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北京时间12月19日消息,日本爱媛大学地球内部动力学研究中心与大阪市住友电器工业公司合作,近日成功合成了直径超过1厘米的钻石“媛钻”,并力争最快明年投产。 中心主任入船彻男介绍说,“媛钻”是全球最硬人工钻石,“媛(HIME)”不仅取自“爱媛”」,还来自表示“高硬度高强度”的英文字首HIME。钻石的合成方法,是把石墨原料在15万气压、2,300度高压高温下加工约20分钟。这与采用将石墨溶于催化剂液体,再使其结晶得到钻石的传统方法不同,大大缩短了合成时间。 在2003年时只能合成直径约1毫米的钻石,在2009年3月引进大型高压合成设备后,研究人员开始挑战合成更大的钻石,并通过改进对石墨加压的材料等,成功预防了钻石龟裂。
各位大侠,我对核磁一点都不懂,因为我是搞珠宝鉴定的,想问问测试对样品有没有损坏,要不要特别制样,固体样品最大体积是多少。因为现在有合成钻石,据报到用核磁可以鉴定出来。谢谢各位指点
[align=center][b]钻石——永恒的的结晶[/b][/align][align=center][img=,470,626]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061028388335_1412_1735_3.gif!w470x626.jpg[/img][/align][align=center]心形钻石[/align][align=center] [/align][align=center][b]钻石恒久远,一颗永流传。[/b] —戴比尔斯(1939)[/align][align=center][/align][align=center][b][color=#000000]A[/color][color=#000000] [/color][color=#000000]diamond[/color][color=#000000] [/color][color=#000000]is forever [/color][/b]—[color=#000000]De Beers (1939)[/color][/align][align=center][color=#000000][/color][/align]这句广告词不仅让众多女孩子们爱上了这个美丽的小石头,更让这个地球上最不稀缺的碳元素构成的小石头,成为爱情的象征。明星们的爱情故事也总会和钻石联系在一起,[color=#333333]angelababy和黄晓明除了举行轰动一时的“世纪婚礼”外,baby的婚戒也是备受瞩目。angelababy的婚戒主钻石是5克拉,以及73颗明亮式切割钻石镶嵌。[/color][color=#333333]刘嘉玲和梁朝伟于2008年举行婚礼,双方也都是娱乐圈的老牌男神女神了。梁朝伟送给刘嘉玲的钻戒有足足12克拉。当年这枚钻戒创下了华人女明星婚戒最大颗记录,市场估价约2280万人民币。[/color][color=#333333][/color][align=center][img=,690,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061030093332_4473_1735_3.jpg!w690x388.jpg[/img][/align][align=center]图片来自《四重奏》[/align][color=#333333]而动辄上万元的钻石不仅仅是满足了人们的欣赏需求,在工业上由于钻石具有很高的硬度,在耐磨材料、切割材料上有很广泛的用途。另一方面,金刚石在室温下具有最高的热导率,是铜、银的5倍,又是良好的绝缘体,因而是大功率激光器件、微波器件、高集成电子器件的理想散热材料。采用金刚石热沉(散热片)的大功率半导体激光器已经用于光通信,在激光二极管、功率晶体管、电子封装材料等方面都有应用。[/color][color=#333333]上世纪50年代,为了满足工业上的用途,主要发展了两种人造金刚石的方法,第一种是高温高压法(HPHT),既通过模拟自然界钻石形成的条件,在高温高压下形成金刚石。以往工艺条件不佳,难免引入杂质,在形成钻石的过程中,由于氮元素会在金刚石结构中取代碳的位置,使得金刚石呈现出深浅不一的黄色。工业用途的金刚石只要在硬度、热导率等物理属性上达标即可,并不考虑色泽等指标。[/color][align=center][img=,690,394]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061030233386_6582_1735_3.jpg!w690x394.jpg[/img][/align][align=center]工业用人造钻石[/align][color=#333333] [/color][color=#333333]但是在珠宝领域,钻石的重量、纯度以及颜色都是决定钻石价值的重要指标。颜色越浅的钻石品质越高,无色的钻石是最高级别的极品,黄色的钻石是品质最低的钻石。[/color][align=center][img=,601,306]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061030376379_2772_1735_3.jpeg!w601x306.jpg[/img][/align][align=center][color=#333333]钻石颜色等级比较[/color][/align][color=#333333]随着高压高温合成工艺的不断改进,现在已经可以造出超过30克拉的无色钻石。[/color][align=center][img=,690,659]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061031205127_2008_1735_3.png!w690x659.jpg[/img][/align][align=center][color=#333333]10.02 克拉的 HPHT 无色钻石。图自:Pinterest[/color][/align]另一种方法是利用化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积合成法(CVD)[color=#333333],是在真空中使用甲烷等富含碳的气体,让甲烷中的碳分子不断沉积到钻石基底上,让钻石不断长大,因为不用催化剂,合成的钻石纯度极高。