钻石是如何切割的

钻石是如何切割的

钻石,是一种比较特殊的矿物质——最坚硬的物质之一,且产量稀少。那么,这平平无奇的原始矿石是如何变成价值连城的璀璨钻石?钻石真的是自己切自己吗?

以前,科技尚不发达,人们只能通过最原始的方式手工打磨钻石,即“自己切自己”,用同样坚硬的钻石去摩擦钻石,两者会同比例进行损耗,通过一点点磨损达到“切割”的目的。

由于钻石原石天然具有接近八面体的形状,所以最开始时,人们只是随意打磨一下便佩戴了。但随着人们对美的进一步追求和科学技术的不断发展,切割钻石的工艺越来越标准化、流程化。

目前钻石切割主要有四大步骤:标记划线、原石切割、加工成型、起瓣抛光。

具体过程如下:

首先要将钻石浸泡到特殊溶液中,用电脑扫描出钻石的整体结构,并考虑形状、晶向、纹理等因素,在专用软件上对切割方式做好规划,用印第安墨水在钻坯上标记划线。

然后用特定工具,如锯片等将钻石原石沿线分开。锯片通常是边缘处涂有钻石粉和润滑剂的磷青铜圆片,而分开的钻石会按设计进一步用激光进行切割。

钻坯切出大致形状后,再用高速旋转的车床将它按照设计要求切割成圆形、心形、椭圆形等,进一步加工成型。

最后,在涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上,车磨出所有刻面进行抛光。经过以上几道工序,一颗亮晶晶的钻石就诞生啦。

不知大家看了钻石的切割方式会不会好奇:钻石为何如此坚硬,号称自然界中已知的最坚硬的物质?想要探究这个问题,就不得不从它的内部结构开始思考。

钻石是由碳原子结晶而成的,是碳单质的一种,也就是说它里面只含有碳原子,并且每个碳原子与周围的碳原子,通过共价键连接构成正四面体。

其中碳-碳共价键已经饱和且连接性强,很难被破坏,因此金刚石中的碳原子排列十分稳定。微观层面的稳定,也直接导致金刚石在宏观层面上的高硬度。

为什么钻石被切割后如此闪亮

聪明的小伙伴可能知道了,钻石的璀璨光芒与它的切割方式有极大的关系。只有刀工好,菜肴才能做得好,钻石也是如此。只有切得好,它灵魂深处的美才能最大程度地呈现。

钻石切割一般有三个原则:最美几何外观、最佳光学效果、最大单颗重量。

关于光学效果,钻石本身的物理性质是基础,而巧妙的切面设计也同样关键。钻石本身是无色透明的,且具有较高的折射率(2.417)和较强的色散值(0.044)。

在这里,需要补充一点光学知识。白光是由多种色光组成的,这个结论曾经由牛顿通过三棱镜实验获得。大家看到的彩虹正是由于白光经过水雾时产生折射、反射和色散而形成的。

而钻石的色散本身就非常强。切割方面则需要精心的设计和严格的计算,从而确定最佳切磨比率和切割角度。切工比率也是决定钻石品质的最重要的因素。

典型的形状和比率如下图:

钻石是如何切割的

比例好,则火彩好;比例不好,则火彩一般。结合巧妙设计的多组切面的反射和折射,最终才让钻石光芒四射,五彩斑斓,璀璨夺目。

人造钻石和天然钻石互切谁会赢?

现在人工钻石市场已较为成熟,越来越多的人会选择购买物美价廉的人工钻石。

其实,人造钻石和天然钻石在成分上并没有任何区别,硬度也无区别,其切割工艺与天然钻石也是一样的。人造钻石如果与天然钻石“互切”,谁输谁赢还不得而知,更大的可能是相互消耗。

究其区别,更多的是在产生的过程中。一个是通过人为操作几天就可以合成,另一个则是在天然的环境中经过长久的地质变迁而形成的。

自然界中的钻石一般是在上地幔中形成的,距地表约150~250 km,处于高温高压的环境,其温度约1050~1400℃,压强约为4.5~6 GPa。

而如今的人造钻石可以充分模拟天然钻石的生长环境,而且可以把温度和压强控制得更加精确且稳定,其质量已经可以在很多方面做到接近或超过天然钻石,达到肉眼无法分辨的程度,需要专业设备进行鉴定。

所以大家觉得哪个更有价值呢?

相信根据需求和喜好(钱包)的不同,每个人心中都会有自己的答案。

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