Wie gut kennen Sie sich mit den Eigenschaften von Diamond aus?

Diamant, reiner Kohlenstoff, härtester natürlicher Edelstein, symbolisiert ewige Liebe. Man unterscheidet Typ I (stickstoffhaltig) und Typ II (stickstofffrei). Diamanten sind bekannt für ihre Brillanz, ihr Feuer und ihre hervorragende Wärmeleitfähigkeit. Farblos bis gelb ist am häufigsten; farbige Diamanten sind selten. Beliebte Schliffe sind der Brillantschliff und andere Schliffarten. Ideal für Schmuckdesign und -verkauf.

Wie viel wissen Sie über die Eigenschaften von Diamanten?

Leitfaden für Diamanten: Arten, Farben, Schliffe und Glanz für Juweliere

Diamanten, schillernd und strahlend, strahlend schön und unzerstörbar, werden in der Mineralogie seit langem als der "König der Edelsteine" verehrt. Der englische Name Diamond kommt vom griechischen Adamas und bedeutet unübertrefflich hart oder unbesiegbar. Diamanten sind die härteste bekannte natürliche Substanz und werden allgemein als der wertvollste Edelstein anerkannt. Er ist der Geburtsstein des Monats April und symbolisiert unerschütterliche, reine und ewige Liebe.
Abbildung 1-5 Diamanten in verschiedenen Kristallformen

Diamanten in verschiedenen Kristallformen

Inhaltsübersicht

Abschnitt I Chemische Zusammensetzung von Diamanten

Die chemische Zusammensetzung von Diamanten ist Kohlenstoff (C); sie sind Mineralien, die vollständig aus kristallisierten Kohlenstoffatomen bestehen und die einzigen Edelsteine sind, die aus einem einzigen Element bestehen. Diamanten enthalten in der Regel Spuren von Verunreinigungen wie Stickstoff (N), Bor (B) und Wasserstoff (H). Der Gehalt kann innerhalb eines bestimmten Bereichs variieren und verschiedene Defekt- und Farbzentren in der Kristallstruktur des Diamanten hervorrufen, die den Diamanten unterschiedliche Gelbtöne verleihen. Die Anwesenheit von Bor (B) lässt Diamanten oft blau erscheinen und verleiht ihnen halbleitende Eigenschaften.

Abschnitt II Klassifizierung von Diamanten

Das häufigste Spurenelement in Diamanten ist Stickstoff. Stickstoff (N) ersetzt in isomorpher Form den Kohlenstoff (C) im Gitter; der Gehalt und die Form des Vorkommens von Stickstoff (N)-Atomen haben einen wichtigen Einfluss auf die Eigenschaften von Diamanten und sind auch die Grundlage für die Klassifizierung von Diamanten.

Je nachdem, ob Diamanten das Spurenelement Stickstoff (N) enthalten, können Diamanten in Typ I und Typ II eingeteilt werden. Je nach den unterschiedlichen Formen und Eigenschaften der Stickstoff (N)-Atome im Gitter können Diamanten des Typs I in die Typen Ia und Ib unterteilt werden; je nachdem, ob Diamanten das Spurenelement Bor (B) enthalten, können Diamanten auch in die Typen IIa und IIb unterteilt werden.

1. Typ Ia Diamanten

Diamanten vom Typ Ia enthalten Stickstoff (N)-Atome in einem geordneten Aggregatzustand innerhalb der Diamantstruktur. Im Einzelnen können sie in die folgenden Situationen unterteilt werden.


(1) Gepaarte Stickstoffatome. Wenn Stickstoff (N) gleichzeitig zwei benachbarte Kohlenstoffatome im Diamanten in gepaarter Form ersetzt und einen stabilen Aggregatzustand bildet, spricht man von einem Diamanten des Typs IaA; diese aggregierte Form wird als A-Aggregat bezeichnet. Die charakteristische Absorptionsbande des A-Aggregats ist eine Absorption im Infrarotbereich bei 1282 cm-1.


