钻石――颜色成因.doc

钻石的颜色成因一、钻石的颜色类型三个系列::无色、微黄-:微褐-:具有清晰特征色彩,颜色饱和度高,价值高的有色钻石褐色及黄色是否作为花色系列依市场变化而定。二、钻石中杂质类型及分类1、钻石中N的存在形式及其特点氮取代钻石晶格中的碳原子的形式相当的多样,不同的形式还会引起钻石物理性质的变化,目前已经知道,N至少以四种不同的形式存在于钻石的晶格中:(1单原子Na、特点:N占据彼此不相连的C原子的位置,称为孤N或者C中心b、识别:503,637nm,1130cm-1吸收光谱线c、归类:Ib注:天然的Ⅰb型钻石很少,仅占Ⅰ%左右但是合成钻石,如不经特殊处理,都属于Ⅰb型。(2双原子N(A集合体a、特点:两个N占据两个相邻C原子的位置并形成缔合体稳定下来,这种形式被称为A集合体或N2中心。b、识别:红外区:☆1282cm-1,1365cm-1,1175cm-1可见光蓝光区:478nmc、归类:IaA(3三原子N(N3中心a、特点:三个氮原子取代三个相邻的碳原子,组成三角形的原子团,并在三角形原子团的中央产生一个结构空位,形成所谓的N3色心。b、识别:红外区:无特征吸收峰可见光紫光区:415nmc、归类:Ia型或IaA/B型注:N3色心导致在紫光区的吸收,是钻石产生黄色体色的主要原因(4集合体N(B中心a、特点:4个N或4个以上的N原子占据相应的C原子位置,N原子亦可聚集成小片晶。b、识别:红外区:1370cm-★⏹N、B能够影响钻石的颜色和性质⏹最有效的研究方法:红外吸收光谱⏹按用途可分为工业钻石和宝石级钻石两大类。⏹按照对红外光的吸收及紫外光的透过能力差异可以确定钻石的类型。三、天然钻石的颜色成因★影响颜色的4个因素:(具体内容见钻石基础教程P23——25⏹杂质呈色⏹塑性变形⏹天然辐射损伤中心⏹矿物包裹体各种颜色的钻石的颜色成因::纯净,无杂质,:(1Cape系列:N2、N3、B中心光谱:415,423,435,465,478nmⅡ型:(不含NⅠ型(含NⅡaⅡbN以小片晶形式存在于钻石晶体结构中;N以分散状形式存在于钻石晶体结构中;不导电,具有最高的导热性,在短波紫外光下不发磷光半导体,短波紫外光下发磷光ⅠaⅠbIa型IaA型IaAB型IaB型以A中心为主同时有A中心、B中心、N3中心以B中心、N3中心为主(2Canary黄:金黄色,孤氮中心(杂化轨道,,吸收大量蓝、紫光,所以显金黄色光谱:503,637nm(3Fancy系列:深黄,棕黄色,由H3、H4(辐照损伤中心色心所致光谱:天然——H3:503nm,H4:415、477、496nm人工——H3+H4,:塑性变形,碳原子位错或内部晶格变形光谱:495、503、512、、紫红色:与褐色成因相似光谱:Ia——415、478、560nmIIa——390、396、560nmArgyle粉红——415、503、:B原子所致,其外层为3个价电子,与C原子形成共价键时产生空穴,并被相邻的C原子的电子充填,电子吸收长波(红色,:大量暗色不透明包裹体:微晶状,铁质矿物或分子级石墨。