鑽石的顏色成因|鑽石|天然寶石|珠寶鑒定

[內容提要]:試述鑽石的顏色成因,有哪些方法來改善鑽石的顏色?怎麼鑒別?  答:鑽石晶格完整時,在可見光範圍內沒有選擇性的吸收,稱無色,但還有褐色,彩色等鑽石,引起它們的顏色. 綠色寶石與祖母綠的比較:    綠色電氣石:硬度7級,顏色偏. 黃水晶被稱為水晶黃寶石,能量強烈,對應太陽輪,屬理智體,可增. 1.天然琥珀質地很輕,在飽和鹽水中浮起,燃燒或用力磨擦會散發. 近日,在天津舉辦的一次鑒賞會上,專家通過對收藏者所帶藏品真偽. 隨著翡翠開採資源的日益緊缺和其市場價格的不斷走高,翡翠造假也.
試述鑽石的顏色成因,有哪些方法來改善鑽石的顏色?怎麼鑒別?
  答:鑽石晶格完整時,在可見光範圍內沒有選擇性的吸收,稱無色,但還有褐色,彩色等鑽石,引起它們的顏色的原因有:1、晶格雜質元致色。2、天然輻照損傷致色。3、塑性變形致色。4、包裹體致色
  1、 晶格雜質元致色作用:鑽石中的元素主要有N、B、H。
  N:至少有五種形式存在於鑽石晶格中,即孤N,A集合體,N3色心,B1集合體或B2(片晶N),B1、B2集合體僅在紅外區有吸收,可見光無吸收,不影響鑽石的顏色,孤 N、A集合體和N3色心是鑽石呈現不同程度黃色的重要原因。鑽石中孤N對可見光吸收,具503nm、637nm。吸收峰,即吸收可見光部分紅色和藍綠色,使鑽石呈黃色。
  N2及N3中心能分別吸收藍光及近紫外光波長,其中N3以H15.5nm吸收峰為特徵,還要423nm、435nm465nm和475nm吸收峰 這種選擇吸收使鑽石呈現黃色,當N3中心的濃度越大,顏色越深,N3中心是A中心,向B中心轉變過程中產生的,可理解為二者之間的過度狀態,並且與A中心濃度正相關,晶格中的雜質N因核外層有5個電子,比炭多一個,當佔據碳晶格位置時,其中的4個被共價鍵所約束而多餘的一個電子受的約束力較小,只需較小的能量就能脫離氮原子,當該電子吸收可見光範圍內某波段光的能量時,即可擺脫N原子而發生躍遷,這一吸收而使許多鑽石呈黃色調。
  B:B的存在是鑽石產生蘭色的重要原因,當B代替C原子時,因硼的外層電子為3個,比碳少一個,不能滿足4個原子的成鍵要求,因而在其共價鍵中產生一個空位,該空位可以被鄰近其他原子中的電子運動所充填,同樣,電子運動導致可見光中近紅光部分被吸收,使鑽石呈現淺藍、蘭色。
  H:研究發現,天然藍鑽石可能有H的參與
  2:天然輻照損傷致色
  自然界中,天然的a粒子的輻射作用使部分鑽石晶體表層呈綠色,其顏色厚度月幾十微米,經拋磨後,表層薄層即消失。因此,拋光成品的鑽石中,自然輻照致色非常罕見,絕大部分綠色或蘭色鑽石為人工輻照致色
  3:塑性變形的致色作用
  研究表明,褐色、粉紅色和紫紅色鑽石與塑性變形 相關,因絕大部分鑽石來源於大於150km的上地幔中,這種高溫高壓的上地幔環境中或在鑽石被岩漿捕獲向上運移過程中,要發生不同程度的塑性變形,產生晶格滑移或位錯,形成點缺陷或結構缺陷,這種缺陷不僅提高鑽石中N聚集速率,還能使鑽石產生不同的顏色。因塑性變形的不均勻性常使鑽石的顏色不均勻,天然褐色鑽石具503nm強吸收峰,在537nm、512nm494nm出有一寬吸收帶。IIa型粉紅色的鑽石有396nm和39.nm的吸收寬頻外,還有503nm和415nm的吸收峰。
  4:包裹體致色作用:
  目前,因含有大量包裹體而使鑽石呈現顏色有墨色和橙紅和褐紅色兩種,當鑽石中含有無數的暗色不透明礦物包裹體時,呈黑色,當用強的透射光檢查該鑽石時,可以觀察到這些包裹體,並且鑽石呈現深灰色,另一種是後期次生包裹體,存在於鑽石的裂縫中,當鑽石裂縫發育,並充填有這些顏色的包裹體時,使鑽石呈褐紅色或橙紅色,這種鑽鑽石亦稱氧化鑽石。
  改變鑽石的顏色的方法有:1、輻射熱處理 2、高溫高壓處理 3、表面處理 4、拼合處理
