钻石激光处理,钻石激光处理方法

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钻石的切割方式有哪些?你最爱哪种切割方式?

钻石切割是将未加工的钻石变成形状美观的宝石的过程。 该过程必须由具有专业知识、设备和工具的专业人员进行,因为做出的每一个决定都会影响盈利结果,我比较喜欢机械切割。

那么,切割师在计划切割钻石时主要考虑哪些因素? 做出的第一个选择是决定形状本身; 圆形、椭圆形、梨形等。其次,刻面的比例和切割质量,即对称性和抛光通过计算机模拟进行规划。在本文中,我将向您展示当看似普通的原石变成明亮闪亮的宝石时,幕后真正发生的事情。

由于钻石是由世界上最坚硬的材料制成的,因此只有一颗钻石才能用于机械切割另一颗钻石。 激光是另一种选择,但它们的用途在很大程度上仅限于切割和破碎目的。 通常,车间使用的工具包括镶有金刚石粉的金刚石刃口或圆盘。钻石切割和抛光的实际过程可分为五个步骤:计划、劈裂、粗磨、抛光和检查。

阶段 1:规划钻石原石。计划切割一块粗糙的石头是最重要的事情之一。 虽然这可能是一个耗时的过程,但这也是决定成品最终价值的步骤。在规划阶段,切磨师将找出钻石的最佳可能形状,以最大限度地减少浪费并最大限度地提高原石的产量。通常情况下,原石会用沙林机进行映射,以生成准确的测量值。有了这些数据,然后使用计算机软件来制定 3D 模型,该模型将向刀具展示优化原石的最佳方法。

阶段 2:切割钻石原石。嵌有金刚石粉的铜圆盘锯开毛坯钻石,切割过程是将原石切割成独立碎片的部分。这将允许切磨师单独处理碎片并充分利用原石。在这个阶段也可以进行机械锯切。对于形状奇特的原石,锯切过程也可以使用非接触式切割工具,如激光进行。

第 3 阶段:机械粗暴以“绕过”粗糙,机械粗磨以形成抛光钻石的轮廓。切割钻石后,再进行粗磨,使分离的原石变圆。这个过程也被称为环切。这里发生的是两颗钻石被放置在一个旋转的轴上,彼此交叉。然后它们将向相反的方向转动并相互研磨以形成粗糙的腰围。

第 4 阶段:抛光钻石刻面。毛坯钻石的刻面工艺,在抛光轮上刻面的毛坯钻石。原石的圆形形成后,下一阶段是创建和形成钻石的刻面。切割师将原石放在旋转臂上,并使用纺车对原石进行抛光。这会在钻石上形成光滑且反光的刻面。

有趣的是,此抛光程序进一步分为 2 个步骤:阻塞和闪亮。在砌块过程中,添加了8个亭部主干、8个冠部、1个底尖和1个台面,以制成单切宝石。这一步的重要性在于为下一阶段创建模板。然后,才华横溢的人将通过添加剩余的方面并使其总共 57 个方面来完成工作。他负有重大责任,因为钻石的火彩和亮度是在这个阶段确定的。

第 5 阶段:检查已抛光的钻石。最后一个阶段是检查过程。这是检查钻石以确保其符合制造商规定的规格的地方。如果需要,如果石头不符合质量控制标准,则会被送回抛光机进行一些修饰。

钻石的真伪识别

一、钻石与仿制品的鉴别

由于钻石是一种深受人们喜爱的,但价格昂贵的宝石。因此,人们一直需要一些廉价而外观又很像钻石的仿制品。钻石的仿制品可以是天然宝石矿物,也可以是人造或合成材料,但由于这些仿制品的物理性质与钻石总有不同之处,人们可以通过各种方法将它们区别开。表15-2-1列出钻石及其常见代用品的物理性质。

表15-2-1 钻石及其代用品的物理性质

(一)钻石肉眼鉴定

1.毛坯的肉眼鉴定

(1)观察光泽:钻石具有特殊的金刚光泽,是区别其他无色透明矿物(或材料)的重要特征,观察时要尽量从光滑面进行光泽的观察。

(2)观察钻石的外观形态和表面特征:钻石最常见的晶体形态是八面体、立方体及二者的聚形,在无色透明矿物中能出现这几种晶体形态的矿物为数较少,即或具备相似的形状,如无色的尖晶石、锆石等,但由于其他性质与钻石相去甚远亦可彼此区分。钻石的另一个特征是晶面花纹,钻石的不同晶面常有特征的生长纹(晶面花纹),如八面体面常有三角形生长纹等,这些均可作为钻石的识别特征。

