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钻石会和浓硫酸反应吗

迷路的小兔子
听话的外套
2022-12-31 05:50:23

钻石会和浓硫酸反应吗

最佳答案
坚强的电话
无限的缘分
2026-01-30 12:04:20

钻石会和浓硫酸一般环境下不反应,加热条件下才会反应。

反应方程式:C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O(反应条件加热)。

钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石美丽、稀有,是爱情和忠贞的象征,代表永恒不破的爱情。

钻石的产地分布

世界各地均有钻石产出,已有30多个国家拥有钻石资源,年产量一亿克拉左右。产量前五位的国家是澳大利亚、刚果(金)、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。

这五个国家的钻石产量占全世界钻石产量的90%左右。其它产钻石的国家有刚果(金)、巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、加纳、几内亚、象牙海岸、利比利亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。

最新回答
悦耳的云朵
老迟到的糖豆
2026-01-30 12:04:20

在常温常压下是不可能的。酸性强使提供质子的能力很强大,跟腐蚀性不等价。再者钻石常温常压异常稳定。

补充:

钻石是指经过琢磨的金刚石,在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳 (C)元素构成,具有立方结构的天然白色晶体。钻石具有宗教色彩的崇拜和畏惧,同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。现在已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长,也有人把它看成是爱情和忠贞的象征。

糊涂的寒风
健壮的牛排
2026-01-30 12:04:20
可以用酒精洗的,一般在检测机构中,都是先用酒精洗钻石,酒精挥发快。

钻石其实就是比较纯净的碳元素集合体,从原子的角度来说,它和石墨完全一样,只是原子的排列方式不同而已。钻石就是石墨变来的。

钻石可以被火烧掉,可以被浓硫酸和硝酸化掉,但不会和酒精反应,因此,钻石可以用酒精消毒。

至于清洗钻石耳钉,关键是看制作耳钉的金属。若是金的,可以用稀盐酸清洗,也可以用肥皂水清洗;若是银的,用稀盐酸清洗会变黑,用温热的肥皂水洗较好。

娇气的小蘑菇
平常的硬币
2026-01-30 12:04:20

酒精的使用用途广泛,例如消毒、做卫生等等。对于钻戒来讲,它可以用作钻戒的清洗剂。首先,取一些酒精,然后沾取一些在钻戒上面,之后可以使用牙刷来轻轻地进行刷洗,洗完后用清水冲洗,最后用柔软的布将其擦干。

清洗钻戒的过程要仔细、小心,防止用力过大导致钻石镶嵌不牢固。另外,与其清洗钻戒不如好好保养钻戒,在日常生活中不要让钻戒接触化学制品,洗澡、洗衣的时候要记得摘下,油烟对钻戒的伤害也很大,所以炒菜的时候也尽量不要戴着钻戒。

1、最简单的方法,购买一套宝石清洗液,依照说明书洗净钻石。

2、清水清洁法,清水可以说是最方便简洁的了,在用清水清洗的时候,用流水清洗的效果会更加好一些。这是因为流水可以冲走钻戒表面的一些污垢,并且不会对钻戒造成任何的伤害。在用清水浸泡戒指的过程中,不要接触一些化学物质,比如化妆品,洗发水等物质。

3、肥皂清洗,可以自己配制弱碱性的溶液(可以用肥皂水),将首饰放入浸泡,用软毛刷轻轻刷洗,数分钟后,再用清水冲洗干净,最后用洁净软布拭干。

4、牙膏清洁,准备一个器皿,然后将柔软的布浸湿,在上面涂抹一些牙膏。接下来就可以对钻戒进行清洗了。首先,对戒指的污垢处进行仔细擦拭,擦拭完之后用清水进行清洗,最后使用柔软的布将其擦拭干净。

5、清洁剂

将钻石浸在一小盘加了清洁剂的温水中,然后用软布或软毛刷轻轻洗擦钻石,再将钻石放在滤网上用温水冲洗,最后用布吸干水份。

炙热的烤鸡
犹豫的西装
2026-01-30 12:04:20

你知道吗?我们平常所看到闪烁生辉的钻石,都是由一颗不起眼钻坯经过仔细的设计、劈、锯、车、磨五道工序制作而成,虽然并不是每一颗钻石从原坯到成品都必须经过设计、劈、锯、车、磨五道工序,但无论任何磨工和琢型的钻石,设计和磨钻这两道工序都是必不可少的,因而直接影响钻石的价值。

工艺流程一、钻石的原石分选

根据钻石原石的大小、颜色、净度、晶形四个方面进行分选。从设计的角度观察原石,主要考虑晶形和净度两个方面的因素。①净度:如果说晶形主要影响出成率的话,净度则直接影响到成品钻石的价值。从设计的角度看原石,应先搞清内含物的种类、大小、数目、位置、对比度;其次确认通过加工可以去掉的瑕疵最后对于去不掉或去不干净的瑕疵要尽可能把它们安置在不显眼、不反射的位置。②晶形:习惯上把原石的晶形分为六类,即规则晶形(Stones)、变形晶形(Shapes)、劈理晶形(Cleavages)、双晶(Macles)、薄片(Flats)、 和六面体形(Cubes)。客观地说,这几类晶形之间的区分并没有严整划一的尺度,在一定程度上要凭经验来判断。