  1、輻射熱處理:通過高能粒子轟擊鑽石使其產生結構損傷或色心,由此達到改變鑽石顏色的方法。此方法主要用於處理顏色不好的不理想或較淺的彩色鑽石,使其產生其中鮮豔的顏色或顏色飽和度提高,從而提高價值,處理的方法有:迴旋加速器處理,中子處理,γ-射線處理,鐳處理。
  迴旋加速器處理:用亞原子如質子、氘核等帶正電荷粒子轟擊鑽石,結果:暗綠色表層淺部,放射性幾小時消失。
  γ-ray處理:Co60源產生γ射線輻射鑽石整體改色,結果:藍色、藍綠色,速度慢,時間長,少用。
  鐳鹽處理:鐳鹽中的放射性粒子輻射鑽石,結果:綠色,放射性長久,不用於首飾。
  電子處理:用加速器加速電子轟擊鑽石,深度約1mm,無放射性。
  中子處理:在核反應爐中,用中子轟擊鑽石,結果:綠色、藍綠色,長時間變黑色,整體改色,無放射性。
  這幾種方法所得到的是:綠色和藍色。帶電的離子處理過的表層改色,不帶電的是整體改色,經常用的是中子和電子處理。
  2、 高溫高壓處理:
  GE-pol鑽石是對褐色、灰色的IIa型鑽石處理,使變形的晶格得到修復,變成無色近無色的鑽石,該類鑽石在腰棱上用鐳射雕刻GE-pol字樣,現改為Bella taire year-seril-no1字樣。
  NoNa鑽石:是將Ia型的褐色鑽石處理為黃綠色鑽石。處理過的鑽石有自然罕見的黃綠色,強黃綠色螢光。
  3、 表面處理:表面處理主要是為了改善體色偏黃色的鑽石,主要是塗色處理和鍍膜處理。塗色處理是在鑽石的腰棱處塗上藍色的物質,用來改善黃色調。還可以雜鑽石表面上圖上一層有色的氧化物薄膜來掩蓋體色。鍍膜處理即採用化學蒸汽沉澱法(又稱CVD法),在鑽石或其他材料表面以較快速度生長一層鑽石膜(簡稱DF),該鑽石膜是碳原子組成的具有鑽石的結構、物理性質、化學性質的多晶質材料,膜的厚度一般為幾十到幾百微米,最厚可達到幾毫米級。
  4、 拼合處理:一種是將兩塊小的鑽石粘合成較大的鑽石,另一種是將鑽石作為冠部(上部),亭部(下部)為無色透明的藍寶石或玻璃等材料,二者粘合在一起,在鑲嵌時往往採用包鑲方法,以掩蓋拼合層。
  鑒別方法:
  對於輻射處理:分光光度計測量光譜為主要的鑒定方法:
  綠色:G.R1 –輻射損傷線741nm,與天然輻射的類似,但譜線較強
  藍色:741nm(G.R1)無導電性,而IIb型天然鑽石導電。
  橙黃褐色:496nm、503nm、595nm為特徵吸收線,加熱後,若595nm消失,出現1936nm、2024nm的紅外區吸收線。
  粉紅色,紫紅色:637nm、595nm、575nm、503nm,以637nm為特徵吸收線。
  迴旋加速器處理的常呈傘狀效應,與從亭部輻射鑽石,當從臺面觀察時,可以見到環繞底尖形如張開傘狀的暗色標誌,如從冠部輻照時,環繞腰棱可見暗色的帶。
  對於HTHP處理:GE-pol鑽石:霧狀外觀,略帶灰色調,癒合羽狀體,內部改色,解理,異常包裹體和消光
  NONA鑽石:自然界罕見的黃綠色,強黃綠色螢光,529nm的熒光譜線和986nm的吸收線,以A中心,B中心C中心同時存在。
  對於表層處理:
  用放大鏡仔細觀察或用溶劑擦拭
  在高倍顯微鏡下觀察,可見一種彩蟲狀的表面光澤,在強酸中煮沸幾分鐘亦可使其表面顏色褪去。
  因鍍膜鑽石是多晶質集合體顯微放大觀察,具有粒狀結構,而天然鑽石不是單晶體,表面沒有這種現象。
  若鍍上彩色的膜時,可將鑽石置於二碘甲烷中觀察,鑽石表層會產生干涉色,類似於浮在水面的油膜。
  用大型的儀器檢測,如果用掃描電鏡、X射線型貌分析、拉曼光譜測試均能有效的將鑽石膜區分開。
  對於拼合處理:
  注意觀察拼合層面的特點及可能存在的氣泡。
  要留心拼合層上下部分光澤、包裹體的折射率及螢光差異。
  將樣品放置水中側視其分層現象,謹慎使用有機侵油觀察,因有質可能,將拼合層溶解,使兩部分散開。
  對圓多面型琢磨的鑽石的全內反射現象及比例的觀察,也會得到有益的啟示


本條由網友[美麗寶寶]提供 2010/8/13 22:18:27