Войти
Его низкая стоимость и близкое визуальное сходство с алмазом сделали кубическим диоксид циркония самый геммологически и экономически важный имитатор алмаза с 1976 года. A имитатор алмаза, имитация алмаза или имитация алмаза - это объект или материал с геммологические характеристики, аналогичные характеристиким алмаза. Имитаторы отличаются от синтетических алмазов, которые представляют собой настоящие алмазы, имеющие те же свойства материала, что и природные алмазы. Улучшенные алмазы также исключены из этого определения. Имитатор алмаза может быть искусственным, легким или, в некоторых случаях, их комбинацией. Хотя их свойства отличаются от свойств алмаза, они обладают определенными желательными характеристиками, такими как дисперсия и твердость, которые поддаются имитации. Квалифицированные геммологи с помощью отличить природные и синтетические алмазы от всех имитаторов алмазов, прежде всего путем визуального осмотра.
Наиболее распространенными имитаторами алмаза являются стекло с содержанием свинца (т.е. стразы ) и кубический цирконий (CZ), оба из искусственных материалов. С середины 1950-х годов был разработан ряд других искусственных материалов, таких как титанат стронция и синтетический рутил, но они больше не используются. Появившийся в конце 20 века лабораторный продукт муассанит завоевал популярность как альтернатива алмазу. Высокая цена драгоценных камней степени алмазов, а также большие этические проблемы торговли алмазами создали большой спрос на имитаторы алмазов.
Для того, чтобы его можно было использовать в качестве имитатора алмаза, должен обладать определенными алмазоподобными свойствами. Самые продвинутые искусственные имитаторы имеют свойства, близкие к алмазу, но все имитаторы имеют одну или несколько особенностей, которые четко и (для тех, кто знаком с алмазом) легко отличают их от алмаза. Для геммолога наиболее важными отличительными свойствами являются те, которые способствуют неразрушающему контролю; большинство из них носит визуальный характер. Неразрушающий контроль является предпочтительным, поскольку большинство предполагаемых алмазов уже огранены на драгоценные камни и установлены в ювелирные изделия, и если разрушительный тест (который в основном полагается на относительную хрупкость и мягкость неалмазов) не прошел, он может повредить имитатор - неприемлемый результат для владельцев владельцев ювелирных изделий, потому что даже если камень не бриллиант, он все равно может иметь ценность.
Ниже приведены некоторые из свойств, по которому алмаз и его имитаторы можно сравнивать и противопоставлять.
Шкала твердости минералов по шкале Мооса представляет собой нелинейную шкалу устойчивости обычных минералов к царапинам. Алмаз находится на вершине этой шкалы (твердость 10), поскольку это один из самых твердых природных ресурсов. Некоторые искусственные вещества, такие как агрегированные алмазные наностержни, более твердые. Некоторые алмазные алмазные встретит вещества, которые могут его поцарапать, кроме другого алмаза, на алмазных драгоценных камнях обычно нет царапин. Твердость алмаза также очевидна визуально (под микроскопом или лупой ) по его очень блестящим граням (описываемым как адамантин), которые идеально плоская и благодаря четким и острым граням. Чтобы имитатор алмаза был эффективным, он должен быть очень твердым по большинству драгоценных камней. Большинство имитаторов не обладают твердостью алмаза, поэтому их можно отличить от алмаза по внешним дефектам и плохой полировке.
В недавнем так называемом «оконном стекле» обычно считался гарантированным методом идентификации алмаза. Это разрушительный тест, при котором подозреваемый алмазный драгоценный камень царапают стекло, и положительным результатом является царапина на стекле, а не на драгоценном камне. Вместо стекла также используются царапины и из корунда (твердость 9). Испытания на твердость не рекомендуется по трем причинам: стекло довольно мягкое (обычно 6 или ниже) может поцарапаться большим материалом (включая имитирующие вещества); алмаз имеет четыре направления идеального и легкого раскола (плоскости структурной слабости, по тому же алмазу может быть расколирован идеальный тест), которые могут быть вызваны тестированием; и многие алмазоподобные драгоценные камни (в том числе более старые имитаторы) ценны сами по себе.