工艺流程二、钻石的琢磨设计

(有关钻石设计小编已经前面几期中已经分享,不作累赘,可以查阅往期《钻石原石到成品如何设计?钻石切面设计4个通用原则》)

工艺流程三、钻石的劈钻

劈钻起源于几个世纪之前的印度,是一门古老的钻石加工工艺。到现在只是在对付晶形极不规则、解理上有严重瑕疵的原石或者接触双晶的时候才用到它。迄今世界上最大的原石——3106ct的库利南钻石和后来726ct的琼克钻石的加工,都是先行靠劈钻工艺进行磨制的。此项工序要求劈钻师对钻石的特性,尤其对诸多异常情况要准确判断并谨慎。

工艺流程四、锯钻

17世纪,锯钻被运用到实际之中。那时的锯钻的工具是一根绷紧拉直的细铁丝,抹上钻石微粉,与现在掏空用的木工钢丝锯相似。410ct的“摄政王”钻石,前后花了一年时间才锯开。由此可知这道工序的劳动效率非常低。目前锯钻的方法主要是机械锯钻,最近兴起的还有激光切割。现代的机械锯钻机一般是十台一组,安装在铸铁机架或实心水泥机座上。通常一个工人可以照看20锯钻机。钻石设计标好锯切线之后,便可送到锯钻工序进行钻钻、装机、开孔、锯切、清洗、质检等程序。

工艺流程五、车钻工艺

车钻的针对的是钻石腰棱,目的是赋予它以未来成品钻琢型的优美曲线(圆形、双弧形、弯弓形等)。阶梯型的磨工腰棱也是直线,打磨它们的时候用不着车钻这道工序。

工艺流程六、磨钻工艺

钻石根据其硬度的各向异性,同一颗钻石不同的晶面硬度会有差异,其相对硬度之比约为1:1.414:2.308。同一个晶面不同的方向上的硬度也会有差异。所以设计师在选择台面时,也应该参照这个比率,在同质等大的前提下,设计成四向纹是上策,两向纹是中策,三向纹是下策。当然,钻石相对硬度的大小,还有可能受其他因素的影响,比如结构现象(双晶缝、生长线等)、应力状态、内含物乃至荧光颜色等,这些都需要技师综合考虑。

磨钻是占据钻石加工工艺整个流程工作量50%~60%的一道主要工序。西方国家传统的做法是分两步走。

第一步:“磨十字”(Cross),即磨台面、底四面、冠四面。

第二步:“添光加彩”(Brilliantering),即磨底八、底腰小面、冠八、冠腰小面、星小面。

遇到这种情况的话,磨底和磨冠是交替进行的。也有先磨底在磨冠的,或者反过来。前者一般适合用于小钻,后者一般小型钻石厂大都采取这种做法。最细致的做法可以分成八大工序:台面—>底四—>冠四—>底八—>冠八—>底腰小面—>星小面。具体怎么做,依习惯而定。但是专业分工、流水作业无疑是发展趋势。生产规模则是一个重要的制约因素。

工艺流程七、清洗和检验分级

钻石磨成之后的清洗是成品分级前最后一道工序。将1000ml浓硫酸掺100g硝酸钾配成溶液,注入盛有适量钻石的瓷盘或烧杯,煮沸几分钟,冷却后用蒸馏水或开水冲洗几遍滤干,然后送检并分级。以上七个流程就是钻石原石到成品的一个具体流程,复杂和繁琐的流程,也证明了钻石光辉来之不易。

拉长的心情
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2026-01-30 12:04:20
 钻石清洗方法: 1、干净液洗净法用一个小碗或者茶杯盛服温水,正在水中调好过量的中性干净剂。将钻石浸正在水中,用发刷微微洗刷,再用一个网筛兜住,正在水车把下用温水显影。最初用一条坚硬的无棉绒布拭干即可。2、快捷荡涤法购置一瓶名牌的猫眼干净液或者1:6对比的氯水滤液正在家里荡涤钻石,能够运用软刷微微地擦洗,那样能肃清掉大全体污渍,并能极大的进步钻石的光洁度。然而记住没有能够擦伤镶的底座。3、冷水浸法用一个小碗或者茶杯,将钻石浸正在水中约30秒钟,而后用一个小刷子,正在钻石始终内外微微洗刷,再正在水中挥舞一会,拿进去用纸巾拭干即可。4、送首饰店清洗:白金可采用下列方法清洗:

1.取40℃的温开水1000毫升,再将30毫升浓硫酸沿玻璃棒缓慢加入到水中(不能将此工序颠倒),然后加入无水铬酸酐100克制成溶液。清洗时,先将白金首饰放入清洗液中浸泡5分钟,再用毛刷刷洗,最后用清水冲洗干净即可。

2.将冰醋酸200毫升加入到温度为40℃1000毫升的温开水中配成清洗剂,将白金首饰放人此清洗液中浸泡约10分钟,再用毛刷刷洗,最后用清水冲洗即成。清洗后,可以用冷开水500克、氧化铝粉40克和洗洁精40克制成抛光剂,进行抛光。最后涂上一些指甲油或钟表油,以提高光泽。

正常来说,除了足金以外别的k金,不管是18k的白金还是黄金戴久了都是会有些退色的!

