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拉曼光谱针对钻石的应用

      钻石恒久远,一颗永流传。钻石因为它稳定的材质,漂亮的光泽,以及难以再生的特性,拥有越来越昂贵的价值。为了追逐更多的利益,实验室人工合成的钻石就诞生了。人工的钻石与天然钻石在肉眼上基本无任何差别,有的甚至连验钻笔都测不出来。但是,人工合成钻石和天然钻石的价格却相差很大,因此迫切需要有设备来精准鉴别天然钻石与人工合成钻石。
钻石的种类:
目前市场上钻石主要分为:天然钻、CVD钻、HTHP钻石(主要由C构成,在外观形态无法进行区别);具有钻石形态的有:莫桑石(SiC)、锆石(但却不属于钻石)。
天然钻石:
天然钻石属于不可再生资源,拥有稀有、天然等特性。
天然钻石形成于地表下超过100公里深处,再伴随着火山喷发等地质活动上升到地面。地幔中的高温高压使碳元素结晶形成钻石,偶尔会将周围的尘埃或液体杂质包裹进去。包裹杂质的钻石通常含有少量的钠、钾和其他能揭示其形成环境信息的矿物质。
拉曼光谱曲线:

CVD钻石:
是一种由直径10到30纳米钻石晶体合成的多结晶钻石,主要通过在高温条件下使原料分解,生成碳原子或甲基原子团等活性粒子,并在一定工艺条件下,在基材(衬底)材料上沉积生长金刚石膜的方法。
拉曼光谱曲线:
HTHP钻石:
是通过高温高压(HTHP)法最早是以石墨为原料的,引入适宜的金属催化剂Fe、Co、Ni、Mn、Cr等,在2000K以上温度,几万个大气压下可以合成金刚石。
曼光谱曲线:
莫桑石(又名:莫桑钻)化学名称叫合成碳化硅(SiC),其外表和金刚石相似,需用至少10倍的放大镜观察其内含物来辨别。莫桑石的外观与天然钻石极为相似,肉眼很难分辨,也是物理特性最接近天然钻石的一种宝石。
拉曼光谱曲线:

宝石比较指导

美丽

耐用性

亮度折射率(RI)

火彩色散度

光泽

莫氏硬度

韧度

Moissan&Gem

2.65-2.69

0.104

20.4%

9 ¼

极优良

钻石

2.42

0.044

17.2%

10

极优良*

锆石:(英文名称:zircon)是一种硅酸盐矿物,它是提炼金属锆的主要矿石,含有Hf、Th、U、TR等混入物。锆石广泛存在于酸性火成岩,也产于变质岩和其他沉积物中。锆石的化学性质很稳定,所以在河流的砂砾中也可以见到宝石级的锆石。锆石有很多种,不同的锆石会有不同的颜色,如黑、白、橙、褐、绿或无色透明等等。经过切割后的宝石级锆石很像是钻石。
拉曼光谱曲线:


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