удельный вес (SG) или плотность драгоценного алмаза довольно постоянна и составляет 3,52. Большинство симуляторов установлены намного выше или немного ниже этого значения, что может облегчить их идентификацию. Для этой цели можно использовать жидкости с высокой плотностью, такие как дииодметан, но все эти жидкости очень токсичны, и поэтому их обычно избегают. Более практичный метод сравнить ожидаемый размер и вес предполагаемого алмаза с его измеренными предполагаемыми: например, кубический цирконий (SG 5,6–6) будет в 1,7 раза больше ожидаемого веса алмаза аналогичного размера.
Алмазы обычно ограняют на бриллианты, чтобы подчеркнуть их блеск (количество света, отраженного обратно к зрителю) и огонь (степень, в которой видны цветные призматические вспышки). На оба свойства влияет огранка камня, но они являются функцией высокого показателя преломления алмаза (RI - степень отклонения падающего света при попадании в камень) 2,417 (по измерениям натриевый свет, 589,3 нм) и высокая дисперсия (степень разделения белого света на его спектральные цвета263>при прохождении через камень) 0,044, как измерено интервалом линий B и G. Таким образом, если RI и дисперсия имитатора алмаза слишком низкий, он будет казаться сравнительно тусклым или «безжизненным»; если RI и дисперсия слишком высоки, эффект будет считаться нереальным или даже ненадежным. Очень немногие симуляторы имеют близко аппроксимирующие RI и дисперсию, и даже близкие имитаторы могут быть разделены опытным наблюдателем. Прямые измерения RI и дисперсии непрактичны (стандартный геммологический рефрактометр имеет верхний предел около 1,81), но компании разработали измерители отражательной способности для косвенного измерения RI материала путем измерения насколько хорошо он отражает инфракрасный луч.
Возможно, не менее важен и оптический характер. Алмаз и другие кубические (а также аморфные ) материалы являются изотропными, что означает, что свет, попадающий в камень, ведет себя одинаково независимо от направления. И наоборот, большинство минералов являются анизотропными, что двойное лучепреломление или двойное преломление света, попадающего в материал во всех направлениях, кроме оптической оси (направление одиночного преломления в дважды преломляющем материале). При небольшом увеличении это двойное лучепреломление обычно определяет как визуальное удвоение задних граней ограненного драгоценного камня или внутренние дефекты. Следовательно, эффективный имитатор алмаза должен быть изотропным.
В длинноволновом (365 нм) ультрафиолетовом свете алмаз может флуоресцировать синим, желтым, зеленым, лиловым или красным цветом размером изображения. Чаще всего флуоресценция синего цвета, и такие камни могут также фосфоресцировать желтым - это считается уникальной комбинацией среди драгоценных камней. Обычно реакция на коротковолновое ультрафиолетовое излучение практически отсутствует, отличие от многих имитаторов алмаза. Точно так же, большинством имитаторов алмазов являются искусственными, они, как правило, однородными свойствами: в кольце с бриллиантом из нескольких камней можно ожидать, что отдельные бриллианты будут флуоресцировать по-разному (разного цвета и интенсивности, а некоторые, вероятно, будут инертными). Если все камни флуоресцируют одинаково, вряд ли они будут бриллиантами.
Большинство «бесцветных» алмазов на самом деле в некоторой степени окрашены в желтый или коричневый цвет, тогда как некоторые искусственные имитаторы полностью бесцветны - эквивалент идеальной буквы «D» в цветовой терминологии. Этот фактор «слишком хорошо, чтобы быть правдой» важно учитывать; Имитаторы цветных алмазов, предназначенные для имитации фантазийных бриллиантов, труднее в этом отношении, но цвета имитаторов редко совпадают. У большого алмазов (даже бесцветных) можно увидеть характерный спектр поглощения (с помощью спектроскопа прямого зрения ), состоящий из тонкой линии при 415 нм. легирующие примеси, используемые для придания цвета искусственным имитаторам, могут быть обнаружены в виде сложного поглощения редкоземельных элементов, который никогда не наблюдается в алмазе.
Также в большинстве алмазов присутствуют внутренние и внешние источники или включения, наиболее распространенными из трещины и твердые инородные кристаллы. Искусственные имитаторы обычно безупречны внутри, и любые недостатки имитаторы для производственного процесса. Включения наблюдаемых природных имитаторов, часто будут непохожи на те, которые когда-либо видели в алмазе, в первую очередь жидкие включение «пера». Процесс алмазной резки часто оставляет нетронутыми участками поверхности исходного кристалла. Они называются натуральными и обычно находятся на поясе камня; они имеют форму треугольных, прямоугольных или квадратных ямок (меток травления) и видны только в алмазе.