(2) Triatomischer Stickstoff. Bei längerer Einwirkung von hohen Temperaturen und hohem Druck kann der Stickstoff (N) in einem Diamanten weiter zu drei Stickstoffatomen (N) aggregieren, die drei benachbarte Kohlenstoffatome (C) entlang der (111)-Richtung des Diamantkristalls ersetzen. Wenn zwischen den drei Stickstoffatomen eine strukturelle Leerstelle verbleibt, spricht man von triatomischem Stickstoff. Die Konfiguration aus drei Stickstoffatomen und einer Leerstelle wird als N3-Zentrum bezeichnet. Das N3-Zentrum kann eine starke Absorption im violetten Bereich des sichtbaren Lichts bei 415,5 nm hervorrufen; es ist eine der Hauptursachen für die gelbliche Färbung und die blau-weiße Fluoreszenz von Diamanten.


(3) 4~9 atomarer Stickstoff. Wenn in der Kristallstruktur des Diamanten 4~9 Stickstoffatome (N) die Positionen der Kohlenstoffatome (C) entlang bestimmter Strukturrichtungen besetzen (in der Regel vier Stickstoffatome plus eine Leerstelle), wird der Diamant als Typ IaB bezeichnet; diese aggregierte Form wird als B- (oder B1-) Aggregat bezeichnet. Eine starke Absorptionsbande charakterisiert das B- (oder B1-) Aggregat im Infrarotbereich bei 1175 cm-1.


(4) Thrombozyten-Stickstoff. Wenn der Stickstoffgehalt von Diamanten des Typs IaB ein bestimmtes Niveau erreicht und sich zu Plättchen mit einer Größe von 50 bis 100 nm (in der Regel flache, wenige Atome dicke Schichten) zusammenballt, die direkt unter dem Elektronenmikroskop beobachtet werden können, entsteht typischerweise Plättchenstickstoff. Kleine Plättchen sind zweischichtige Trennungen von dreiwertigen Stickstoffatomen, die durch N-N-Bindungen zwischen Atomen auf benachbarten Ebenen entlang der (100)-Fläche des Diamantkristalls verbunden und von C-Atomen umgeben sind. Dieser plättchenförmige Stickstoff wird üblicherweise als B2-Zentrum bezeichnet, und sein wichtigstes Erkennungsmerkmal ist eine starke Absorptionsbande im Infrarotbereich bei 1365~1370cm-1.

2. Diamanten des Typs Ib

Diamanten des Typs Ib sind in der Natur selten; sie enthalten Stickstoff (N) als isolierte Einzelatome, die zufällig die Positionen des Kohlenstoffs (C) in der Kristallstruktur besetzen. Im Infrarotspektrum gibt es eine starke Absorptionsbande bei 1130 cm-1und die Absorptionsbande bei 1130 cm-1 deutlich stärker ist als die Absorptionsbande bei 1280cm-1. Diese Diamanten sind oft leuchtend gelb. Unter bestimmten Temperaturen, Drücken und über lange Zeiträume können sich Diamanten vom Typ Ib in Diamanten vom Typ Ia umwandeln.

Diamanten des Typs Ia können im oberen Erdmantel bei einer Temperatur von 1000 bis 1400 °C über lange Zeiträume erhalten bleiben. Unter den gleichen Bedingungen überdauern Diamanten vom Typ Ib nicht länger als 50 Jahre, bevor sie sich in Diamanten vom Typ Ia umwandeln. Daher sind natürliche Diamanten hauptsächlich vom Typ Ia, während synthetische Diamanten hauptsächlich vom Typ Ib sind.

3. Diamanten des Typs IIa

Diamanten vom Typ IIa enthalten keinen Stickstoff (N) oder andere Verunreinigungen und sind in ihrer Zusammensetzung äußerst rein. Versetzungen der Kohlenstoff (C)-Atome können Gitterdefekte verursachen; sie absorbieren im Allgemeinen kein sichtbares Licht und sind in der Regel farblos und transparent. Diamanten des Typs IIa sind nicht leitend und haben von allen Diamantarten die höchste Wärmeleitfähigkeit, die mindestens fünfmal so hoch ist wie die von Kupfer bei Raumtemperatur.