首先,做家务和扫除最好把铂金首饰摘下时油污、漂白粉和各种清洁用化学用品会影响铂金的光泽,甚至会使铂金出现淡黄色和斑点。

其次,在收藏和保管铂金时应单独放置,避免与其他首饰混合,尤其不能与黄金饰品混合,因为黄金较软而铂金硬度较大,二者放在一起或佩戴在一起,很容易发生摩擦致使黄金表面受损,并且黄金也容易使铂金变黄,影响铂金的色泽。最后,做搬运等粗重工作时,一定要把铂金首饰摘下,虽然铂金较硬,但如果遭遇重击和刮碰,也能够发生损坏情况

眼睛大的汽车
笑点低的钢笔
2026-01-30 12:04:20
不回的。这里有些资料你可以看。

钻石简介

1.矿物名称为「金刚石」,英文为Diamond,源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王。钻石的化学成份有99.98%的碳。也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。

2.钻石的摩氏硬度:10,是天然矿物中的最高硬度。但千万别认为钻石硬度高,就永不破损。其实钻石脆性也相当高,用力碰撞仍会碎裂。

3.钻石是依据其原石的外形,来切割成各种不同形状的钻石。其中,受大家欢迎的八种形状有:圆形、椭圆形、榄尖形、心形、梨形、方形、三角型及绿柱石形。圆钻,是最常见的形状。

4.钻石属天然矿物。钻石的主要产地是澳大利亚、南非、印度;而美国、印度,以色列、比利时则是钻石加工切割的基地。尤其比利时,是全球公认的雕琢钻石贸易中心。

化学成分

钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的。属等轴晶系。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2.417,色散中等,为0.044。均质体。热导率为0.35卡/厘米�6�1秒�6�1度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度3.52克/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后 ,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。

钻石与相似宝石、合成钻石的区别。宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生产。因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0.060)、光泽强、密度大,为5.8克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。

它已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长,今天人们更多地把它看成是爱情和忠贞的象征。

形成原因

现代科学技术 、手段为探索钻石的形成提供了新思路和方法。钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其藏宝图 钻石成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同,碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色),而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(白色)。为了便于理解钻石的起源,先看一看含有钻石的原岩。

自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事,这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩,被风化、破碎后,钻石随水流被带到下游地带,比重大的钻石被埋在沙砾中。钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。

另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。

科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在4.5-6.0Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500摄氏度。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。

稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类,但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩,目前为止发现有两种类型:金伯利岩(kimberlite)(名字源于南非得一地名——金伯利)和钾镁煌斑岩(lamproite),这两中岩石均是由火山爆发作用产生的,形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管矿”(即原生矿)。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表,经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎,在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻是被带到河床,甚至海岸地带乘积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。

害怕的红酒
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2026-01-30 12:04:20

钻石加工通常包括设计、劈、锯、车、磨五道工序。

放射型的异形钻除了腰棱的加工工艺和小面的摆布稍微不同之外,其工艺流程整体上接近圆钻。阶梯型的异形钻的腰棱不用车钻机加工,一律靠磨,其工艺流程和使用的器具与圆钻差异很大。可见并不是每一颗钻石从原坯到成品都必须经过设计、劈、锯、车、磨五大工序,但无论何种磨工和琢形的钻石,设计和磨钻这两道工序则是必不可少的。

(一)设计标线

设计标线是钻石加工最基础的一道工序。优秀的钻石设计师,至少应该具备以下一些素质和技能:

1)对钻石的主要特性,尤其像晶形、晶体结构、解理、内应力(异常双折射现象)、包体、硬度各向异性等与加工工艺密切相关的那些特性,必须了如指掌。

2)熟悉钻石加工的整个工艺流程、各道具体工序和本厂工人的技术水平,采取合理的设计选择。

3)熟悉市场行情,能在市场需求、出成率、风险程度、卖价、资金周转速度等诸多关系整体效益的因素之间权衡利弊,找出平衡点,做出最佳方案。

设计人员常备的工具有:电子秤、卡尺量规、10倍放大镜(最好能有台式放大镜)、计算器、钻石灯、钻石原石筛、偏光镜、显微镜、纸包、标线笔和油性墨水等。设计的步骤如下。