Алмаз является безопасным проводником тепла и обычно электрическим изолятором. Первое свойство широко используется при использовании электронного теплового зонда для отделения алмазов от их имитаций. Эти датчики состоят из пары термисторов с батарейным питанием, приспособлениями на тонком наконечнике. Один термистор функционирует как устройство в системе, а другой измеряет температуру медного наконечника: если исследуемый камень является алмазом, он будет проводить тепловую энергию наконечника достаточно быстро, чтобы вызвать измеримое падение температуры. Обычно большинство имитаторов являются термоизоляторами, тепло термистора не отводится. Этот тест занимает около 2–3 секунд. Единственное возможное исключение - муассанит, который использует аналогичные алмазы: более старые зонды можно обмануть муассанитом, но новые тестеры теплопроводности и электропроводности достаточно сложны, чтобы различать эти два материала. Последняя разработка - это наноалмазное покрытие, очень тонкий слой алмазного материала. Если его не проверить должным образом, он может показать те же характеристики, что и алмаз.
Электропроводность алмаза имеет значение только для синих или серо-голубых камней, потому что межузельный бор, отвечающий за их цвет, также делает их полупроводниками. Таким образом, подозрение на голубой ромб может быть подтверждено, если он успешно замыкает электрическую цепь.
Искусственные материалы имитировали алмаз на протяжении сотен лет; Развитие технологий привело к разработке все более совершенных имитаторов со свойствами, близкими к свойствам алмаза. Хотя большинство из этих симуляторов были характерны для определенного периода времени, их большие объемы производства гарантированы, что все они по-прежнему существуют в ювелирных изделиях настоящего времени. Почти все были впервые задуманы для предполагаемого использования в высоких технологиях, таких как активные лазерные среды, варисторы и пузырьковая память. Из-за их ограниченного предложения коллекционеры могут платить больше за старые модели.
| Материал | Формула | Коэффициент преломления. индекс (-ы). 589,3 нм | Дисперсия. 431–687 нм | Жесткость. (. Шкала ) | Плотность. (г / см) | Тепловая. конд. | Состояние. техники |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Diamond | C | 2,417 | 0,044 | 10 | 3,52 | Отлично | (Натуральный) |
| Искусственные имитаторы: | |||||||
| Флинт | Кремнезем с Pb, Al, Tl | ~ 1,6 | >0,020 | < 6 | 2,4–4,2 | Плохо | 1700– |
| Белый сапфир | Al2O3 | 1,762–1,770 | 0,018 | 9 | 3,97 | Плохо | 1900–1947 |
| Шпинель | MgO · Al 2O3 | 1,727 | 0,020 | 8 | ~ 3,6 | Плохая | 1920–1947 |
| Рутил | TiO 2 | 2,62–2,9 | 0,33 | ~ 6 | 4,25 | Плохо | 1947–1955 |
| Титанат стронция | SrTiO 3 | 2,41 | 0,19 | 5,5 | 5, 13 | Плохо | 1955–1970 |
| ЯГ | Y3Al5O12 | 1,83 | 0,028 | 8,25 | 4,55–4,65 | Плохо | 1970–1975 |
| GGG | Gd3Ga5O12 | 1,97 | 0,045 | 7 | 7,02 | Плохо | 1973–1975 |
| Цирконий | ZrO 2 (+ редкоземельные элементы) | ~ 2,2 | ~ 0, 06 | ~ 8,3 | ~ 5,7 | Плохо | 1976– |
| Муассанит | SiC | 2,648–2,691 | 0,104 | 8,5–9,25 | 3,2 | Высокая | 1998– |
| Имитаторы природных ресурсов: | |||||||
| Кварц | Кремнезем | 1,543–1,554 | 7 | 2,50 –2,65 | Древний | ||
| Циркон | ZrSiO 4 | 1,78–1,99 | 0,039 | 6,5–7,5 | 4,6 –4,7 | Плохо | Древний |
| Топаз | Al2SiO 4 (F, OH) 2 | 1,61– 1,64 | 0,014 | 8 | 3,4–3,6 | Плохо | Древний |
В столбце «Показатели преломления» показан один показатель преломления для однопреломляющих веществ и диапазон для веществ с двойным преломлением.