4. Diamanten des Typs IIb

Diamanten vom Typ IIb können geringe Mengen an Bor (B) enthalten, das dem Diamanten eine blaue Farbe verleiht. Im Infrarotspektrum gibt es starke Absorptionsbanden bei 2800 cm-1. Diamanten vom Typ IIb sind Halbleiter und die einzigen natürlichen Diamanten, die Strom leiten können.

Die Klassifizierung und die Merkmale von Diamanten sind in Tabelle 1-1 dargestellt.

Tabelle 1-1 Überblick über die Klassifizierung und Merkmale von Diamanten

Klassifizierung & Grundlage Typ I: Enthält eine bestimmte Menge an Stickstoffverunreinigungen Typ II: Enthält keinen Stickstoff, Bor oder andere Verunreinigungen
I a I b II a II b
Stickstoff liegt in aggregierter Form vor Stickstoff existiert in einatomiger Form Kein Stickstoff, Verdrängung von Kohlenstoffatomen verursacht Defekte Kein Stickstoff, enthält eine geringe Menge an Bor
Form der Verunreinigung Element & Untertyp Diatomarer Stickstoff I aA Triatomischer Stickstoff I aAB 4 〜 9 Atom Stickstoff I aB Thrombozyten-Stickstoff I aB2 Isolierter Stickstoff Disperses Bor als Ersatz für Kohlenstoff
Zentrum für Kristalldefekte N2 / A Zentrum N3-Zentrum B/B1 Zentrum B2 Zentrum N/C Zentrum B Zentrum
IR-Absorptionsspektrum / cm-1 1282 1175 1365 〜1370 1130 Keine Absorption zwischen 1100 〜1400 2460、 2800
Sichtbares Absorptionsspektrum / nm N2, N3 Zentren absorbieren blaues/violettes Licht. N3 zeichnet sich durch Absorption bei 415 nm aus, außerdem bei 423, 435, 465, 475 nm. B1, B2 absorbieren kein sichtbares Licht. 503, 637 schwache Absorption. UV ~270 nm - Blaugrüne Absorption. Es absorbiert kein sichtbares Licht. Keine ausgeprägten Absorptionsspitzen im sichtbaren Bereich.
UV-Absorptionsspektrum / nm Durchlässig für UV-Licht bis zu 330 nm. Wie bei Typ I a Durchlässig für UV-Licht bis zu 220 nm. Gleich wie Typ II a
Farbliche Merkmale Farblos - Hellgelb (in der Regel gehören natürliche gelbe Diamanten zu diesem Typ) Farblos - Gelb, Braun (alle synthetischen Diamanten und eine kleine Anzahl natürlicher Diamanten) Farblos - Braun, Rosa (extrem selten) Blau (extrem selten)
UV-Fluoreszenz Häufig blaue Fluoreszenz; selten grüne, gelbe, rote oder keine Fluoreszenz. Dasselbe wie Typ Ia Meistens keine Fluoreszenz. Gleich wie Typ IIa
Phosphoreszenz Bei denjenigen mit starker blau-weißer Fluoreszenz kann es sich um Phosphoreszenz handeln. Keine Phosphoreszenz. Hat Phosphoreszenz.
Elektrische Leitfähigkeit Nicht leitfähig Nicht leitfähig Nicht leitfähig Halbleiter
Andere Auf sie entfallen 98% der natürlichen Diamantenproduktion. Die überwiegende Mehrheit sind synthetische Diamanten, die bei natürlichen Diamanten extrem selten sind. Die Menge ist sehr gering, aber große Diamanten gehören oft zu diesem Typ. Selten, oft blau.

