存在差异，因此，我们在使用天平时，还是要十分注意天平的精度。

不过目前宝石行业中使用的专门电子克拉天平，其精度可达到0.001ct，完全能满足要求。