Состав бесцветного стекла с использованием свинца, оксида алюминия и таллия с увеличением RI и дисперсии началось в период позднего барокко. Из бесцветного стекла делают бриллианты, и в свежем виде они могут быть удивительно эффективными имитаторами алмаза. Стеклянные имитаторы, известные как стразы, стразы или стразы, часто встречаются в старинных украшениях; в таких случаях стразы сами по себе могут быть ценными историческими артефактами. Высокая мягкость (менее 6), придаваемая свинцом, означает, что грани и грани страз быстро станут закругленными и поцарапанными. Вместе с раковинными трещинами и пузырьками воздуха или линиями потока внутри камня, особенности позволяют легко заметить имитацию стекла при умеренном увеличении. В современном производстве стекло чаще формуют, а не нарезают по форме: у этих камней грани являются вогнутыми, а края граней закруглены, а также присутствуют следы формы или швы. Стекло также комбинируют с другими материалами для производства композитов.
Первыми кристаллическими искусственными имитаторами алмаза были синтетический белый сапфир (Al 2O3, чистый корунд) и шпинель (MgO · Al 2O3, чистый магний оксид алюминия ). Оба они были синтезированы в больших количествах с первого десятилетия 20-го века с помощью Вернейля или процесса плавления в пламени, хотя шпинель не использовалась широко до 1920-х годов. В процессе Вернейля используется перевернутый оксигидроген дутьевой патрубок с очищенным подаваемым порошком, смешанным с кислородом, который осторожно рекомендуется через дутьевой патрубок. Порошок течет через кислородно-водородное пламя, плавится и падает на вращающийся и медленно опускающийся пьедестал внизу. Высота пьедестала постоянно регулируется, чтобы поддерживать его в оптимальном положении пламенем, и в течение нескольких часов расплавленный порошок охлаждается и кристаллизуется с образованием единой груши с ножками или кристалла були. Это экономичный процесс, в котором выращиваются кристаллы до 9 сантиметров (3,5 дюйма) в диаметре. Були, выращенные по современной технологии Чохральского, могут весить несколько килограммов.
Синтетические сапфир и шпинель - это прочные материалы (твердость 9 и 8), которые хорошо полируются; однако из-за их гораздо более низко РИ по сравнению с алмазом (1,762–1,770 для сапфира, 1,727 для шпинели) они «безжизненны» при огранке. (Синтетический сапфир также анизотропен, что делает его еще более заметным.) Их низкие RI также означают гораздо более низкую дисперсию (0,018 и 0,020), поэтому при огранке бриллиантов они не обладаютнем алмаза. Тем не менее синтетические шпинель и сапфир были популярными имитаторами алмазов с 1920-х до конца 1940-х годов, когда начали появляться новые и лучшие имитаторы. Оба они также были объединены с другими материалами для создания композитов. Коммерческие названия, которые когда-то использовались для синтетического сапфира, включают Diamondette, Diamondite, Jourado Diamond 'и Thrilliant. Названия синтетической шпинели включали корундолит, люстергем, магалюкс и сияющий.
Первым из оптически «улучшенных» имитаторов был синтетический рутил (TiO 2, чистый оксид титана ). Появившийся в 1947–1948 годах синтетический рутил обладает большим количеством жизни при огранке - возможно, слишком большим количеством жизни для имитатора алмаза. RI и дисперсия синтетического рутила (2,8 и 0,33) настолько выше, чем у алмаза, что полученные в результате бриллианты выглядят почти опаловыми по своим призматическим цветам. Синтетический рутил также обладает двойным преломлением: хотя некоторые камни огранены перпендикулярно оптической оси, чтобы скрыть это свойство, просто наклонив камень, можно увидеть сдвоенные тыльные грани.
Дальнейшему успеху синтетического рутила также препятствовал неизбежный желтый оттенок материала, который производители так и не смогли исправить. Однако синтетический рутил различных цветов, включая синий и красный, производился с использованием различных легирующих добавок оксидов металлов. Эти и почти белые камни были чрезвычайно популярны, хотя и нереальные. Синтетический рутил также довольно мягкий (твердость ~ 6) и хрупкий, поэтому плохо изнашивается. Он синтезируется с помощью модификации процесса Вернейля, в котором используется третья кислородная труба для создания триконной горелки; это необходимо для получения монокристалла из-за гораздо более высоких потерь кислорода, связанных с окислением титана. Этот метод был изобретен Чарльзом Х. Муром-младшим в Национальной ведущей компании Южный Амбой, Нью-Джерси (позже NL Industries ). National Lead и Union Carbide были основными производителями синтетического рутила, а пиковое годовое производство достигло 750 000 каратов (150 кг). Некоторые из многих коммерческих названий, применяемых к синтетическому рутилу, включают: Astryl, Diamothyst, Gava или Java Gem, Meredith, Miridis, Rainbow Diamond, Rainbow Magic Diamond, Rutania, Titangem, Titania и Ultamite.
