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什么是金刚石它与钻石有何区别?

admin 人造钻石 2021年08月06日

  提到钻石,可以说是家喻户晓,立刻会联想到各种钻戒、钻石项链等珠宝首饰。但说到金刚石,可能有些人就会比较陌生了,想到比较多的可能就是金刚钻了。

  有句俗语叫做“没有金刚钻,就别揽瓷器活”。大家知道陶瓷是很硬的,其实它的硬度比大家想象中的还要高很多(硬度可以达到一般钢铁的5倍以上),现在市面上还有很多陶瓷刀具。可见要在陶瓷上钻孔打眼,一般的钻头是无法做到的,这时候往往就要用到金刚钻,金刚钻就是以金刚石为钻头的一种加工工具。

  学术上来讲,金刚石(diamond)是碳元素的一种固态形式,其中每个碳原子以共价键的形式连接着周围的四个碳原子,构成一个正四面体的结构。听起来很懵?看下图。

  这样的原子结合方式(晶格)使得碳原子能够以最紧密的方式堆积起来,从而金刚石成为了世界上原子密度最大,硬度最高的物质。其实这就像是我们玩泥巴,把泥巴拧得越紧它就越硬。

  准确来讲,金刚石(diamond)是一种自然界的固体碳材料,而钻石(gemstone diamond)是将金刚石打磨而成的一种宝石。两者价格相差较大(虽然都比较贵),主要在于金刚石在打磨过程中耗费很大的人力,物力,财力还有时间。由于金刚石是世界上最坚硬的物质,要将一块大的金刚石原料进行切割和打磨到理想的形状与质量,有时甚至需要花费几年的时间。

  金刚石会用来制作成宝石,也就是钻石,主要的一个原因就是因为它的硬度,它不会被其他任何材料刮花,所以它可以很好的保留自身的光泽。

  另一方面也是因为金刚石有很强的色散特性,它可以很好的将白光分散成五颜六色的光,这也是它最大的魅力之一。

  对于天然金刚石,由上述的介绍可以知道,为了形成金刚石结构,碳原子需要被“挤得很紧”。显然,这需要大的压力,此外,还需要足够的能量使碳原子重构,所以天然金刚石往往是在高温高压的环境下形成的。

  为了达到这种条件,大部分的金刚石都是在地下150-250千米形成的,其形成时间在10亿到35亿年左右,可见金刚石之珍贵。大概在几亿年前,它们随着火山喷发被带到了地表,所以人类才有机会得以开采。

  人造金刚石目前有两种手段,一个是模拟自然界进行高温高压合成,另一个是使用化学气相沉积法进行合成。两种方法合成的金刚石都主要应用在工业中,如切削刀具,金刚石涂层(耐磨耐腐蚀),作为抛光粉等等,目前的技术还很难在短期内合成像天然金刚石一样的连续整体的,具有宝石价值的商业化金刚石。

  不一定,这取决于金刚石里面的杂质。当然,不是说有杂质金刚石就不好,反而有些杂质可以提高金刚石的价值。

  比如,若金刚石里面某些碳原子被硼取代,那它便是蓝色透明的,可以做成蓝钻石;而如果其中部分碳原子被氮原子取代,那就成为了黄色透明的金刚石。

  希望之钻(全球最大的蓝钻石,45.52克拉(9.104克),现置于美国国家自然历史博物馆)

  此外,如果金刚石中的某些缺陷还可以使得它变成褐色透明的。另外还有粉色、紫色、红色等。

  2008年,一颗名为维特斯巴士的蓝钻石,重35.56克拉(1克拉等于0.2克),以2400万美元的价格在拍卖行成交。

  2009年,另一颗重为7.03克拉的蓝钻石被拍卖到了950万美元。同年,一颗重5克拉的粉钻石在香港以1080万美元的价格拍出,创造了史上钻石单克拉最高价。

  4.最简单的,肉眼观察,金刚石具有强烈的色散特性,是一般赝品无法比拟的,所以真正的钻石可以散射出非常明显的五彩斑斓的光泽。


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