Abschnitt III Die Kristallstruktur des Diamanten

Diamanten gehören zum isometrischen Kristallsystem. Kohlenstoff (C)-Atome besetzen die Würfelecken und die Flächenmitten der Einheitszelle; jedes Kohlenstoffatom ist von vier anderen Kohlenstoffatomen umgeben und bildet eine tetraedrische Koordination. Die gesamte Kristallstruktur kann als eine Kombination von Tetraedern betrachtet werden, die an den Eckatomen verbunden sind (Abbildung 1-1).
Abbildung 1-1 Kristallstruktur von Diamant
Abbildung 1-1 Kristallstruktur von Diamant
C-C-Atome bilden eine tetraedrische Anordnung, die durch kovalente Bindungen verbunden ist. Da die kovalenten Bindungen gesättigt und gerichtet sind, sind die Verbindungen zwischen den C-Atomen sehr stark, was dem Diamanten eine hohe Härte, einen hohen Schmelzpunkt, eine hohe elektrische Isolierung und sehr stabile chemische Eigenschaften verleiht; er kann nicht durch starke Säuren oder starke Basen angegriffen werden und verändert sich nicht, selbst wenn er in sauren oder alkalischen Lösungen gekocht wird. Obwohl Diamant einen sehr hohen Schmelzpunkt hat, beginnt er zu brennen, wenn er an der Luft auf 700 bis 900 °C erhitzt wird, und einige Diamanten zeigen Brandspuren, d. h. der Kohlenstoff im Diamanten beginnt sich in Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid umzuwandeln. Bei einer Erhitzung auf 1700℃ verkohlt der Diamant schnell. Natürliches Licht und verschiedene künstliche Lichtquellen haben keinen Einfluss auf die Stabilität von Diamanten.

Abschnitt IV Kristallformen des Diamanten

Die Kristallformen des Diamanten lassen sich in zwei Arten unterteilen: Einzelformen und aggregierte Formen. Eine Einzelform bezieht sich auf die Menge der Kristallflächen, die durch Symmetrieelemente miteinander verbunden sind, während sich eine aggregierte Form auf einen Kristall bezieht, der aus zwei oder mehr Einzelformen zusammengesetzt ist. Häufige Kristallformen des Diamanten sind das Oktaeder (Abb. 1-2), gefolgt vom Rhombendodekaeder und dem Würfel, sowie aggregierte Formen, die aus den drei oben genannten Einzelformen bestehen (Abb. 1-3 bis 1-5).
Abbildung 1-2 Oktaedrischer Diamant

Abbildung 1-2 Oktaedrischer Diamant

Abbildung 1-3 Rhombisch-dodekaedrischer Diamant

Abbildung 1-3 Rhombisch-dodekaedrischer Diamant

Abbildung 1-4 Aggregierter Diamantkristall

Abbildung 1-4 Aggregierter Diamantkristall

Abbildung 1-5 Diamanten in verschiedenen Kristallformen

Abbildung 1-5 Diamanten in verschiedenen Kristallformen

Wenn ein Diamant in der Natur unter idealen Bedingungen wächst, sollten die Flächen der gleichen Form kongruent und gleich groß sein. Dieser ideale Habitus ist jedoch selten; die meisten Kristalle zeigen aufgrund von Veränderungen der physikalischen und chemischen Umgebungsbedingungen ein ungleichmäßiges Flächenwachstum. Kristalle werden oft schief, und Kanten und Flächen biegen sich häufig zu runden Formen und anderen komplexen Morphologien. Die Flächen zeigen auch Ätzmuster wie dreieckige, viereckige, netzartige und konische Formen sowie gestufte Wachstumsstreifen (Abb. 1-6).
Abbildung 1-6 Gestufte Wachstumsstreifen auf einem oktaedrischen Diamanten
Abbildung 1-6 Gestufte Wachstumsstreifen auf einem oktaedrischen Diamanten

Abschnitt V Mechanische Eigenschaften von Diamant

(1) Diamant-Härte

Diamanten sind die härteste Substanz in der Natur; auf der Mohs-Skala nehmen sie den Rang 10 ein und besitzen eine extrem hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Kräften wie Kratzern, Einkerbungen und Abrieb. Die Mohshärte gibt die relative Härte unter den Edelsteinen an; die absolute Härte von Diamanten ist weitaus größer als die der anderen Mineralien auf der Mohsskala - etwa 140 Mal so hoch wie die eines Minerals mit der Mohshärte 9 (Korund) und 1.000 Mal so hoch wie die eines Minerals mit der Mohshärte 7 (Quarz).