1.原石分选

根据原石的大小、颜色、净度、晶形四个方面进行分选。从设计的角度观察原石,主要考虑晶形和净度两个方面的因素。

1)晶形 CSO习惯上把原石的晶形分为六类,即规则晶形(Stones)、变形晶形(Shapes)、劈理晶形(Cleavages)、双晶(Macles)、薄片(Flats)和六面体形(Cubes)等。规则晶形是指晶形完好、没有或几乎没有形变的八面体和十二面体,加工工艺上就叫可锯钻(Sawable);变形晶体指的是沿二次对称轴方向加长、沿三次对称轴方向加长或变扁,即明显变形的完整晶体,加工工艺上叫颗粒钻(Makeable,Wholoestone);劈理晶形指严重残缺的晶体或残片。客观地说,这几类晶形之间的区分并没有严整划一的尺度,在一定程度上要凭经验来判断。

2)净度 如果说晶形主要影响出成率的话,净度则直接影响到成品钻石的价值。从设计的角度看原石,应先搞清内含物的种类、大小、数目、位置、对比度;其次确认通过加工可以去掉的瑕疵;再次,对于去不掉或去不干净的瑕疵要尽可能把它们安置在不显眼、不反射的位置。碰到表面磨砂发毛和有“壳”的原石可在适当的部位磨一磨,行话叫“开窗”,透过这扇“窗户”再去看个究竟。有时瑕疵的深浅不能一目了然,可以借助显微镜测距。办法是在同一放大倍率下,转动聚焦旋钮,找到纵深两点间的实际距离与旋纽转过的刻度之间的对应关系;然后把钻石固定在载物台上,先把焦点聚在晶体表面上,再逐步地把焦距拉伸到内含物上,记下聚焦旋钮转过的刻度,即可推算出内含物距晶体表面的实际距离,以判断能否在加工过程中把它们去掉。

2.设计原则

钻石设计的原则主要有保重原则、求净原则、适销原则和省工原则。

1)保重原则 目的在于提高原石的利用率,既要保证本道工序的原料损耗最少,又要使下一道工序不受影响,所有工序都要最大限度地保留成品钻石的重量,即争取最好的出成率,这就是保重原则。但同时要注意净度和切工,片面保重忽视净度和切工反而往往使其总体价值降低。

2)求净原则 钻石是天然矿物,真正纯净无瑕的极少。设计人员应拿出一个切实可行的方案,将瑕疵在加工过程中去掉。比如把石墨包体设计在贴近锯切面、劈理面的位置,以利于在磨制过程中把它们去掉。确实难以去除,也要将瑕疵设计放在不太显眼、不发生镜像反射的地方,将瑕疵对净度等级的影响降低到最小。保重和求净往往不能同时兼顾,这时设计人员就必须反复权衡,以经济效益为尺度,做出有利的选择。

3)适销原则 钻石设计成什么磨工和琢型,在保重和求净两者之间如何取舍,都必须从本身的客观实际出发,使产品适销对路,加快资金的周转。

4)省工原则 钻石加工历来就有劳动密集型产业之说。从原石到成品,劳动消耗量非同寻常。在保重、求净、适销的大前提下,在选择台面、编排加工工艺的时候,适当兼顾一下省工的原则也不失为提高经济效益的一个方面。比如在一块钻石原石用锯和劈两种加工工艺都可以达到预期效果时,应首先考虑用劈的加工工艺,因为劈钻的工效比锯钻高,这样可以节省工时。钻石的硬度有各向异性的特点,不同的晶面做台面,磨的时候会有难易程度的差异。因此如果几种方案都能取得同样的结果,那么应首先用立方体晶面做台面(四向纹),十二面体晶面(两向纹)次之,不得已才考虑八面体晶面(三向纹)。

本着以上原则,从每一颗原石的具体情形出发,确定对每一颗原石应采用的磨工、琢型。

3.设计标线

1)劈钻标线 劈钻的方向一定要沿解理面方向,即平行于八面体晶面的方向。接触双晶原则上要求从双晶结合缝处下刀。标线时可标出劈开面的一边或两边,开口点用墨团标明,点在晶棱上(见图5-1-18)。

2)锯钻标线 锯钻时有两种选择,一是沿立方体晶面方向锯,二是沿十二面体晶面方向锯(见图5-1-19)。最常用的是沿立方体晶面方向锯,因为沿十二面体晶面锯的出成率往往不理想。锯切面必须与四次对称轴垂直,倾斜度以15°为极限。大于15。基本上锯不开。线标定之后,也用墨团点出开口点。

图5-1-18 劈钻标线

图5-1-19 钻石锯开方向

3)成形钻标线 成形钻不用劈和锯,一颗就做一颗,故又叫颗粒钻。一般只用墨团标出底尖的位置,也有用圆圈中间再加打叉(×)同时标出台面位置的。碰到要“开窗”进行观察的原石,设计人员也是用墨团点出开窗的部位。