(3)估计钻石的密度:钻石用手掂量,有“打手”的感觉,合成立方氧化锆密度为5.95g/cm3,几乎是钻石的一倍。

2.成品抛光钻石肉眼及10倍放大镜下鉴定

(1)切工特征

1)比率:切磨钻石,特别是品级较高者,通常有很好的精确性和对称性。如多条面棱总是相交于一点,各个小面的形状与大小及比率基本一致。但钻石仿制品的切磨常比较差。

2)抛光:钻石的不同刻面上的抛光痕的方向往往不一致。而仿钻各刻面的抛光痕的方向较一致。

3)腰棱:由于钻石硬度很大,在加工时,绝大多数钻石的腰部不抛光而保留粗面,呈毛玻璃状,又称“砂糖状”。钻石仿制品由于硬度小,虽然腰部亦不精抛光,但在粗面上仍能看到打磨时的痕迹,如平行排列的钉状磨痕等,此外,天然钻石腰围及其附近常发现三角形,阶梯状生长纹或原始晶面。

4)刻面棱线:天然钻石硬度大,刻面之间的棱线平直而锐利,而仿制品硬度小,棱线呈圆滑状。

(2)光泽与火彩:钻石具有金刚光泽,色散适中,火彩柔和。受过专门训练的人,可以依据光泽和火彩存在的较小差异,与仿钻区别开。

(3)观察重影:具有较大双折射的仿钻材料,在10倍镜下均可见明显的刻面棱重影现象,也称双轨现象,可与单折射的钻石区别,如锆石、合成金红石、合成碳硅石等,但在观察时,要注意正确的方法,避免从平行光轴或近于平行光轴的方向观察。

(4)内含物的特征:钻石为天然矿物,一般带有特征的矿物包裹体,生长结构等各种天然信息,这是钻石与其他仿制品的根本区别。例如,由平直且平行解理诱发的解理裂隙——羽状纹;特征的生长纹、双晶纹以及钻石腰棱上残留的原始晶面上的晶面纹理等——生长结构;典型的晶体包裹体有石墨、无色或白色橄榄石、红—红褐色晶形完好石榴子石、黑色的晶粒状铬铁矿、小钻石晶体等。

此外,还有一些简单的鉴别方法也具有实际意义,但有一定的局限性。例如,线条试验法,将标准切工的钻石台面向下放在一张有线条的纸上,垂直观察,几乎看不到纸上的线条,非标准切工不适用;倾斜试验法,将样品台面向上,置于暗背景中的,垂直观察离观察者最远的区域,出现暗窗者是仿钻,合成CZ、钛酸锶等折射率高的不适用;亲油性试验,用油性笔在钻石表面划过时可留下清晰连续的线条,而仿制品则会聚成一个个小液滴;托水性试验,用毛细管将小水滴点在样品上,水能在钻石表面保持长时间隆起,反之则为仿制品。

(二)常规仪器鉴定

常用比较简便的仪器进行鉴定和区分:

1.热导仪测试

钻石的热导率很高,应用热导仪可以快速地鉴别钻石与仿钻石,但要注意合成碳硅石在热导仪测试中也会像钻石一样发出蜂鸣声,进一步区别可以通过刻面棱重影,内含物特征等进行。

2.偏光仪检查

钻石为均质体矿物,而水晶、锆石、无色蓝宝石,托帕石及白钨矿等均为非均质体,理论上用偏光镜应很容易区分开。但天然产出的钻石常出现异常消光,给这种方法带来困难。

3.折射率测定

对于水晶、托帕石等低折射率的样品,可以通过测定折射率将他们区别开,但大部分钻石仿制品折射率较高,不能用折射仪测定,而且容易损坏折射仪,因此一般不用测定折射率的方法来进行鉴别。

4.密度测量

用静水力学法或重液测量未镶嵌的裸钻或毛坯也是鉴别钻石真伪的有效手段。

5.色散

钻石的色散0.044是无色透明天然宝石中最高的,因此易于与其天然宝石的代用品相区别。而一些人造的仿制品,如钛酸锶、合成金红石等的色散比钻石大得多,也不难区别。

6.分光镜及分光光度计

天然产出的钻石大多数是Ia型(约占98%),由N3中心致色,这类钻石在415nm处有一强吸收。

二、合成钻石的鉴别

1.颜色

大多数合成钻石为黄色,有一种为近似琥珀黄色。

2.内外部显微特征

(1)合成钻石内常可见到细小的铁或镍铁合金触媒金属包裹体,常呈长圆形,平行晶棱或沿内部生长区分界线定向排列,或呈十分细小的微粒状散布于整个晶体中,在反光条件下,这些金属包裹体可见金属光泽。

