hzh２００８
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钻石加工基本原理的分析 钻石是自然界中最硬的一种物质。自从发现钻石以来， 人们就一直探寻着钻石的加工方法。人类在经过长期的摸索之后， 最终还是在钻石自身的高硬度上， 开辟了征服钻石之路， 使钻石真正成为装饰人类的“珍宝之王”。钻石加工一直是人们研究的课题。本文对钻石加工的基本原理进行了分析， 并对钻石加工的主要研究方向作一粗浅的讨论。1 基本原理 对任何一种固态物质进行加工， 从根本上说，都是高硬度物质对低硬度物质的机械刻划、磨擦或切削。就钻石加工而言， 却是一个例外， 它是同种最高硬度的物质对其自身的刻划、磨擦或切削。人类在发现了以上最原始的钻石加工方法的同时， 又意外地发现了钻石对钻石的切削能够产生钻石粉。这一发现具有开拓性意义。因为原始的钻石加工方法只能满足钻石最基本的加工要求，远不能满足钻石的精细加工。而只在发现了钻石粉后， 钻石加工的大门才被真正打开， 逐步形成了较为完善的现代化加工技术体系。2 基本加工方式 随着钻石粉的发现， 钻石的加工出现了两种不同的加工方式， 即非载体加工和载体加工。211 非载体加工 非载体加工是指钻石与钻石之间利用其脆性直接互相磨擦、刻划， 以达到其互为加工的目的。在钻石粉融入钻石加工工艺之前， 钻石的非载体加工作为钻石加工的唯一方式， 发挥着作用。 钻石的非载体加工有以下特点:11 它以最直接的接触方式(不需任何加工媒介) 进行加工。这种加工之所以能够实现是因为钻石具有一定的脆性。这是对钻石以及类似高硬度晶体材料进行一般加工的自然选择;21 它不受钻石各向异性的晶向限制。晶向是钻石加工的难点之一。钻石的非载体加工正是发挥了它的独特作用， 如括钻、车钻的加工;31 强力剥落是钻石非载体加工过程中产生的一种物理现象。钻石之间的直接磨擦并不会因强力剥落而氧化消失， 而只改变了钻石的存在形式，即由晶体变为微粉(微晶粒)。因此， 如果高温燃烧是在原子的层次上对钻石实施加工的一种化学反应(即氧化反应) ， 那么强力剥落就是在晶胞单位(即分子结构) 的层次上对钻石实施加工的一种物理反应;41 强力剥落是钻石非载体加工中的一种低速磨擦运动的结果。剥落的强度与钻石晶体加工的速度成反比。速度越低， 被加工钻石的括面就越粗糙， 剥落的微粉就相对越粗; 反之， 加工面就越光洁， 剥落的微粉就越细。由于强力剥落多发生在低速加工状态中， 因此这种加工不可能是一种精细加工， 而只能是一种粗框式的局部改变钻石外表形态的粗加工。粗括钻石轮廓、劈裂或锯切双晶钻石、钻石腰圆的打磨等， 都采用钻石的非载体加工方式。 随着现代科学技术的发展， 钻石的非载体加工方式有了新的进展。除了钻石之间的磨擦加工外， 还出现了钻石与高硬度金属盘之间的高速磨擦燃烧加工以及钻石激光切割的燃烧加工等等。这些加工形式的出现不断地丰富了钻石非载体加工的内容。212 载体加工 载体加工是整个钻石加工技术体系中最重要的加工方式之一。它是在钻石非载体加工基础上的一次质的飞跃， 是钻石深加工和精加工的最佳选择。钻石粉为载体加工方式中的主体。1456 年荷兰人路易费·皮尔根第一次将钻石粉涂抹在磨盘上， 发现磨面居然能产生精亮光滑的加工效果。要使钻石粉实现对钻石的有效加工， 必须要有能够附着它的金属或非金属载体， 并利用载体的运动来实现对同类自然晶体的有效加工。钻石加工的实践证明， 钻石粉的载体特质并不重要， 重要的是载体必须能够附着钻石粉。载体是选择金属还是非金属， 是盘还是片， 是将钻石粉作固着处理还是游离处理， 可以视加工的实际效果而定。钻石粉附着于载体， 并随载体在高速运转状态下与被加工钻石接触。这种接触实质上是一种高速磨削运动， 瞬间会产生相当高的温度， 使钻石产生燃烧现象， 钻石粉与钻石加工面上的碳原子“同归于尽”， 与空气中的氧原子结合成二氧化碳， 从而实现钻石粉对钻石的加工目的。钻石具有各向异性的特点， 因此， 载体加工必须选择正确的加工方向。否则， 高温燃烧也难以实现对钻石的精细加工。从本质上讲， 这种加工对钻石只能是一种顺势而为的“软加工”， 必须顺着钻石最易磨损的方向抛磨， 才能达到最佳的加工效果。从理论上讲， 钻石最易磨损的结晶方向应该是: (1) 面网密度低; (2) 单一方向碳原子数少; (3) 共价键的受力方向趋同。只有选择钻石最易磨损的结晶方向， 才能有效地对钻石进行精细加工。在多数情况下， 钻石的载体加工只能加工平面刻面， 而对于钻石的非平面加工， 它就显得力不从心了。