(2) Spaltung von Diamanten

Wenn Diamanten auf eine äußere Kraft einwirken, brechen sie häufig entlang oktaedrischer Richtungen, wodurch vier verschiedene Spaltungsebenen entstehen. Fertige Diamanten weisen in der Regel "federartige" Merkmale an der Rundung und kleine, "V"-förmige Kerben auf, die hauptsächlich durch die Diamantspaltung verursacht werden. Bei der Spaltung von Rohdiamanten beim Schleifen wird diese Eigenschaft der Diamanten ebenfalls ausgenutzt.

Obwohl Diamant der härteste vom Menschen entdeckte Naturstoff ist, ist er sehr spröde - er ist anfällig für schwere Stöße, die leicht zu Rissen führen oder ihn sogar zerspringen lassen können.



(3) Relative Dichte von Diamanten

Die relative Dichte von Diamanten beträgt 3,52. Da ihre Zusammensetzung einfach ist, ist die relative Dichte ziemlich stabil. Transparente Diamanten haben eine stabilere relative Dichte, während farbige Diamanten tendenziell eine etwas höhere relative Dichte aufweisen; Diamanten mit mehr Verunreinigungen und Einschlüssen weisen leichte Schwankungen in der relativen Dichte auf.

Abschnitt VI Optische Eigenschaften von Diamanten

1. Farbe der Diamanten

Die Farbe von Diamanten kann im Allgemeinen in drei Serien unterteilt werden: die farblose bis hellgelbe (graue) Serie, die braune Serie und die Fancy-Farb-Serie.


(1) Farblose bis hellgelbe Diamanten der Serie. Dazu gehören farblose, nahezu farblose, leicht gelb-weiße bis deutlich hellgelbe Diamanten; die überwiegende Mehrheit der natürlich vorkommenden Diamanten gehört zu dieser Serie.


(2) Diamanten der Serie Brown. Dazu gehört eine Reihe von Diamanten von hellbraun bis tiefbraun (Abbildung 1-7).


(3) Diamanten der Fancy-Farbreihe. Dies sind Diamanten, die charakteristische Farbtöne aufweisen. Fancy-Diamanten können alle Farbtöne des sichtbaren Spektrums aufweisen, einschließlich Gelb, Rosa, Blau, Orange, Rot, Grün, Violett usw., wobei Rot am seltensten ist (Abbildungen 1-8 bis 1-10). Die meisten Fancy-Diamanten haben gedämpfte Farbtöne; lebhaft gefärbte Fancy-Diamanten sind äußerst selten. Die Farben von Fancy-Diamanten entstehen durch kleine Mengen von Verunreinigungen - Stickstoff (N), Bor (B) und Wasserstoff (H) - die in die Kristallstruktur des Diamanten eingebaut werden und verschiedene Farbzentren bilden. Eine weitere Ursache ist die plastische Verformung des Kristalls, bei der Versetzungen und Defekte entstehen, die bestimmte Lichtenergien absorbieren und dem Diamanten seine Farbe verleihen. Fancy-Diamanten kommen in der Natur nur sehr selten vor und sind sehr wertvoll.

Abbildung 1-7 Brauner Diamant

Abbildung 1-7 Brauner Diamant

Abbildung 1-8 Gelbe Raute

Abbildung 1-8 Gelbe Raute

Abbildung 1-9 Rosa Diamant

Abbildung 1-9 Rosa Diamant

Abbildung 1-10 Blauer Diamant

Abbildung 1-10 Blauer Diamant

2. Lüster, Transparenz und Brechungsindex von Diamanten

Diamanten haben einen charakteristischen diamantenen Glanz. Reine Diamanten sind durchsichtig, aber da häufig Verunreinigungen in das Mineralgitter eindringen oder andere Mineraleinschlüsse vorhanden sind, können Diamanten durchscheinend oder sogar undurchsichtig erscheinen. Der Brechungsindex von Diamanten liegt bei 2,417.

