生活需要仪式感,
所以有了花样百出的各种节日,
眼见着七夕情人节又要到了,
不管是打算告白求婚的,
还是纯“蹭”节的,
七夕礼物是个绕不开的坎儿。
如果把让女生“心水”的礼物排个名,
钻石,绝对名列前茅,
那句“钻石恒久远,一颗永流传”,
不知撬开了多少女生的心门。
作为自然界中天然存在的最坚硬的矿物,钻石常被做成婚戒以示情比金坚。那么,你知道如此高硬度的钻石是用什么切割的吗?钻石又为何拥有“高颜值”?
同为碳,钻石怎么“这么好看”
提到钻石,你可能会想到光芒耀眼、价格昂贵的钻戒;提起石墨,你可能会想到黑乎乎、滑腻腻的土块。
但它们其实是一对“孪生”兄弟,都是由纯粹的碳元素组成。
是什么导致了兄弟俩“颜值”相差如此之大?
这一切要从碳原子说起。
当碳原子以多个蜂巢状六边形层状堆叠时就形成了石墨,当碳原子呈立方体密堆积时就形成了钻石。
钻石与石墨排列方式的不同,使得哥俩的性子也是“极”与“极”。石墨是自然界中最软的物质之一,又滑又软,还黑乎乎的。
钻石就不同了,它几乎是自然界硬度最高的物质。
而且因为它独特的晶体结构,可吸收的光波段很少,照射到上面的光线大部分都被反射了出去,看起来晶莹剔透。
切工给了钻石“二次生命”
如果只看“天生的颜值”,钻石虽“靓”,也不一定比其他宝石就强。
但切工给了钻石“二次生命”,并把钻石的璀璨发挥到极致。(切工是4C标准之一,其他三个是颜色、净度和克拉重量)
这里说的“璀璨”主要是说火彩、亮度和闪光的相互配合。(亮度指的是白光进,白光出的折射和白光在钻石刻面的反射;闪光就是一颗钻石闪烁的总次数;火彩是说白光进入钻石被折射后析出的七色光。)
如同“月下看美人”一样,钻石的美与光是分不开的,而钻石切割的角度,对光的折射和反射有着直接的影响。
理想切工可以使进入钻石内部的一束光线变成几十束甚至几百束不同颜色的反射光。
就像这样那么,要怎样才能得到理想切工呢?
从佩戴原石到尖点式八面琢型,从桌型到玫瑰琢型,从马沙林式到老欧式……
钻石离理想切工还是“差了点”。
直到年,一位数学家计算出了理论上让钻石反射最大量光线的切割方程式。在此基础上,经过不断实验,拥有完美角度及比例的“理想切工”——明亮式圆钻切割,终于“现世”。
在此标准下,一粒钻石无论多大,都需要被切成57面,或者把亭部(即底部)切掉尖得到58面,呈三角形状(现在的切割工艺能做到更多的面了)。
很眼熟有木有,我们在广告里常见的就是它了。
钻石:我切我自己
我们常说“没有金刚钻,别揽瓷器活”,钻石那么硬,任何东西都别想在它表面留下划痕。
那动辄几十个的刻面要怎么切?
要知道答案,先看看钻石的“变身记”。
技师拿到钻坯后首先要——标记(划线),最终目的是得到最大、最干净、最完美的钻石。
过去,人们利用放大镜研究钻坯的结构来手工标记。
现在,手工标记的同时,还有了各种现代化光学测量和标记仪器。
最普通钻坯的标记几分钟就能搞定,而大颗粒钻石可能要经历数月,甚至数年。
有些钻石不适合劈割怎么办?这就需要锯切了。
由于钻石实在太硬,只有用钻石自己“硬碰硬”才方便切割。因此锯片是一张在边缘镶嵌有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片。钻石固定在夹子上,锯盘以高速旋转,即可锯开。
接下来就是成型,这一步,决定了钻石会成为哪一种琢型。
钻石在这里被打圆成型,常见的有圆形、心形、椭圆形、祖母绿形等。
你pick哪一个?最后就是至关重要的起瓣与抛光了。
这一步需要在涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上,车磨出所有瓣面(刻面),使钻石发出诱人的光彩。
然后,一颗闪烁生辉的钻石就诞生了。
从分割到打磨,钻石都摆脱不了“我切我自己”。
但在“硬汉”人设下,其实它还挺“娇弱”,不仅怕光怕热,还怕撞击。越是坚硬的物质往往韧性越差,比如与石头、地板等硬物剧烈碰撞,钻石很可能就会“碎”。
钻石“平替”你PICK吗?
女朋友非要钻石做礼物怎么办?这些“平替”省钱又美观。
其中,莫桑石就以火彩好著称。比起钻石的单折射,莫桑石拥有双折射,也就是说,同一光源下,莫桑石的光彩是钻石的2倍多。但天然的莫桑石很少见,当首饰卖的一般是合成的。
火彩对比天然的锆石切割后也十分闪亮,但边角容易磨损,用硬物刻划会留下明显痕迹。我们日常所见的一般是合成立方氧化锆(苏联钻),比钻石要重,在手里拿一会还会变热。
多种颜色的合成锆石不想要其他“平替”,就要钻石怎么办?
那还可以选——人造钻石。天然钻石形成时常会混入其他元素,呈现出特定的粉红色、天蓝色或者浅黄色等。而实验室“长”出的人造钻石,杂质更少,纯度和透明度也会更高。
它是怎么“长”出来的?
此时,开头提到的石墨迎来了“高光时刻”。
它和钻石是碳的“同素异形体”,在一定条件下,石墨也能变钻石。
高温高压法(HPHT)合成的钻石使用的碳源就是石墨(现在宝石级HPHT钻石所使用的碳源为钻石粉)。把石墨、金属触媒(如铁钴镍)放在5.4GPa、℃的高压和高温条件下,石墨会融解到熔融了的金属触媒中,原子排列方式发生变化,转变成钻石。
从年开始,我国就自主研发了六面顶压机,用来制造人工金刚石。
合成钻石跟天然钻石在本质上是一种东西,只不过生成方式不同而已。
最后插播一条江湖上流传甚广的的科普
“乘风破浪”的绮绮子在社交平台分享购物经验时曾说“不要买一克拉以下的钻石,一克拉以下的钻石统称为碎钻,碎钻在钻石里是不值钱的,没有收藏价值”。
果真如此吗?其实也不尽然。我国常称小于10分(0.1克拉)的小钻(包括琢型小钻)为碎钻。
一些碎钻,像这样:
个个儿完整、光洁,品质其实是和克拉值大的钻石一样,取决于4C标准。
钻石硬度超高,更有许多“第一”,如抗压强度、散热速率、传声速率、电流阻抗、防蚀能力等等。因此,除了用作珠宝饰品外,它们也被广泛应用于各种工业以及现代高新技术领域。在高科技行业中,硬度计的压硬头、航行仪表中的抗震支持轴、激光器的散热片、宇航员的视窗和各种高端激光器的视窗,以及各种红外探测仪的滤光片,都会使用到钻石。
不止有“颜值”,更有“内涵”,千万别小看了钻石哦!
创作:中国科技馆新媒体团队
审核:罗会仟新媒体团队特邀专家