National Lead также проводила исследования по синтезу другого соединения титана - титаната стронция (Sr TiO 3,чистый таусонит). Исследования проводились в конце 1940-х - начале 1950-х годов Леоном Меркером и Лангтри Э. Линдом, которые также использовали триконовую модификацию процесса Вернейля. После внедрения внедрения в 1955 году титанат стронция быстро заменил синтетический рутил как самый популярный имитатор алмаза. Это было связано не только с новизной титаната стронция, но и с его превосходной оптикой: его RI (2,41) очень близок к таковому у алмаза, в то время как его дисперсия (0,19), хотя и очень высокая, была значительным улучшением по сравнению с психоделическим проявлением синтетического рутила. Добавки также использовались для придания синтетического титанату различных цветов, включая желтый, оранжевый, красный, синий и черный. Материал также изотропен, как алмаз, что означает отсутствие отвлекающего дублирования граней, как у синтетического рутила.
Единственный серьезный недостаток титаната стронция (если исключить излишний огонь) - хрупкость. Он более мягкий (твердость 5,5) и более хрупкий, чем синтетический рутил - по этой причине титанат стронция также был объединен с более прочными материалами для создания композитов. В остальном это лучший имитатор в то время, и на его пике годовой объем производства 1,5 миллиона каратов (300 кг). Из-за покрытия патента все производство в США было произведено National Lead, в то время как большие объемы были произведены за границей Японией. Коммерческие названия титаната стронция включаются Brilliante, Diagem, Diamontina, Fabulite и Marvelite.
Примерно с 1970 года титанат стронция начал заменяться новым классом имитаций алмазов: «синтетическими гранатами ». Это не настоящие гранаты в обычном смысле, поскольку они являются оксидами, а не силикатами, но они имеют общую кристаллическую структуру природная граната (оба кубические и, следовательно, изотропные) и общую формулу А 3B2C3O12. В природных гранатах C всегда представляет собой кремний, а A и B могут быть одними из нескольких распространенных элементов, хотя большинство синтетических гранатов состоит из редкоземельных элементов. Это единственные имитаторы алмазов (помимо страз), не имеющие соответствующих природных аналогов: с геммологической точки зрения их лучше назвать искусственными, не синтетическими, потому что последний термин зарезервирован для материалов, созданных руками человека, которые также можно найти в природе.
Хотя было успешно выращено несколько искусственных гранатов, только два из них стали важными в качестве имитаторов алмазов. Первым был иттрий-алюминиевый гранат (YAG ; Y 3Al5O12) в конце 1960-х годов. Он был (и до сих пор) произведен методом Чохральского, или процесса вытягивания кристаллов, который включает выращивание из расплава. Используется тигель с иридием , окруженный инертной атмосферой, в которой оксид иттрия и оксид алюминия расплавляются и смешиваются приивают тщательно контролируемой температуры около 1980 ° C. Небольшой затравочный кристалл прикрепляют к стержню, который опускают над тиглем до тех пор, пока кристалл не коснется поверхности расплавленной смеси. Затравочный кристалл действует как место зародышеобразования ; поверхность на уровне, при которой поверхность смеси находится чуть ниже точки плавления. Стержень медленно и непрерывно вращается и втягивается, и вытянутая смесь кристаллизуется на выходе из тигля, образуя монокристалл в форме цилиндрической були. Чистота кристалла чрезвычайно высока, обычно он имеет диаметр 5 см (2 дюйма), длину 20 см (8 дюймов) и вес 9000 карат (1,75 кг).
Твердость YAG (8,25) и отсутствие хрупкости были значительными улучшениями по сравнению с титанатом стронция, и хотя его RI (1,83) и дисперсия (0,028) были довольно низкими, их достаточно, чтобы дать YAG бриллиантовой огранки заметное возгорание и хороший блеск (хотя все же намного ниже алмазного). Также был получен различных цветов с добавлением легирующих примесей, включая желтый, красный и ярко-зеленый, который использовался для имитации изумруда. Среди основных производителей были Shelby Gem Factory в Мичигане, Raytheon и Union Carbide; Годовая мировая добыча достигла пика в 40 миллионов каратов (8000 кг) в 1972 году, но после этого резко упала. Коммерческие названия YAG включали Diamonair, Diamonique, Gemonair, Replique и Triamond.
