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天然鉆石和人工鉆石,普通人能看出區(qū)別嗎?

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北京科學(xué)中心(北京青少年科技中心)科普號(hào)
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審核專家:甘強(qiáng) 北京理工大學(xué)講師,應(yīng)用化學(xué)博士

“鉆石恒久遠(yuǎn),一顆永流傳”,這句宣傳語為鉆石賦予了象征愛情永恒的意義,也正是這一段廣告語使得鉆戒取代其他珠寶成為新人們理想的愛情信物。

那你們想過本應(yīng)透明的鉆石為何常常閃著明亮的白光與淡淡的七彩光芒嗎?當(dāng)然,并不是所有的鉆石都十分昂貴,天然鉆石也有“平替”,接下來就讓我們走進(jìn)鉆石的世界,領(lǐng)悟鉆石閃耀的奧秘,探究當(dāng)下市場的選擇。

來源丨某品牌廣告

鉆石切割技術(shù)演化

鉆石閃耀的奧秘,在于它的切割加工。從切割技術(shù)的演化中,我們可以看到鉆石逐漸閃耀的原因。

現(xiàn)代工匠打磨鉆石 來源丨SOTHEBY'S

鉆石又稱金剛石,是自然界已知最硬的天然材料,這也導(dǎo)致對(duì)鉆石的切割加工十分困難。

4000年前,世界上第一顆天然鉆石在印度被發(fā)現(xiàn),在那之后的很長時(shí)間,鉆石都是以天然的狀態(tài)被保存的。到15世紀(jì),對(duì)鉆石切割加工的工藝才開始發(fā)展,初步發(fā)展出了鉆石“自己切自己”的技術(shù)。

比利時(shí)人路德維克·范·伯肯把橄欖油和金剛石粉末混合,發(fā)明了鉆石的拋光輪,稱作磨盤 (Scaif) 。

天然鉆石加工機(jī)器來源丨AWDC

用帶有鉆石的“磨盤”去不斷摩擦鉆石,兩者同比例損耗,實(shí)現(xiàn)“自己切自己”。這種技術(shù)使得每切割一顆天然鉆石就需要耗費(fèi)同等堅(jiān)硬的另一顆鉆石,但也同時(shí)降低了鉆石加工的難度,提高了切割的精準(zhǔn)度,讓工匠們可以對(duì)外形與切面有更多的選擇。

用磨盤制成的八面晶體示意圖(左一)

來源丨Sanaeya Yezad Daruvala

在“磨盤”等切割工藝不斷成熟的基礎(chǔ)上,鉆石切割的工藝逐漸豐富演化。

16世紀(jì)時(shí)出現(xiàn)了“玫瑰型切工”,這種切工的特點(diǎn)是鉆石頂部為圓頂狀而底部較為平坦。

來源丨natural dimaonds

17世紀(jì)時(shí)的“馬薩林切工”則在切面上下了更多功夫,初步探索出了“明亮式切工”,通過數(shù)十個(gè)不同角度但又整體對(duì)稱的切面,讓鉆石在燈光下閃著強(qiáng)烈的白光。

來源丨natural diamonds

進(jìn)入十九世紀(jì),兩次工業(yè)革命帶來了蒸汽和電氣動(dòng)力。到了20世紀(jì)30年代,激光切割技術(shù)的興起與發(fā)展又推動(dòng)了鉆石切割領(lǐng)域的變革,越來越多的切割工藝由傳統(tǒng)的磨石機(jī)磨制轉(zhuǎn)為激光切割。

激光切割技術(shù)則省去了原有“鋸切”方法的鉆石損失,降低了鉆石加工成本,提高加工效率。

激光切割加工鉆石來源丨all diamonds

鉆石為什么這么亮

鉆石切割技術(shù)的不斷發(fā)展,為鉆石切割工藝的精益求精打下了基礎(chǔ)。時(shí)至今日,主流切工有圓形明亮式切工、公主形切工、枕形切工、雷迪恩切工、階梯式切工、細(xì)長形切工等。

