近几年,随着众多知名珠宝品牌纷纷涉足合成钻石领域,合成钻石这一浪潮也愈演愈烈。2018年7月,美国联邦贸易委员会在最新发布的珠宝指南中,对使用了62年的钻石的定义进行了修改,删除了“天然”二字,允许使用“培育”(Culture)一词,用于描述
生长的钻石。这标志着人们对人工合成钻石的认可和接纳。售价不菲的金刚钻到底是大自然鬼斧神工的妙品?还是来自于
的流水线?且看岛津SolidSpecTM-3700i DUV紫外-可见-近红外分光光度计为您慧眼识钻。
岛津SolidSpecTM-3700i DUV(以下简称SS-3700),世界首创使用三个检测器的紫外可见近红外分光光度计,使165-3300 nm波长范围均能实现高灵敏度测定。900 mm*700 mm*350 mm的超大样品仓,最大可放置样品尺寸700×560 mm,这个尺寸对于很多不能切割的大样品如钢化玻璃来说,自由进出完全没有问题。那么,这个大家伙就是为大样品而生吗?非也!今天小编就带大家看看SS-3700灵秀的一面,鉴别令人着迷的钻石。
图1 SolidSpec-3700DUV
样品准备
将钻戒指环部分嵌入市售的海绵中固定,放在反射光测试处。图3为样品在SS-3700的样品仓内的放置情况。
使用光阑,将光束设置为φ1mm,并测定图2中的红色圆形区域。
测试条件
表1 钻石戒指测试条件
样品图谱
图4 钻石的反射光谱 蓝色:钻石A(合成),红色:钻石B(天然)
图4显示了在表1的条件测试两颗钻石的反射光谱。在A光谱中未观测到特征性峰值,而在B光谱中,在415.2 nm处观测到了峰值,此处峰值为钻石晶体中N3中心的特征峰值,其为邻近的3个氮原子组成,该N3中心即为判断钻石是天然钻石的根据。本次的结果可以推测,钻石A是合成钻石,钻石B是天然钻石。
小贴士:钻石分类知多少
1. 根据钻石中是否含有氮N元素把钻石分为Ⅰ型和Ⅱ型。
Ⅰ型(含氮N元素)
Ⅰa型:氮原子N在晶格中以N2、N3、N4-9的形式存在。多数天然无色-淡黄色系列的钻石属于此类。ⅠaA型钻石,氮原子N以两个原子集合体即A集合体存在,ⅠaB型钻石,氮原子以环绕一个空穴的多个氮原子集合体即B集合体存在,3个氮原子N集合体被称为N3色心,其特点是在415 nm处产生明显的吸收线(N3吸收)。Ⅰa型钻石,自然界中含量约98%。
Ⅰb型: 氮原子N在晶格中以孤N的形式存在。一般呈黄色,N的浓度越高,黄色越深。以合成钻石为主,自然界中含量低于0.1%极少存在。
Ⅱ型(基本不含氮N元素)
Ⅱa型:不含硼B元素,自然界中很少见,纯净,含可忽略不计的杂质。自然界中含量约2%。
Ⅱb型:含少量硼B元素,天然蓝色钻石多为此类型。B以孤立原子的形式随机取代钻石晶体中的C原子。自然界中含量低于0.1%。
2. 天然钻石和合成钻石的常见类型
合成钻石市场,主要是两种技术制造的合成钻石,分别是HPHT合成钻石(高压高温法(High Pressure High Temperature ,简称HPHT))和CVD 合成钻石(化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,简称CVD))。
单单一个钻石分型问题里还真蕴涵了不少学问呢,看到这里,小编是不是为您解惑不少?but!问题又来了:天然钻石和不同类型的合成钻石该如何鉴别呢?欲知后事,且听小编下期支招!
小结
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