高溫高壓合成鉆石的寶石學(xué)屬性分析.pdf

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1、,28J蘭p高溫高壓合成鉆石的寶石學(xué)屬性分析、露口TEXT/PHoTO王繼林孫瑞皎那寶成吳來東(中國冶金地質(zhì)總局山東局黃金珠寶檢測站)摘要:鉆石俗稱寶石之王,一直深受大眾喜愛,天然鉆石供不應(yīng)求的現(xiàn)狀導(dǎo)致了鉆石合成技術(shù)的發(fā)展,合成鉆石在珠寶市場的流通對寶石鑒定工作者提出了挑戰(zhàn)。目前主要的鉆石合成技術(shù)有高溫高壓(HTHP)法和化學(xué)氣相沉淀法(CVD),通過對8粒高溫高壓合成鉆石進(jìn)行顯微特征觀察、熱導(dǎo)儀測試、EDXRF測試和傅里葉變換紅外光譜分析,總結(jié)了高溫高壓合成鉆石的寶石學(xué)特性,為今后對高溫高壓合成鉆石的鑒別提供部分參考。關(guān)鍵詞:高溫高壓合成鉆石微特征熱導(dǎo)

2、儀反應(yīng)EDXRF測試傅里葉變換紅外光譜寶石學(xué)特征l[=j『高鉆石,由單一元素C組成,天然常含N、B等雜質(zhì)元素,高壓合成鉆石,對其進(jìn)行了顯微特征觀察、熱導(dǎo)儀反應(yīng)、EDXRF等軸晶系,均質(zhì)體,強(qiáng)金剛光澤,折射率2.417,色散值為測試和傅里葉變換紅外光譜分析,對其寶石學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了總結(jié),0.044,硬度為10,密度3.52克/cm,發(fā)育一組三個(gè)方向完可為今后業(yè)界對高溫高壓合成鉆石的鑒別提供部分參考。全的八面體解理。鉆石俗稱“寶石之王”,以其璀璨的光芒、7石成技術(shù)五顏六色的火彩著稱,在人們心目中具有不可替代的地位,人類對鉆石合成技術(shù)的探索始于18世紀(jì)末?,經(jīng)過1

3、5O多一直以來被人們視為財(cái)富和愛情的象征。然而自然界中天然年的努力,科學(xué)家在人工合成鉆石方面取得了重大進(jìn)展。目前鉆石的儲量有限,市場上鉆石供不應(yīng)求,所謂“物以稀為貴”,主要的鉆石合成技術(shù)有:高溫高壓(HTHP)法和化學(xué)氣相沉淀法因此鉆石的價(jià)格也高居榜首。為了滿足珠寶市場及其他行業(yè)(CVD)。對鉆石的需求,當(dāng)今社會有無數(shù)的科研人士致力于尋找鉆石2.]毒量【Hp)慧廉價(jià)的替代品,如合成立方氧化鋯、合成金紅石等鉆石仿制這一技術(shù)的理論依據(jù)是碳在深層地幔經(jīng)高溫高壓可轉(zhuǎn)變形成品和合成鉆石等。早期的合成鉆石粒度小、成本高,因此寶鉆石,該方法將石墨與金屬催化劑(如Fe、

4、Co、N1等)混合,石級合成鉆石一直不具備商業(yè)價(jià)值,但隨著鉆石合成技術(shù)的在溫壓條件分別為1300~1500K、6~8GPa下生成鉆石。目不斷完善和改進(jìn),目前珠寶市場上已有寶石級合成鉆石開始前這一技米合成的全剛石顆粒一般較小,且生產(chǎn)成本高昂,設(shè)備流通,因此合成鉆石的鑒別需引起業(yè)界的高度重視。要求嚴(yán)格,還未達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)寶石級合成鉆石的程度。由于合成鉆石的形成條件與天然鉆石類似,使得二者具2.2化學(xué)氣相沉淀(CVD)法有相同的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì),這也導(dǎo)致合成鉆CVD法是通過含有碳元素的揮發(fā)性化合物與其他氣相物質(zhì)的石和天然鉆石很難鑒別。因此對合成鉆石

5、的寶石學(xué)性質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生非揮發(fā)性的固相物質(zhì),并使之以原子態(tài)沉積在適當(dāng)研究,挖掘出合成鉆石和天然鉆石的異同之處,已成為寶石位置的襯底上,逐漸聚集和硬化,最終形成鉆石薄膜。鑒定工作者面臨的艱巨挑戰(zhàn)。近日,筆者有幸得到一批高溫Since19841‘9一.qCHINAGEMS&JADES一。謦■■圖88合成鉆石晶體形貌圖Jp對獲得的8顆高溫高壓合成鉆石進(jìn)行了顯微特征觀5雙晶,單個(gè)晶體為立方體+八面體聚形,雙晶察、熱導(dǎo)儀反應(yīng)、EDXRF測試、傅里葉變換紅外光譜分面平行立方體面,放大觀察見鉆石表面有樹枝狀、蕨析嘲、,測試結(jié)果分別如下。葉狀圖案及三角形凹坑,內(nèi)部有

6、云霧狀包體、黑色包體及晶體包體。6單晶,呈立方體+八面體聚形,放大可見云霧7粒為原石,1粒為圓刻面型鉆石,將其順序編號狀包體及暗色金屬包體。為1~8,具體顯微特征依次如下:1雙晶,單個(gè)晶體為2個(gè)八面體+立方體聚形,7雙晶,單個(gè)晶體為立方體+八面體聚形,雙晶雙晶接合面平行于立方體面,放大可見云霧狀包體、黑面平行立方體面,放大可見云霧狀包體及暗色包體。8}}放大可見云霧狀包體和暗色金屬包體。色金屬包體及應(yīng)力裂紋。2單晶,2個(gè)八面體+立方體聚形,放大可見云霧狀包體和晶體包體。利用熱導(dǎo)儀對上述8粒合成鉆石進(jìn)行測試,均顯3雙晶,單個(gè)晶體為立方體+八面體聚形,雙晶示

7、為鉆石區(qū)。面平行于立方體面,放大可見云霧狀包體、黑色包體及II、,.l_、,一羽狀紋,有磁性。對高溫高壓合成鉆石進(jìn)行了EDXRF分析,測試儀4祚單晶,立方體十八面體聚形,放大可見云霧狀器為EDX3000能量色散X熒光光譜儀,EPP基地址為包體、晶體包體及暗色六方環(huán)狀包體。378,管壓為40kV,管流為318UA,放大倍數(shù)為56(粗ll=jil:I_向髑荔梧強(qiáng)荔基:成距墨ilI曬-I▲._I-▲----III-jlI---從-一I·-_lII●一一_一一一開i?:1■■■—■■啊■●■■■■一■■●-0用。一一。?■圖96合成鉆石利用EDX3OOO~E量色

8、散X熒光光譜儀測試結(jié)果Sincel984CHINAGEMS&JADES調(diào))和1O

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