現(xiàn)代主要鉆石切工成品圖

來源丨natural diamonds

其中,圓形明亮式切工因其光澤閃耀而最受歡迎,數(shù)學(xué)家推算出在這種外形下,有58個(gè)切面的鉆石會(huì)產(chǎn)生最好的光澤,通過特定的排列和角度,可以使光線在鉆石內(nèi)部充分反射、折射和散射,產(chǎn)生出美麗的“火彩”(彩色閃光)和“閃耀”(白光閃爍)效果。

例如利用全反射現(xiàn)象,增加鉆石內(nèi)部的光線傳播次數(shù),使鉆石內(nèi)部交織閃耀;設(shè)計(jì)“星位”等小型切面加強(qiáng)散射光線,散射光線能在多個(gè)方向上散開,并且由于色散效應(yīng)具有七彩光芒,使得鉆石外表五彩繽紛。

鉆石平替?智商稅?

除了主流的天然鉆石加工品外,市場上的鉆石制品來源還有“人工鉆石”與“莫桑石”,下面是他們與天然鉆石的一些對(duì)比。
1. 來源和生成過程區(qū)別:

天然鉆石:自然形成于地球深處(地幔),歷經(jīng)自然界數(shù)百萬年的高壓高溫,從地下開采得來。

人工鉆石:在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中通過高溫高壓等條件模擬天然形成過程,也算真正的鉆石

莫桑石:莫桑石是碳化硅材料,實(shí)際上不是真正的鉆石。它是自然形成的礦物,但市場上主要以人工合成為主,但是與天然鉆石的組成和屬性有所不同。

2. 辨別方法:

天然鉆石內(nèi)部可能含有其他雜質(zhì)、以及伴有裂紋。主流廠商制品有眾多國際鑒定機(jī)構(gòu)證書。

人工鉆石在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中生成,通常沒有天然鉆石的內(nèi)含物或裂紋。一般情況下商品會(huì)注明實(shí)驗(yàn)室生成,也會(huì)有部分國際鑒定機(jī)構(gòu)證書。

莫桑石可能具有納米結(jié)構(gòu)或其他特殊物理性質(zhì),與天然鉆石的光學(xué)特性不同,專業(yè)檢測設(shè)備可以鑒別出其與鉆石的區(qū)別。一般沒有國際鑒定機(jī)構(gòu)證書。

3. 價(jià)格對(duì)比:

天然鉆石通常因?yàn)槠湎∮行院偷叵滦纬蛇^程而較為昂貴。

人工鉆石的價(jià)格通常較為親民,因?yàn)樗鼈兪窃趯?shí)驗(yàn)室中制造的,生產(chǎn)成本相對(duì)較低。

莫桑石不是真正的鉆石,目前的市場知名度并不高。國際上美國與比利時(shí)的廠家產(chǎn)品較為豐富,價(jià)格稍貴,而國產(chǎn)的價(jià)格相對(duì)更低。

來源丨google

由此可見,并不能說買天然鉆/人造鉆/莫桑石就是智商稅,還是要看具體的需求與預(yù)算。

從目前的市場趨勢來看,隨著科技水平和環(huán)保意識(shí)的不斷進(jìn)步,人造鉆石的產(chǎn)量和市場接受程度會(huì)持續(xù)增長。同時(shí)隨著人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,人造鉆/莫桑石制品因其相對(duì)實(shí)惠的價(jià)格會(huì)受到越來越多人的接受。

評(píng)論
尖刀情懷永遠(yuǎn)跟黨走
大學(xué)士級(jí)
天然鉆石更貴,一般有雜質(zhì)或裂痕,而人工鉆石,通常是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成,品質(zhì)更純,很少有雜質(zhì),價(jià)格比天然的要便宜一些!
2023-09-27
傳承解惑
大學(xué)士級(jí)
隨著科技水平和環(huán)保意識(shí)的不斷進(jìn)步,人造鉆石的產(chǎn)量和市場接受程度會(huì)持續(xù)增長。
2023-09-27
科普63083a90
進(jìn)士級(jí)
已閱讀。
2023-09-27