4.分包

一般每个包有1粒、3粒、5粒直到10粒不等,视钻石大小而定。分包的原则可以是下述各项中的一项或几项。

1)大小 按大小相等或相近的原则分包。

2)后续工序种类 不属同一个后续工序的石头不能放在一包。

3)形状 按预计的出成率来分包。

4)纹向 按研磨方向(四向纹、三向纹和两向纹)来分包。

5)工艺要求 相同相近的分成一包。

6)荧光特征 荧光色及其强度相同相近的分成一包。

7)净度 净度相近的分成一包。

8)颜色 颜色相近的分成一包。

一般来说,采用的项数越多就越便于监控和管理。而这主要取决于生产的规模和批量的大小。

(二)劈钻

劈钻是一门古老的钻石加工工艺,起源于几个世纪之前的印度。当时流行一种叫尖顶工(Point cut)的钻石磨工,几乎就是八面体原石。当时锯钻工艺尚未问世,印度人采用劈的方法把不规则的原石从四面八方剥“皮”,留下一个规规矩矩的八面体的“核”。而劈下来足够大的石块,还可以做成五花八门的玫瑰工钻,因此劈钻曾经盛极一时。随着放射型圆钻的流行,劈钻工艺丧失了普遍性和通用性,到20世纪70年代利用薄片加工的“锯齿工”出现时又稍微挽回了一些颓势。如今,人们只是在对付晶形极不规则、解理上有严重瑕疵的原石或者接触双晶的时候才用到它。

迄今世上最大的原石、3106ct的库利南钻石和后来的琼克钻石(726ct)的加工,都是先行靠劈钻工艺进行磨制的。此项工序要求劈钻师对钻石的特性,尤其对诸多异常情况要准确判断并谨慎行事。

1.适宜用劈钻工艺的原石

1)接触双晶,尤其是接合面破损或有隙可乘者。

2)解理面上有明显瑕疵者(大的羽裂或者羽裂连带深色后生包体等)。

3)晶形极不规则,不先劈就无从着手者。

4)劈开后的形状同锯钻相比,出成率更高、效益更好者。

5)劈钻后的非主体部分尚有其他利用价值者。

2.劈钻的主要设备

劈钻的主要设备:劈钻工作台,上面有劈钻盒;工作台内缘用木隔板固定一块插劈钻杆的铅砧;劈钻杆一套,规格从直径10mm~40mm,每杆递增5mm;劈钻钢刀一组,大中小俱全;木柄圆锤一个;煤气(丁烷或天然气)喷灯一盏;劈钻胶若干。

3.劈钻的操作程序

1)确定劈开面之后,把钻坯粘牢在劈钻杆头上,开槽的面向上,并使劈线与劈钻杆中轴18°~20°倾角,同时把开槽的钻石刻刀粘牢。

2)左手执钻坯夹杆,右手执刻刀夹杆,用手指钩住钻盒两边的立销,让刻刀在钻坯开槽标线上来回蹭,刻出一条槽。目前这道工序在有的工厂已用激光来完成。

3)选择厚度适宜的劈刀,使其刃口没入刻槽之中。注意:刻刀刃口直钝不宜尖,不能让它接触槽底,让刻刀两侧抵在刻槽两壁上。

4)扶正劈刀,用木柄圆锤轻击刀臂,劈开钻石。

5)用喷灯加热劈钻胶使之软化,取出钻坯,清洗干净,检查工作质量。

一颗钻石可能不止劈一次,可按照上述程序反复操作进行。

(三)锯钻

锯钻的实际运用,可追溯到17世纪。当时锯钻的工具是一根绷紧拉直的细铁丝,抹上钻石微粉,与现今掏空用的木工钢丝锯相似。410ct的“摄政王”钻石,足足用了一年时间才锯开。由此可知其劳动效率非常低。

目前锯钻的方法主要是机械锯钻,最近兴起的还有激光切割。

现代的机械锯钻机一般是十台一组,安装在铸铁机架或实心水泥机座上。通常一个工人可以照看20台锯机。

单台锯机主要零部件有:铸铁机座、心轴、锯石夹嘴、夹臂、重力臂、进给配重球、调节螺杆、橡皮垫块及微型电机。常备的低质易耗品有:磷铜锯片、锯石胶、钻石微粉、石墨轴垫等。

磷铜锯片的直径、厚度可视心轴法兰盘的直径和钻石制品的大小而选定。各国的习惯不尽一致。

钻石设计标好锯切线之后,便可发送到锯钻工序,进行粘钻、装机、开口、锯切、清洗、质检等程序。

1.粘钻

把锯钻胶填进锯钻夹嘴,注意适量,把钻石摁入其中,注意使锯切线与夹嘴唇口平行(或者说是与夹嘴中轴垂直)且伸出唇口一点,清除多余的粘胶,勿使粘胶妨碍锯片的旋进。把粘好的钻石插进蜂窝状夹嘴盒,移入干燥箱干燥后,再仔细检查钻石与夹嘴的相对位置是否改变。