В то время как насыщение рынка было одним из причин падения уровня производства YAG, другой причиной стало введение другого искусственного граната, важного в качестве имитатора алмаза, гадолиниевого граната (GGG; Gd <281)>). Полученный почти так же, как YAG (но с более низкой температурой плавления 1750 ° C), GGG имеет RI (1,97), близкий к алмазу, и дисперсию (0,045), почти идентичный алмазу. GGG также был достаточно твердым (твердость 7) и достаточно твердым, чтобы стать драгоценным камнем, но его ингредиенты были намного дороже, чем YAG. В равной степени мешала тенденция GGG становиться темно-коричневым под воздействием света солнечного света или другого источника ультрафиолета: это было связано с тем фактом, что большинство драгоценных камней GGG были изготовлены из нечистого материала. SG GGG (7,02) является самым высоким из всех имитаторов алмазов и одним из самых высоких среди всех драгоценных камней, что позволяет легко потерять драгоценные камни GGG, сравнивая их размеры с их ожидаемым и фактическим весом. По сравнению со своими предшественниками GGG никогда не производился в значительных количествах; это стало более или менее неслыханным к концу 1970-х годов. Коммерческие названия GGG включали Diamonique II и Galliant.
Кубический диоксид циркония или CZ (ZrO 2; диоксид циркония - не путать с цирконием, цирконием силикат) быстро занял доминирующее положение на имитаторов алмазов после их появления на рынке в 1976 году и остается наиболее геммологически и экономически важным имитатором. CZ синтезирован с 1930 года, но только в форме керамики : выращивание монокристалла CZ потребовало бы подход, радикально отличного от тех, которые использовались для предыдущих имитаторов, из-за очень высокой температуры плавления циркония (2750 ° C), неустойчиво ни в каком тигле. Обнаруженное решение включало сеть заполненных водой медных труб и индукционных радиочастотных катушек ; второй - для системы циркониевого порошка, а первый - для внешней поверхности и поддержания удерживающей «толщины» толщиной менее 1 миллиметра. Таким образом, CZ выращивали в собственном тигле, метод, называемый холодным тиглем (применительно к охлаждающим трубам) или тигель черепа (в форме относительно тигля или выращенных кристаллов).
При стандартном давления оксид циркония обычно кристаллизовался бы в моноклинной , а не в кубической кристаллической системе: для роста кубических кристаллов необходимо использовать стабилизатор. Обычно это оксид иттрия (III) или оксид кальция. Техника тигля черепа была впервые введена в 1960-х Франция, но была усовершенствована в начале 1970-х советскими учеными под руководством В.В. Осико в Физическое институте им. П.Н. Лебедева в Москва. К 1980 году годовое мировое производство достигло 50 миллионов каратов (10 000 кг). Твердость (8–8,5), RI (2,15–2,18, изотропный), дисперсность (0,058–0,066) и низкая стоимость материала делают CZ наиболее популярным имитатором алмаза. Однако его оптические и физические константы могут меняться из-за различных стабилизаторов, используемых разными производителями. Есть много составов стабилизированного кубического циркония. Эти вариации заметно изменяют физические и оптические свойства. Хотя визуальное сходство C достаточно близко к алмазу, чтобы обмануть большинство тех, кто не обращается с алмазом регулярно, CZ обычно дает подсказки. Например: он несколько хрупкий и достаточно мягкий, чтобы оставить царапины после обычного использования в ювелирных изделиях; они обычно безупречны внутри и совершенно бесцветны (в то время как большинство бриллиантов имеют некоторые внутренние дефекты и желтый оттенок); его удельный вес (5,6–6) высокий; и его реакция на ультрафиолетовый свет - характерный бежевый. Большинство ювелиров будут использовать термозонд для проверки всех предполагаемых CZ, тест, который основан на превосходной теплопроводности алмаза (CZ, как и почти все другие имитаторы алмаза, теплоизолятором). CZ изготавливается разных цветов, чтобы имитировать фантазийные бриллианты (например, от желтого до золотисто-коричневого, оранжевого, от красного до розового, зеленого и непрозрачного черного), но большинство из них не похожи на настоящие. Кубический диоксид циркония может быть покрыт алмазоподобным углеродом для повышения его