图8-5 合成钻石晶形与生长温度的关系
三、宝石级合成钻石的鉴定 1. 结晶习性:
合成钻石常常为立方体、八面体,及二者的聚形,而天然钻石最常见的形态是八面体、菱形十二面体或二者的聚形或三角薄片双晶。
图8-6 立方体与八面体的聚形的合成钻石晶体
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图8-7 合成钻石可显示漏砂状、交切状纹理
2. 颜色:
大多颜色为黄褐色,并常常经辐照改色成蓝、橙色、粉色、褐色、金黄色。
图8-8 天然钻石表面有时可见三角凹痕
3. 晶体表面及内部纹理:
合成钻石可显示树枝状、漏砂状或交切状纹理(图8-7),接种面上粗糙不平。天然钻石表面有时可见三角凹痕,内部可显示与结构有关的纹理。
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4. 放大:
籽晶、籽晶幻影区、各种形态的金属包裹体(针状、片状、针点状等尤其围绕种晶周围)。金属包体很难避免。
图8-9 金属熔剂残余包裹体
5. 吸收光谱:
合成钻石无特征的415.5nm吸收线,在液氮低温下还可测得658nm吸收峰,500nm以下全吸收。大多数天然钻石显示415.5nm的特征吸收线。钻石贸易公司(DTC)推出的钻石光谱鉴定仪
(DIAMONDSURE)就是通过检测415.5nm的特征吸收线是否存在来帮助区分天然与合成钻石。
图8-10 钻石光谱鉴定仪(DIAMONDSURE)
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6. 紫外荧光:
图8-11 钻石结构荧光鉴定仪(DIAMONDVIEW)
合成钻石在长波紫外下通常无荧光,短波下常有黄色、绿黄色、橙黄色的荧光。而天然钻石在长波紫外下通常有较强的荧光,多为蓝白色,短波下相对较弱或为惰性。合成钻石在短波紫外线下有特征的分带现象,即在立方体与八面体生长方向荧光分布特征,又称为“马尔他十字分带”现象,如图所示。天然钻石则显示年轮状荧光分布。钻石结构荧光鉴定仪(DIAMONDVIEW)就是有DTC专门推出用于检测钻石在紫外线下的荧光分布特征的仪器。近无色的合成钻石在短波下有明显的磷光,天然钻石无磷光。 7. 阴极发光:
与紫外下荧光分带特征相似,不同的生长区显示不同颜色的荧光分带。 8. 红外光谱:
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大多数为IB型钻石,显示1130cm-1的吸收谱带,无其它与氮有关的伴生峰。天然钻石主要为Ia 型,含有集合氮的吸收峰,如1176 cm-1和1282 cm-1吸收峰。 9. 导电性与磁性:
有的合成钻石导电或有磁性。
图8-12 合成钻石在紫外光下特征的荧光分带现象
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