2.装钻

把检查好的钻石夹嘴装入夹臂,使锯片对准锯切线,从正面看呈一条直线,从上朝下看,锯切线必须同锯片正好在同一平面,不允许错位。总之,从锯片上方压在锯片上的钻石必须精确定位,并且必须随时检查锯路正不正,防止锯偏。国外给钻坯定位时有采用X射线法、测角器观测法、平行光管观测法等,但大多数工厂还是采用目测法,靠操作工人的责任感、眼力和经验来确保精确定位。

3.开口

开口用的锯片一般比正式锯钻的锯片厚0.05~0.10mm。开口深度以1~1.5mm为宜。

开口位置的选定和开口的质量直接关系到整个锯钻工序的质量和成败。所谓开口位置的选定,实质上就是如何处置钻石各种内含物和结构特征的问题。

如果原石有一条蚀沟,那么就从离蚀沟最近的那个晶顶开口;如果两个相邻的晶顶附近各有一条蚀沟,则从靠近深蚀沟的晶顶开口;如果两条蚀沟分别靠近相对的两个晶顶,则从靠近深蚀沟的晶顶开口;蚀沟在晶棱中段者可从它连接的两个晶顶中任意选定一个开口。

有一个负晶顶的原石就从负晶顶开口;如果有几个负晶顶就从发育最充分、最深的那个开口。

开口时勿使锯片通过玫瑰花瓣形的石墨包体。含橄榄石包体的钻石应从包体长度方向一致的地方开口。

有裂纹的原石应从裂纹最多或裂纹发育最深的那个晶顶开口。

4.锯钻

口子开好之后,更换薄1~2号的锯片正式开始锯钻。锯片直径的选择,以伸距稍大于钻石直径为准,伸距太长锯片受压弯曲,锯切面将呈凹凸状;伸距太短则锯不开。锯片最佳转速为2800r/min。锯钻的工效主要取决于钻石微粉的粒度、浓度及施压的大小。为此,在整个锯钻过程中,每间隔2~3min就得用小滚轮把用橄榄油调和的钻粉往锯片上抹。同时旋出调节螺杆,尽可能保证钻坯对锯片的施压为最大。但到锯钻接近尾声时,必须适当减少施压,避免钻石在锯开之前就崩开而留下未锯完的墩子,影响锯钻质量和后续工序的出成率。

锯钻和单人单班工效因石头大小和锯片厚度不同而不同。

5.清洗

锯钻清洗一般用洗发香波兑水摇洗,再用清水冲洗、干燥。

6.质检

其实锯钻的检验在清洗之前就应该进行一次,目的主要是检查锯路是否遵从了设计标线。清洗以后,主要是检查锯切面的质量。以下几种情形为不合格:

1)深锯齿痕 若不太深、对后续工序的出成率影响不大,可勉强通过(图5-1-20(a)。

2)锯切面凸凹不平 主要是锯片伸距太大,被钻石压弯而又未及时纠正所致(图5-1-24(b))。

3)锯切面倾斜 因锯片走偏而未及时纠正所致,但设计斜锯者除外(图5-1-20(c)。

4)锯切面梯坎 一般是一刀切不开、迎面又锯时锯路对不准造成的,梯坎越高情况越糟,因为磨台面的损耗越大(图5-1-20(d)。

5)墩子 是锯钻进程接近尾声时未及时减少锯片施压钻石崩裂造成的,弄不好锯掉的一半还会“飞”掉(图5-1-20(e)。

图5-1-20 质检的各种情况

(a)深锯齿痕;(b)凹锯面和凸锯面;(c)斜锯面;(d)锯面有梯坎;(e)墩子

(四)车钻

车钻的工作对象是钻石腰棱,目的是赋予它以未来成品钻琢型的优美曲线(圆形、双弧形、弯弓形等)。阶梯型的磨工腰棱呈直线,一部分混合型的磨工(如拜丽恩磨工等)的腰棱也是直线,打磨它们的时候用不着车钻这道工序。

1.车钻的设备

最早打磨腰棱全靠手工,如今电动车钻机已经非常普遍。在此简单介绍几种最新的加工设备。

1)全自动车钻机 这种机器除了装石之外,其余的事都由车钻机完成。与通常的车钻机不同的是:双头车钻机两根心轴的转向完全相反,两颗钻石同样既为工具(车刀),又为工件(被加工件)。两颗钻石互相刮擦的情况由摄像头放大再现在观监屏幕上,便于操作工掌握进度。

2)激光车钻设备 其原理同激光打孔、激光切割相似。激光加工造成的表面微裂和较高的成本费用,是其不足之处。

3)车钻机 这种机器在国内普遍使用,有单头和双头两种:单头机用胶粘在制品(工件)上,双头机则靠左边的夹嘴和右边的顶针配合来夹持钻石。

以双头机为例介绍一下车钻机的结构:一个整体浇铸的机座,左边装有制动轮和浮游卡盘,右边是顶针座和弹力顶针,中间是车刀架和残渣收集盒,有的还配备有吸尘器。安装在机台底下的电动机通过分配轴和两条同步皮带带动双轴同步旋转。

