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    鉆石是如何切割的 難道是自己切自己

    來源:蝌蚪五線譜 作者:小西途說      2022-04-15

    鉆石,(部分)男人眼里的吃錢獸,(部分)女人眼里的心頭肉。究其根本,鉆石是一種比較特殊的礦物質——最堅硬的物質之一,且產量稀少。

     

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    圖片來源:hippopx

     

    鉆石是如何切割的

    這平平無奇的原始礦石是如何變成價值連城的璀璨鉆石?鉆石真的是自己切自己嗎?

    以前,科技尚不發達,人們只能通過最原始的方式手工打磨鉆石,即“自己切自己”,用同樣堅硬的鉆石去摩擦鉆石,兩者會同比例進行損耗,通過一點點磨損達到“切割”的目的。

    由于鉆石原石天然具有接近八面體的形狀,所以最開始時,人們只是隨意打磨一下便佩戴了。但隨著人們對美的進一步追求和科學技術的不斷發展,切割鉆石的工藝越來越標準化、流程化。

    目前鉆石切割主要有四大步驟:標記劃線、原石切割、加工成型、起瓣拋光。

    具體過程如下:

    首先要將鉆石浸泡到特殊溶液中,用電腦掃描出鉆石的整體結構,并考慮形狀、晶向、紋理等因素,在專用軟件上對切割方式做好規劃,用印第安墨水在鉆坯上標記劃線。

    然后用特定工具,如鋸片等將鉆石原石沿線分開。鋸片通常是邊緣處涂有鉆石粉和潤滑劑的磷青銅圓片,而分開的鉆石會按設計進一步用激光進行切割。

    鉆坯切出大致形狀后,再用高速旋轉的車床將它按照設計要求切割成圓形、心形、橢圓形等,進一步加工成型。

    最后,在涂有鉆石粉和潤滑油的鑄鐵圓盤上,車磨出所有刻面進行拋光。經過以上幾道工序,一顆亮晶晶的鉆石就誕生啦。

     

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    來源:hippopx

     

    不知大家看了鉆石的切割方式會不會好奇:鉆石為何如此堅硬,號稱自然界中已知的最堅硬的物質?想要探究這個問題,就不得不從它的內部結構開始思考。

     

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    來源:《鉆石:鑒定、評估與鑒賞》

     

    鉆石是由碳原子結晶而成的,是碳單質的一種,也就是說它里面只含有碳原子,并且每個碳原子與周圍的碳原子,通過共價鍵連接構成正四面體。

    其中碳-碳共價鍵已經飽和且連接性強,很難被破壞,因此金剛石中的碳原子排列十分穩定。微觀層面的穩定,也直接導致金剛石在宏觀層面上的高硬度。

    為什么鉆石被切割后如此閃亮

    聰明的小伙伴可能知道了,鉆石的璀璨光芒與它的切割方式有極大的關系。只有刀工好,菜肴才能做得好,鉆石也是如此。只有切得好,它靈魂深處的美才能最大程度地呈現。

    鉆石切割一般有三個原則:最美幾何外觀、最佳光學效果、最大單顆重量。

    關于光學效果,鉆石本身的物理性質是基礎,而巧妙的切面設計也同樣關鍵。鉆石本身是無色透明的,且具有較高的折射率(2.417)和較強的色散值(0.044)。

    在這里,需要補充一點光學知識。白光是由多種色光組成的,這個結論曾經由牛頓通過三棱鏡實驗獲得。大家看到的彩虹正是由于白光經過水霧時產生折射、反射和色散而形成的。

    而鉆石的色散本身就非常強。切割方面則需要精心的設計和嚴格的計算,從而確定最佳切磨比率和切割角度。切工比率也是決定鉆石品質的最重要的因素。

    典型的形狀和比率如下圖。

     

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    來自:《鉆石:鑒定、評估與鑒賞》

     

    比例好,則火彩好;比例不好,則火彩一般。結合巧妙設計的多組切面的反射和折射,最終才讓鉆石光芒四射,五彩斑斕,璀璨奪目。

    人造鉆石和天然鉆石互切誰會贏?

    現在人工鉆石市場已較為成熟,越來越多的人會選擇購買物美價廉的人工鉆石。

    其實,人造鉆石和天然鉆石在成分上并沒有任何區別,硬度也無區別,其切割工藝與天然鉆石也是一樣的。人造鉆石如果與天然鉆石“互切”,誰輸誰贏還不得而知,更大的可能是相互消耗。

    究其區別,更多的是在產生的過程中。一個是通過人為操作幾天就可以合成,另一個則是在天然的環境中經過長久的地質變遷而形成的。

    自然界中的鉆石一般是在上地幔中形成的,距地表約150~250 km,處于高溫高壓的環境,其溫度約1050~1400℃,壓強約為4.5~6 GPa。

    而如今的人造鉆石可以充分模擬天然鉆石的生長環境,而且可以把溫度和壓強控制得更加精確且穩定,其質量已經可以在很多方面做到接近或超過天然鉆石,達到肉眼無法分辨的程度,需要專業設備進行鑒定。

    所以大家覺得哪個更有價值呢?

    相信根據需求和喜好(錢包)的不同,每個人心中都會有自己的答案。

    END

    蝌蚪五線譜原創文章,轉載注明來源

    責編/小西途說


    【責任編輯:自然】

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