3. Diamantfeuer

Wenn weißes Licht in einen Diamanten eintritt und ihn durchläuft, wird das weiße Licht in die sieben Regenbogenfarben - Rot, Orange, Gelb, Grün, Cyan, Blau und Violett - gebrochen, die sich in einem kleinen Winkelbereich wie ein Regenbogen ausbreiten. Dadurch entsteht ein brillanter, feuriger, edelsteinartiger optischer Effekt, der als Dispersion des Diamanten bezeichnet wird (Abb. 1-11). Diese starke Dispersion ist eine der wertvollsten Eigenschaften von Diamanten und wird von keinem anderen Edelstein oder Jade erreicht. Somit ist der Diamant der einzige Edelstein, der eine hohe Härte, einen hohen Brechungsindex und eine hohe Dispersion in sich vereint, weshalb er auch als König der Edelsteine bezeichnet werden kann. Diamanten haben einen hohen Dispersionswert von 0,044. Edelsteinschleifer machen sich diese Eigenschaft zunutze und erzeugen durch Schleifen, Facettieren und Polieren des Steins in bestimmten Proportionen vielfarbige, edelsteinartige, feurige optische Effekte auf der Oberfläche des Diamanten, die als "Feuer" des Diamanten bekannt sind (Abb. 1-12, Abb. 1-13).
Abbildung 1-11 Prinzip der Dispersion in Diamanten
Abbildung 1-11 Prinzip der Dispersion in Diamanten
Abbildung 1-12 Diagramm des Rautenfeuers

Abbildung 1-12 Diagramm des Rautenfeuers

Abbildung 1-13 Rautenfeuer

Abbildung 1-13 Rautenfeuer

4. Absorptionsspektren von Diamanten

Farblose bis hellgelbe Seriendiamanten zeigen eine Absorptionslinie bei 415,5 nm im violetten Bereich. Braune Diamanten weisen eine Absorptionslinie bei 504 nm im grünen Bereich auf. Einige Diamanten können beide Absorptionslinien bei 415,5 nm und 504 nm aufweisen. Natürliche blaue Diamanten weisen keine sichtbaren Absorptionslinien auf.

5. Lumineszenz von Diamanten

Diamanten weisen bei Bestrahlung mit ultravioletten, kathodischen und Röntgenstrahlen unterschiedliche Leuchteigenschaften auf.


(1) Ultraviolette Fluoreszenz und Phosphoreszenz. Unter ultraviolettem Licht geben Diamanten im langwelligen Bereich in der Regel eine stärkere Fluoreszenz ab als unter kurzwelligem Ultraviolett. Unter langwelliger UV-Bestrahlung kann die Fluoreszenz von gar nicht bis stark reichen, und die Farben können hellblau, blau, gelb, orange-gelb, rosa, gelb-grün und weiß erscheinen. Diamanten des Typs I zeigen überwiegend eine blaue bis hellblaue Fluoreszenz, während Diamanten des Typs II überwiegend eine gelbe bis gelbgrüne Fluoreszenz aufweisen. Farblose bis hellgelbe Seriendiamanten zeigen oft eine blau-weiße Fluoreszenz; braune Diamanten zeigen eine gelb-grüne Fluoreszenz; lebhaft gelbe Diamanten zeigen eine gelbe Fluoreszenz. Diamanten mit ausgeprägter blau-weißer Fluoreszenz haben oft eine hellgelbe Phosphoreszenz. Es lässt sich feststellen, dass bei gleich starker UV-Bestrahlung nicht fluoreszierende Diamanten am härtesten, gelb fluoreszierende Diamanten am zweithärtesten und blassblau fluoreszierende Diamanten am weichsten sind. Diese Eigenschaft kann beim Schneiden von Diamanten voll ausgenutzt werden.



(2) Kathodenstrahl-Fluoreszenz. Das Phänomen, bei dem ein Diamant sichtbares Licht aussendet, wenn er durch hochenergetische Kathodenelektronen angeregt wird, wird als Kathodenlumineszenz bezeichnet. Sie äußert sich insbesondere als gelb-grünes und blaues Licht unterschiedlicher Intensität; die Verteilungsmuster von lumineszierenden und nicht lumineszierenden Zonen innerhalb des Diamanten und von verschiedenfarbigen lumineszierenden Bereichen sind unterschiedlich, was ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zwischen natürlichen und synthetischen Diamanten darstellt.