相似宝玉石的常规仪器鉴定摘要:笔者对相似宝玉石进行了论述，重点叙述了28种相似宝玉石品种的鉴别与相似宝玉石品种的区别特征。关键字:相似宝玉石鉴定特征区别 1、钻石与合成碳硅石的鉴别二者在光泽、火彩、密度上基本相同，折射率都大于78，用热导仪检测均有钻石反应。所不同的是:合成碳硅石为一轴晶正光性，放大观察时小面棱重影、白线状细长的管状包体，在电导仪下具导电反应;而钻石放大观察无小面棱重影，且具有天然矿物包体，电导仪检测无反应。2、红宝石与红色石榴子石的鉴别二者均为红色、光泽、密度又相似;红宝石为非均质体宝石，具多色性。石榴子石为均质体宝石，无多色性;前者有荧光。后者无;前者的光谱在蓝区为吸收线。后者的光谱在蓝区为吸收带;3、紫水晶、方柱石、堇青石的鉴别三者均为紫色调，折射率、密度基本相似。紫水晶与方柱石的区别在于:前者无解理，贝壳状断囗，有色带，一轴晶正光性。而后者具有解理，参差状断囗，一轴晶负光性;紫水晶与堇青石的区别:堇青石有解理，二轴晶，三色性明显。而紫水晶为弱二色性;堇青石与方柱石的区别:前者明显的三色性，二轴晶。后者弱的二色性，一轴晶;4、碧玺、磷灰石、赛黄晶的鉴别三者虽然颜色各异，但其折射率、密度基本相似。其主要区别在于:碧玺为一轴晶负光性，双折射率大，具明显的二色性，放大观察可见明显的小面棱重影;磷灰石也为一轴晶负光性，但双折射率小，多色性不明显，具解理，在580nm有双吸收线;赛黄晶虽然具解理，但为二轴晶，可见干涉图和弱的荧光;5、石英与长石的鉴别这里的石英是指具有乳光效应、半透明的种类。长石是指具有月光效应的白色品种;二者的区别在于:石英为一轴晶正光性，无解理、贝壳状断囗，折射率为544—553;长石为二轴晶，有解理、具晕彩效应;6、尖晶石与符山石的鉴别尖晶石与符山石的区别:前者均质性，有时具光性异常，无多色性，放大观察见细小八面体负晶;后者为一轴晶，有多色性，但是双折射率小，放大观察见气液包体、矿物包体;7、透辉石与矽线石的鉴别透辉石的鉴定特征为具有两组解理，断囗为参差状，外光源放大观察(凸面型的底面)，除了具明显的阶梯状断面外，还有与之垂直的裂缝，此裂缝即为另一组解理，多具星光效应;与之区别的矽线石特征为:具有一组解理，外光源放大观察(凸面型的底面)，具有向珍珠的沙丘纹状的阶梯，实为解理，没有与之垂直的裂缝，此为一组解理的特征，多具有星光效应;8、绿色柱晶石与绿色透辉石的鉴别二者均为二轴晶，也都具猫眼效应。区别在于:柱晶石具明显的多色性，双折射率小。而透辉石具有弱的多色性，双折射率较大，铬透辉石在红区有铬的吸收线;9、无色钠长石玉、无色石英岩玉、无色蛇纹石玉、无色玛瑙的鉴别无色钠长石玉主要由钠长石组成，其折射率均低于54，放大观察(凸面型的边部)，多数具柱粒状变晶结构;而石英岩玉的折射率为54以上，放大观察(凸面型的边部)为鳞片粒状或粒状变晶结构。也就是二者的折射率、结构不一样;无色蛇纹石玉为纤维状变晶结构，区别于石英岩玉、钠长石玉;而玛瑙为隐晶质结构，具同心层状、条带状组构。区别于其它玉石;10、葡萄石与软玉的鉴别葡萄石除可见到特征的放射状结构外，亦可见438nm的弱吸收带。此带位于紫区的边缘，在观察时，必须先观察分光镜紫区的宽窄，然后放上宝石观察才能观察到;软玉为纤维状变晶结构，分光镜检测，各别在蓝区有模糊的吸收线，紫区无;11、翡翠与水钙铝榴石的鉴别此二种玉石只是密度相似，折射率相差较大，二者的结构也有差别，之所以在这里提出，是因为在平时的教学中，学生常把水钙铝榴石鉴定为染色的翡翠。究其原因是学生只观测了滤色镜和密度，而没有测折射率。故二者的区别是:结构、折射率;12、菱锰矿与蔷薇辉石的鉴别二者均为锰至色，又都为粉红色。区别在于:前者的折射率在60-78之间变化，是一个动值。而后者的折射率在73左右，是一个固定的值(54除外，因测到共生物石英);前者的组构为鲕状、肾状、条带状、层纹状、粒状等。而后者为柱粒状变晶结构;前者盐酸测试有反应，后者无反应;以上是笔者在多年的教学实践中总结出来的一些经验，由于样品所限，难免有挂一漏万之嫌。故只能是抛砖引玉，以此启发、告诫同行和后人，少走或不走弯路。因为在宝玉石的鉴定过程中，要有科学的态度，严紧求实的作风。切不可对所从事的工作不负责任，我们鉴定工作者的失误，会给消费者和商家带来不必要的麻烦、社会的不和协、经济上的纠纷等，为此宝玉石鉴定是一项科学性和技术性很强的工作，必须严格地按照工作程序有步骤和有条理的进行，而不应敷衍塞责、信口开河、应付了事。宝玉石鉴定的结果应该是准确无误，即使经权威的宝玉石鉴定专家运用现代的仪器设备进行核查也仍然如此。以树立良好的信誉。珠宝鉴定工作者必须具有强烈的事业心、有为国家和社会、为人民负责任的精神，愿意为宝玉石事业发展而努力工作，做诚实守信的模范。参考文献李劲松赵松龄等。宝玉石大典北京:北京出版社2001李兆聪宝石鉴定法北京地质出版社1994
