钻石基本性质01总结.ppt

钻石的基本性质 赵甫峰（CGC） 2008.10 戴比尔斯公司简介 De Beers consolidated Mines， Ltd 中文名称：戴比尔斯联合矿业有限公司 1888年成立 ，世界最大的钻石矿业公司，库存钻石量约40亿美元，控制全球钻石的供给和价格体系。 世界著名的钻石切磨中心： 纽约、安特卫普、特拉维夫、孟买 历史上世界产钻石前五名的国家：澳大利亚、刚果、博茨瓦纳、俄罗斯、南非共和国。 整个非洲产量约占世界的一半，其中中非南非约占非洲的80%. 自上世纪九十年代至今，在加拿大西北部Point Lake地区发现100多个岩管，估计占全球钻石产量的 15--20%，可占世界产量的前五位。 钻石的基本性质 赵甫峰（CGC） 2008.10 钻石的基本性质 一.钻石的成分结构及晶体形态 二.钻石的力学性质 三.钻石的光学性质 四.钻石的热学和电学性质 五.其它性质 一.钻石的成分结构及晶体形态 1.化学成分和分类 主要成分C，其质量分数可达99.95% 次要成分有N、B、H， 微量元素有Si、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、S 惰性气体及稀土稀有元素，达50多种， 次要组分决定了钻石的类型、颜色及物理性质。 二.钻石的结构及晶体形态 1.原子结构： 钻石成分为C，C6 1S22S12P3 C-C原子以共价键的形式相结合，形成SP3杂化，SP3杂化轨道恰好为四面体形式，所以钻石碳原子则以四面体方向分布。 每个碳原子就有4个共价键, 组成了具有四个角相等的正四面体，形成一个钻石晶胞，四个角的碳原子也成为其它四面体晶胞的一部分。 钻石整个结构可以视为以角顶相连接的四面体结合,规则重复和三维排列。等轴晶系，具立方面心格子。 2.晶体形态： a.单体 常见单形有八面体、菱形十二面体和立方体 b.形态不规则的钻石 生长速度或生长空间受到限制；原始晶体受到岩浆熔蚀或溶解；构造应力或机械破碎作用 3.表明特征 a、三角凹痕与三角座（方向） c.纹理 二.钻石的力学性质 1.解理 指宝石沿某些方向裂开并留下或多或少平坦断面（鉴定、加工、品质）。 2.硬度 宝石对刻划的难易程度，承受摩擦的能力以及抵抗更硬物质压力的能力(切工、鉴定、耐久)。 3.韧性和脆性（保养、加工） 4.密度 三.钻石的光学性质 1.颜色 ①无色至浅黄（褐、灰）色系列： 包括无色、微黄、微褐、微灰色； ②彩色系列： 包括黄色、褐色、红色、粉红色、蓝色、绿色、紫罗兰等。 彩钻是由于少量N、B、H进入晶格，形成各种色心而呈色；或是因为晶体塑性变形产生位错、缺陷，对某些光的吸收而使钻石呈色。 （1）黄—棕黄色钻石的颜色是由于N原子代替C原子而产生的（N、N2、N3、Nn）； （2）蓝色钻石：不含N，含B，属Ⅱb型。少数含H的钻石也可呈蓝色。 （3）粉红色和褐色钻石：晶格变形产生颜色。这种晶格缺陷在极端情况下形成紫红色。 （4）绿色或蓝绿色钻石：通常是由于长期天然辐射作用而形成。 （5）黑色：集合体，包体及裂隙 2.折射率、反射率、光泽 钻石的折射率为2.417（临界角为24.5 ），反射率为17%，石英的折射率为1.54，反射率4.5%。 钻石具有较强的反射率，因此能产生较强的亮度。宝石的反射率可以换算,折射率越大反射率越大。(加工、鉴定) 3.色散（火彩） 4.发光性 5.光谱 钻石可见415nm、453nm、478nm、594nm吸收线。无色-浅黄色的钻石：415nm；褐-绿色钻石：504nm；有的钻石同时有415nm和504nm。 四.钻石的热学和电学性质 1.热膨胀性 物质受热将朝各个方向膨胀。钻石的热膨胀性非常低，温度的突然变化对钻石的影响很小。 不含包裹体的钻石在绝氧的真空中加热到1800度而后快速冷却，不会带来任何损害。但有裂隙或含有热膨胀性大于钻石的矿物包裹体，受热时将破裂。 2.导热性 导热性是物质将热从一个区域传向另一个区域的能力。钻石的导热性超过金属， II 型钻石的导热性比 I 型好，IIa 型导热性最好（电子、鉴定）。 五.其它性质 3.导电性 IIb型钻石中，由于结构中含硼杂质而导电。 合成钻石加入了一定的金属元素，所以大多数导电，这点可以与其它性质与天然