与车钻机配套使用的主要工具是车钻棒。主要辅助工具有各种规格的车钻夹嘴,一个木榔头,若干作为车刀用的有棱有角的钻坯或人造聚晶颗粒。像牙医工具那样靠转轴驱动的旋转车钻棒被越来越多地采用。除了工效提高以外,它加工出来的腰棱质量也好。

2.车钻的步骤

1)仔细观察钻坯 主要看尖正不正、高度够不够,有无瑕疵和瑕疵的确切方位,以决定部分或全部去掉的方案,决定是粘还是夹。

2)固定钻坯 办法有两种,一种是粘,一种是夹(见图5-1-21)。

图5-1-21 固定钻坯的两种方法

两种办法各有优缺点。夹的优点是操作简便,工效较高,更适宜正尖、无瑕的坯料;而粘的方法多了一道粘的工序,比较费事,但适用于几乎所有的坯料,尤其是夹有所不能的歪尖、无尖、有裂、有瑕的坯料,其车裂钻坯的概率较小,安全系数较大。

粘:先加热铜头,抹上专用粘胶剂,把钻坯轻轻地摁在粘胶剂上,粘牢,再加热30分钟左右,使粘胶剂硬化,复查钻坯是否移位。加工好之后再加热使钻坯与粘胶剂分离。

夹:选择夹嘴,使其承窝与底尖相配,把它安装在车钻机前顶底座上,左手执钻石,底尖向左,右手扳动后顶针座顶住钻石台面。注意顶压的力度:太小夹不住钻石,太大会把钻石夹坏。

固定钻石车刀的办法也是粘和夹两种。已锯钻(Sawn)、圆粒金刚石(Boart)或人工聚晶颗粒都可以充当车刀。

3)钻坯定中 即令钻坯的转动轴与可能获得最大直径的成品钻的中轴重合。定中精确与否,在很大程度上就决定了车钻工序的最终结果:出成率、该去的瑕疵是否已经去掉或下道工序有无把握去掉。

4)粗车 粗车的目标是将钻坯突出的部分(如晶顶等)打磨掉。注意进刀量不宜太大太猛,并要反复多次补充定中。

5)精车 预期目的是使在制品的直径圆度和腰箍预留高度均达到工艺要求。

6)光边 对腰棱进行最后修葺。有三条途径可供选择:

第一种途径是仍旧在车钻机进行,把车刀换成已锯钻的锋刃,轻触在制品。这样加工的腰棱较粗糙,表面呈灰白色,鉴定证书上注明为“打磨腰棱”(Bruted girdle)。

第二种途径是采用专用的光边机。这种机器比车钻机小巧,原理相近,只是做工具用的已不是手执的车刀,而是一个在一定振幅内前后振摆的高速旋转的钻石微粉抛光轮。按照烧结在轮边上的钻石微粉的目数,它有很细、细、中等和粗之分。光边机加工的腰棱鉴定证书上注明为“抛光腰棱”(Polished girdle)。它们表面光亮而且透明,几何形状规整。

第三条途径是在磨钻机上进行。对中、小钻而言,这必须是在成品完成以后,腰棱上发现有缺口、过大的原晶面等严重影响正圆度的问题才采用的补救办法。只有大钻和巨钻,才会有意识地把腰棱修饰成一连串的小面。在鉴定证书上,这样处理过的腰棱注明“小面腰棱”(Faceted girdle)。

以上三种光边的办法仅适用于圆钻,均不适用于阶梯型磨工。对于腰棱呈曲线的异形钻,如心形、马眼、梨形、椭圆之类,只考虑有“打磨腰棱”和“小面腰棱”两种可能,暂时还没有一种安装钻石磨轮的机器,能够胜任它们那种不同曲率、比例伸缩性又很大的腰棱。

7)质检 对车好的圆钻在制品的工艺要求是:①制品俯视图必须正圆。容许误差只能是1.1%~1.5%。②制品腰距高度最小值不小于直径的12.5%,即要能容纳下成品钻的整个冠部和腰棱。③制品高度与直径之比不小于60%且不大于80%。④制品底部倾角应不小于45%且不大于56%。⑤腰箍表面必须光滑,无崩缺、无凹陷,无露面的瑕疵,无微裂,粗糙度不明显,呈暗灰白色。

台面不得倾斜,底尖要正。

(五)磨钻

1.磨钻机理

磨钻过程是一个热学作用和力学作用兼而有之的理化过程,即一方面钻石与磨盘摩擦生热,导致钻石表层石墨化,另一方面钻石在钻石微粉的碰撞冲击下一点一点地剥落。磨钻的效率取决于磨盘的磨削性能及其转速、钻石微粉的目数和密度、钻石对磨盘施加的压力,以及钻石在磨盘上的取向,即台面的选定和机头的朝向。