[/color][color=#333333]美国国家科学院院士毛河光曾用化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积法,用一周时间培育了一颗 2 克拉的人造钻石,他让学生拿到 GIA(世界三大钻石评级权威机构之一)估价,鉴定专家居然给出了 20 万美元的估价,实际上这颗人造钻石的成本不到 5000 美元。[/color][align=center][img=,690,659]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061031549985_1429_1735_3.png!w690x659.jpg[/img][/align][align=center][color=#333333]人造钻石[/color][/align][color=#333333]人造钻石不仅品质媲美甚至超过天然钻石,由于不需要人工开采,价格也比天然钻石要低 20% 到 40% ,而且 1 克拉钻石的生产周期已经缩短到了几天,这代表大规模量产成为可能。[/color][color=#333333]目前中国是全球人造钻石产量最高的国家,2017 年中国人造金刚石产量已占世界总产量的[/color][color=#333333] [/color][color=#333333]90% 以上,已经连续 15 年位居第一,但是大部分都用于工业使用。[/color][color=#333333]由于人造钻石的化学成分的天然钻石完全相同,甚至杂质更少纯度更高,如果没有特殊仪器的辅助,专业的珠宝鉴定师也无法单凭肉眼分辨出来。那么怎样才能确定一颗钻石是天然形成还是人工合成的呢?那就要从钻石的物理特性来进行鉴别了。[/color][color=#333333]1、异常双折射 [/color][color=#333333]在正交偏光下,天然钻石因生长及[/color]运移[color=#333333]过程的复杂性表现出复杂的异常双折射特征,如不规则带状、波状、斑块状和格子状等,而合成钻石异常双折射表现较弱,某些合成钻石呈十字形交叉的亮带。[/color][color=#333333]所用到的设备是[/color][color=#000000]ZEISS [/color][color=#000000]Scope[/color][color=#000000] A1[/color][color=#333333]偏光显微镜[/color][align=center][img=,554,308]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061033493245_9962_1735_3.jpg!w554x308.jpg[/img][/align][align=center][color=#000000] ZEISS [/color][color=#000000]Scope[/color][color=#000000] A1[/color][/align][align=center] [/align][color=#333333]2、发光特性 [/color][color=#333333]紫外荧光(ultraciolet fluorescence[/color])[color=#333333]: 有些合成钻石在长波紫外光下呈惰性,在短波紫外光下显示中等至强的黄绿色荧光,并且具分带现象,与天然钻石的荧光特征不同。下图中可以看出人造钻石以及天然钻石在紫外荧光特性下的区别。[/color][align=center][img=,600,338]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061034069755_9850_1735_3.gif!w600x338.jpg[/img][/align][align=center]白光下钻石状态[/align][align=center][img=,690,384]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061034220765_3815_1735_3.jpg!w690x384.jpg[/img][/align][align=center]紫外荧光下钻石状态[/align]此类方法用于宝石鉴定方面,所需要的设备是[color=#000000]ZEISS Axio Imager 2以及附加的紫外荧光附件。[/color][align=center][img=,600,600]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061035015355_3137_1735_3.jpg!w600x600.jpg[/img][/align][align=center][color=#000000]ZEISS Axio Imager 2[/color][/align][color=#333333]阴极发光仪([/color][color=#333333]cathodoluminescence[/color][color=#333333]):[/color][color=#333333]合成钻石:颜色:黄色-黄绿色,规则分区(主方体、八面体区不同)[/color][color=#333333]天然钻石:蓝色为主,层状生长或复杂的生长形式[/color][color=#333333]所需要的设备有扫描电子显微镜(SEM)以及阴极荧光(CL)附件。[/color][align=center][img=,690,460]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061035218950_4327_1735_3.jpg!w690x460.jpg[/img][/align][align=center][color=#000000]ZEISS EVO10 扫描电子显微镜及阴极荧光CL附件[/color][/align][color=#333333]用SEM对钻石的表面形貌进行观察,观察钻石生长表面形成的台阶等特征,用CL附件对钻石产生的荧光波段进行分析,从而判断钻石是否为天然钻石。[/color][align=center][img=,690,258]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/08/201908061035342807_1740_1735_3.png!w690x258.jpg[/img][/align][align=center]SEM观察的钻石表面形貌[/align]可以看出,人造钻石的鉴定需要专业的设备才能做出准确的判断。因为天然钻石与人造钻石的生产成本并不相同,为了避免造成不必要的损失,希望大家在购买钻石的时候能够了解钻石生产方式,买到自己心仪的钻石。