долговечности, но он все равно будет обнаружен как CZ термическим зондом. CZ практически не конкурентов до появления в 1998 г. муассанита (SiC; карбид кремния ). Муассанит превосходит кубический диоксид циркония по двум параметрам: по твердости (8,5–9,25) и низкой удельной прочности (3,2). Первое свойство приводит к тому, что грани иногда такие же четкие, как у алмаза, в то время как последнее свойство затрудняет обнаружение смоделированного муассанита в неустановленном состоянии (хотя все же достаточно разрозненных для обнаружения). Однако, в отличие от алмаза и кубического циркония, муассанит обладает сильным двулучепреломлением. Это проявляется в том же эффекте «пьяного зрения», который наблюдается в синтетическом рутиле, хотя и в меньшей степени. Весь муассанит огранен столиком, перпендикулярным оптическим осям, чтобы скрыть это свойство сверху, но при просмотре под небольшим наклоне сразу видно сдвоение граней (и любые включения). Включения наблюдаемые в муассаните, также являются характерными: большинство из них имеет тонкие белые субпараллельные ростовые трубки или иглы, ориентированные перпендикулярно столбу камня. Вполне возможно, что эти ростовые трубки могут быть ошибочно приняты за отверстия для лазерного сверления, которые иногда видны в алмазе (см. усиление алмаза ), но в муассаните трубки будут заметно удвоены из-за его двойного лучепреломления. Как и в случае с синтетическим рутилом, текущее производство муассанита также страдает от неизбежного пока оттенка, который обычно является коричневато-зеленым. Также был произведен ограниченный диапазон фантазийных цветов, два из наиболее распространенных - синий и зеленый. Природные минералы, которые (в огранке) оптически напоминают белые алмазы, встречаются редко, потому что следовые примеси, обычно присутствующие в природных минералах, имеют тенденцию к приданию цвета. Самыми ранними имитаторами алмаза были бесцветный кварц (форма кремнезема, который также образует обсидиан, стекло и песок ), горный хрусталь (разновидность кварца), топаз и берилл (гошенит ); все они являются обычными минералами с твердостью выше средней (7–8), но все они имеют низкий RI и, соответственно, низкую дисперсность. Кристаллы кварца правильной формы как «алмазы», популярным примером являются так называемые «алмазы Херкимера », добываемые формы в округе Херкимер, штат Нью-Йорк. SG топаза (3,50–3,57) также попадает в область алмазов. С исторической точки зрения наиболее заметным природным имитатором алмаза является циркон. Он также довольно твердый (7,5), но, что более важно, при резке наблюдается заметное возгорание из-за его высокой дисперсии 0,039. Бесцветный циркон добывали в Шри-Ланке более 2000 лет; до появления современной минералогии >бесцветный циркон считался низшей формы алмаза. Он был назван «алмаз Матара» по местонахождению источника. Он все еще встречается в качестве имитатора алмаза, но его легко дифференцировать из-за анизотропии циркона и сильного двулучепреломления (0,059). Он также известен своей хрупкостью и часто показывает износ на краях пояса и фасетки. Бесцветный шеелит встречается гораздо реже, чем бесцветный циркон. Его дисперсия (0,026) также достаточно высока, чтобы имитировать алмаз, но, хотя он очень блестящий, его твердость слишком мала (4,5–5,5), чтобы поддерживать хорошую полировку. Он также анизотропный и достаточно плотный (SG 5.9–6.1). Синтетический шеелит, произведенный с помощью процесса Чохральского, доступен, но он никогда широко не использовался в качестве имитатора алмаза. Из-за нехватки природного шеелита ювелирного качества синтетический шеелит с большей вероятностью будет имитировать его, чем алмаз. Похожим случаем является ромбический карбонат церуссит, который настолько хрупок (очень хрупок с четырьмя направлениями хорошего расщепления) и мягок (твердость 3,5), что никогда не встречается в ювелирных изделиях. и лишь изредка можно увидеть в коллекциях драгоценных камней, потому что их очень сложно огранить. Драгоценные камни церуссита обладают адамантиновым блеском, высоким RI (1,804–2,078) и высокой дисперсией (0,051), что делает их привлекательными и ценными коллекционными предметами. Помимо мягкости, их легко отличить по высокой плотности церуссита (SG 6,51) и анизотропии с экстремальным двойным