(2)合成钻石晶面上常会显示不寻常的树枝状生长花纹。

(3)天然钻石一般呈八面体或立方体等单形或聚形,而合成钻石则发育八面体、立方体、菱形十二面体和四角三八面体等单形组成的聚形。

3.荧光特征

合成钻石在长波紫外光下常呈惰性,而在短波紫外光下因受自身不同生长区的限制,其发光性具有明显的分带现象。

4.吸收光谱

无色—浅黄色天然钻石在415nm、452nm、465nm、478nm有吸收线,特别是415nm吸收线的存在是指示无色—浅黄色钻石为天然钻石的确切证据,而合成钻石则缺少415nm吸收线。

1996年戴比尔斯(deBeers)推出的Diamondsure仪器,用于天然钻石和人工钻石的鉴别,该仪器采用分光光度计的原理,专门测量样品是否具有415nm吸收线,如再配合使用另一种名为Diamond view的仪器,便可以准确鉴别天然与人工合成的钻石。

5.异常双折射

天然钻石在正交偏光镜下观察常具弱到强的异常双折射,干涉色颜色多样。多种干涉色聚集形成镶嵌图案,而合成钻石异常双折射很弱,干涉色变化不明显。

6.阴极发光

合成钻石的不同生长区因杂质成分(如N)的含量、结构不同,而导致在阴极发光下显示与天然钻石完全不同的颜色和生长条纹等特征。

三、优化处理钻石的鉴别

钻石优化处理的目的,一是改善钻石的颜色;二是提高钻石的净度。

1.颜色优化处理品的鉴别

除了用颜料涂层法改善的钻石极易鉴别外,其他方法改善颜色的钻石很难鉴别。对用辐照法增色的钻石,人们已找出了一些与未经处理钻石的差别,如,吸收光谱的不同,但对常规鉴定没有太大的帮助。对于高温高压法去黄变白的钻石就更难鉴别了,为了区分,目前只好采用在钻石腰棱刻字的方法加以限制。如,在高温高压下,Gepol法将Ia型褐色系列净度高的钻石中石墨转化为钻石,使钻石色级可升高至D—G级。GIA采用在钻石腰棱激光刻“Ge pol”印记。还有在高温高压下,将Ib型钻石中N原子迁移形成Ia型,使颜色变浅,色级升高的方法也比较难鉴别。

2.净度处理品的鉴别

(1)激光钻孔处理钻石:利用激光技术在高温下对钻石进行激光打孔直达包裹体,将钻石中的有色或黑色包裹体除去再用化学药品进行清理。激光处理过的钻石,会在钻石表面留下永久性的激光孔眼,从亭部观察可见激光孔道。

(2)玻璃充填:充填钻石常具闪光效应,暗域照明下常见的橙黄、紫红、粉色,其次为粉橙色闪光,而亮域照明下可见蓝绿、绿色、绿黄色、黄色闪光,同一裂隙的不同部位可表现出不同的闪光颜色,但总体比较单一。而未经填充的裂隙呈现七彩的光谱色。

激光处理

内含深色包体的钻石通过激光打孔处理可以减少深色包体的视觉影响,使之易于销售。在处理过程中,用激光束钻一个直径小于0.02mm的细小孔道洞直达深色包裹体处,激光束可以烧蚀包体,再用氢氟酸腐蚀并除去包体,激光孔道可用铅玻璃或人造树脂充填。激光处理方法较稳定,一般不会影响钻石的色级。

另一种新型的激光处理方法是“KM”处理技术,详见钻石一节。

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激光能否用来切割钻石?,说明原因呀!

激光是可以切割钻石的,现实中也确实这样做了

在这个问题之前,首先要说一下激光切割的定义:利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,孔洞连续形成宽度很窄的缝,完成对材料的切割。

基于这个原理,所以激光是可以应用在宝石领域的,激光切割应用到钻石领域比较常见的就是对钻石腰棱的切割以及对于钻石内部包裹体的烧灼

一.钻石激光切割:利用激光对钻坯进行切割,以便于接下来的切磨,主要代表就是钻石具有抛光的腰棱和钻石上用激光雕刻的编码

二.钻石内部包裹体灼烧:使用激光在钻石表面打出一个空洞,将内部的包裹体烧灼干净的过程,以提高其净度和价格,下图中白色的导管就是激光切割的结果

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