2.研磨方向

钻石加工行内的习惯叫法有:四尖石(Four points)、两尖石(Two points)和三尖石(Three Points),或者四向纹、两向纹和三向纹。其实质就是钻石硬度的各向异性,同一颗钻石不同的晶面硬度会有差异,同一个晶面不同的方向上的硬度也会有差异。磨钻时发生的所谓“纹向”的问题,就与钻石硬度的各向异性有关。

用立方体晶面方向做台面方向的钻石是四尖石,用菱形十二面体晶面方向做台面方向的钻石是两尖石,用八面体晶面方向做台面方向的钻石是三尖石。换句话说,就一个八面体而言,从晶顶开面(开始磨台面)的是四尖石,从晶棱开面的是两尖石,从晶面开面的是三尖石(见图5-1-22)。

图5-1-22 钻石台面的选取方向

这些表述法都是以未来成品钻台面的选定为着眼点的。理论和实践证明:四向纹相对硬度最小,两向纹居中,三向纹最大,其相对硬度之比约为1:1.414:2.308。所以设计师在选择台面时,也应该参照这个比率,在同质等大的前提下,设计成四向纹是上策,两向纹是中策,三向纹是下策。

台面选定了,纹向就确定了。而对于同一种纹向的钻石,还有进一步的硬度各向异性的问题。一般地说,四尖石有四组平行于立方体晶棱的纹向硬度相对较小,同时有四组沿四边形对角线方向的纹向硬度相对较大;两尖石有两组平行于菱形短对角线方向的纹向硬度相对较小,同时有两组沿长对角线方向的纹向硬度相对较大;三尖石有三组平行于三角形之高的纹向硬度相对较小,同时有三组平行于三角形三条边的纹向硬度相对较大。磨钻的时候,只有当研磨方向与硬度相对较小的纹向大体一致时,研磨面才会是锃亮的镜面。

台面和纹向确定之后,磨钻师就在既定的纹向下,找到硬度相对较小的方向,按照规定的比例把石头磨好。在理想的情况下,最佳研磨方向的确认本来是有章可循的,但自然界中理想的规则的晶体很少见,这就使得问题复杂化。

当然,钻石相对硬度的大小,还有可能受其他因素的影响,比如结构现象(双晶缝、生长线等)、应力状态、内含物乃至荧光颜色等。

3.磨钻设备和磨钻步骤

(1)磨钻设备

磨钻工的主要工具是:磨床、磨钻夹具、10×放大镜、腰棱划线器,钻石微粉、橄榄轴等。

磨床要强调三点:

1)修整好的磨盘必须达到大面积平整和微观不平度的统一,保持动态平衡。磨盘工作面修整平以后,用粗砂轮或砂条划上双弧线或抛物线的划痕,以便嵌入钻石微粉。最后还要在调平衡机上用配重法作好动平衡测试。

2)用适量的橄榄油(有时为桃油或其他植物油)拌上钻石微粉,用泡沫塑料块均匀地涂抹在磨盘工作面上,开动磨床,用大钻石来回蹭轧,使钻粉与磨盘比较牢固地粘合,以提高磨具磨料的工作效率和延长其使用寿命。

3)磨盘的使用,应强调明确分区。一般把靠近转轴的内圈作为试磨区,把磨盘边缘线速度最大的外圈作为研磨区,而把内、外圈之间的中圈部分作为抛光区(见图5-1-23)。

图5-1-23 磨盘工作面的区域划分

早先的磨钻夹具用锡头来固定钻石。现代的夹具采用带分度尺、角度板和微调旋钮的机头,此夹具又叫磨手、机械手。用于磨台面的叫台面夹具,用于磨底小面的叫底小面夹具,用于磨冠小面的叫冠小面夹具,等等。

(2)磨钻步骤

磨钻是占据钻石加工工艺流程整个工作量50%~60%的一道主要工序。

西方国家传统的做法是分两步走:

第一步:“磨十字”(Cross),即磨台面、底四面、冠四面。

第二步:“添光加彩”(Brilliantering),即磨底八、底腰小面、冠八、冠腰小面、星小面。

在这种情况下,磨底和磨冠是交替进行的。也有先磨底再磨冠的,或者反过来。前者一般适用于小钻,后者一般适用于中、大钻。国内一般小型的钻石厂,大都采取这种做法。

最细致的做法可以分成八道工序:台面→底四→冠四→底八→冠八→底腰小面→冠腰小面→星小面(见图5-1-24)。具体怎么做,依习惯而定。但专业化分工、流水作业无疑是发展趋势。生产规模则是一个重要的制约因素。

图5-1-24 钻石加工工序

(六)清洗和检验分级

钻石磨成之后的清洗是成品分级前最后一道工序。将1000m L浓硫酸掺100g硝酸钾配成溶液,注入盛有适量钻石的瓷盘或烧杯,煮沸几分钟,冷却后用蒸馏水或开水冲洗几遍,滤干,然后送检并分级。