лучепреломлением (0,271). Из-за своей редкости также имитируются бриллианты фантазийных цветов, и для этой цели может служить циркон. При термообработке коричневого циркона можно получить несколько ярких цветов: чаще всего это голубой, золотисто-желтый и красный. Голубой циркон очень популярен, но он не всегда устойчив по цвету; Длительное воздействие ультрафиолета (включая ультрафиолетовую составляющую солнечного света) приводит к обесцвечиванию камня. Термическая обработка также придает циркону большую хрупкость и характерные включения. Другим хрупким минералом-кандидатом является сфалерит (цинковая обманка). Материал ювелирного качества обычно бывает от ярко-желтого до медово-коричневого, оранжевого, красного или зеленого цвета; его очень высокий RI (2.37) и дисперсия (0.156) делают драгоценный камень чрезвычайно блестящим и огненным, а также он изотропный. Но и здесь его низкая твердость (2,5–4) и совершенная додекаэдрическая спайность исключают широкое применение сфалерита в ювелирном деле. Два богатых кальцием члена группы гранатов чувствуют себя намного лучше: это гроссулярит (обычно коричневато-оранжевый, реже бесцветный, желтый, зеленый или розовый) и андрадит. Последний самый редким и самым дорогим из гранатов, его три разновидности - топазолит (желтый), меланит (черный) и демантоид (зеленый) - иногда встречается в ювелирных изделий. Демантоид (буквально «алмазоподобный») особенно ценился как драгоценный камень с его момента открытия на Уральских гор в 1868 году; это заметная особенность антикварных русских и украшений в стиле модерн. Титанит или сфен также встречается в старинных украшениях; как правило, он имеет оттенок зеленовато-желтого и имеет блеск, RI (1,885–2,050), и дисперсию (0,051), достаточно высокую, чтобы его было принять за алмаз, однако он анизотропный (высокое двулучепреломление 0,105–0,135) и мягкий ( твердость 5,5). Обнаруженный в 1960-х годах богато-зеленый цаворит разновидность гроссуляра также очень популярна. И гроссуляр, и андрадит изотропны и имеют относительно высокие RI (около 1,74 и 1,89 соответственно) и санкцию (0,027 и 0,057), причем у демантоида больше алмаза. Однако оба имеют низкую твердость (6,5–7,5) и неизменно содержат включения, нетипичные для алмаза - ярким примером являются биссолит «хвощи», наблюдаемые у демантоидов. Кроме того, большинство из них очень малы, как правило, весом менее 0,5 карата (100 мг). Их блеск рассматривается от стекловидного до субадамантинового, до почти металлического в обычно непрозрачном меланите, который использовался для имитации черного алмаза. Некоторые натуральные шпинели также имеют глубокий черный цвет и могут служить той же цели. «Горючий» титанат стронция и стекло слишком мягкие, чтобы выдержать их использование в качестве кольцевого камня, они использовались при создании композитных или дублетных имитаторов алмаза. Эти два материала используются для нижней части (павильона) камня, а в случае титаната стронция гораздо более твердый материал - обычно бесцветная синтетическая шпинель или сапфир - используется для верхней половины (короны). В стеклянных дублетах верхняя часть состоит из граната альмандина ; Обычно это очень большой срез, который не меняет общий цвет тела камня. Были даже сообщения о дублетах алмазов на алмазах, когда творческий предприниматель использовал два небольших куска необработанного камня для создания одного большего камня. В дублетах на основе титаната стронция и алмаза эпоксидная смола используется для склеивания двух половин вместе. Эпоксидная смола может флуоресцировать под УФ-светом. Гранатовая вершина стеклянного дублета физически сплавлена с его основанием, но в нем и в других типах дублета обычно есть сплющенные пузырьки воздуха, видимые на стыке двух половин. Также хорошо видна линия соединения, положение которой может меняться; он может быть выше или ниже пояса, иногда под углом, но редко - вдоль самого пояса. Самый последний составной имитатор включает объединение сердечно-сосудистой системы CZ из созданного в лаборатории аморфного алмаза. Эта концепция эффективно имитирует рынок культивированного жемчуга (который сочетает сердцевину бусины с внешним слоем жемчужного покрытия), только для алмазного покрытия.Природные имитаторыКомпозитыСм. ТакжеСноСсылки