(3) Röntgenfluoreszenz. Unabhängig von der Art des Diamanten kann er unter Röntgenstrahlung fluoreszieren, und die Fluoreszenzfarbe ist einheitlich und erscheint normalerweise bläulich-weiß. Der Röntgendiamantensortierer, der anhand dieser Eigenschaft entwickelt wurde, ist bei der Diamantensortierung sehr effektiv, da er sowohl empfindlich als auch genau ist.

Abschnitt VII Sonstige Eigenschaften von Diamanten

(1) Thermische Eigenschaften von Diamanten. Diamanten haben eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit; die Wärmeleitfähigkeit von Diamanten ist um ein Vielfaches höher als die von Silber und Kupfer und sie ist die höchste unter den transparenten Edelsteinen und übertrifft bei weitem alle anderen Edelsteine. Mit anderen Worten: Diamanten leiten Wärme sehr schnell, weshalb sie sich kühl anfühlen. Diese Eigenschaft hat man sich zunutze gemacht, um ein spezielles Instrument - den Wärmeleitfähigkeitstester - zu entwickeln und herzustellen, mit dem man Diamanten von Diamantsimulanzien unterscheiden kann.



(2) Benetzbarkeit von Diamanten. Diamanten haben eine ausgeprägte Affinität zu Ölen und stoßen Wasser ab. Die Benetzungseigenschaft eines Diamanten bezieht sich auf seine ölliebende und wasserabweisende Natur; Diamanten haben eine starke Fähigkeit, Öle zu adsorbieren. Bei der Aufbereitung von Diamanten kann ein Öl-Schütteltisch verwendet werden, um Diamanten zu adsorbieren und aufzufangen. Die Hydrophobie von Diamanten bedeutet, dass Wasser keinen dünnen Film auf der Diamantenoberfläche bilden kann und nur in Form von Tröpfchen vorhanden ist. Ein Diamantprüfstift macht sich diese Ölaffinität und Wasserabweisung zunutze, um Diamanten zu identifizieren: Er enthält eine spezielle ölhaltige Tinte, die eine kontinuierliche Spur hinterlässt, wenn sie über die Oberfläche eines Diamanten gezogen wird, während sie bei Diamantenimitaten eine diskontinuierliche Spur hinterlässt.

Abschnitt VIII Mineraleinschlüsse bei Diamanten

Zu den häufigsten festen Mineraleinschlüssen in Diamanten gehören: Diamant, Chromdiopsid (Abbildung 1-14), Pyrop-Almandin-Granat (Abbildung 1-15), Olivin, Chromit-Spinell, Zirkon, Rutil, Graphit, Chlorit, Biotit, Magnetit, Chromit (Abbildung 1-16), Ilmenit und Sulfide (Pyrit, Pyrrhotit, Pentlandit, Chalkopyrit) usw. Bei mikroskopischer Betrachtung sind auch Wachstumslinien, Spaltlinien und andere Einschlussmerkmale von Diamanten zu erkennen. Die Einschlussmerkmale in Diamanten sind eine der wichtigsten Grundlagen für die Identifizierung von Diamanten.
Abbildung 1-14 Chromdiopsid-Einschluss in einem Diamanten
Abbildung 1-14 Chromdiopsid-Einschluss in einem Diamanten
Abbildung 1-15 Pyrop-Almandin-Granat-Einschlüsse in einem Diamanten
Abbildung 1-15 Pyrop-Almandin-Granat-Einschlüsse in einem Diamanten
Abbildung 1-16 Orangefarbene Granateinschlüsse in einem Diamanten
Abbildung 1-16 Orangefarbene Granateinschlüsse in einem Diamanten

Abschnitt IX Diamantschneidetechniken

Die Form eines Diamanten nach dem Schleifen, Facettieren und Polieren wird als Schliffstil des Diamanten bezeichnet, d. h. als Stil des fertigen Diamanten. Er umfasst im Allgemeinen zwei Elemente: erstens den geometrischen Umriss der Diamantfassung von oben gesehen, wie rund, herzförmig, marquise, oval usw.; zweitens die geometrische Form der Facetten des Diamanten und ihre Anordnung, die hauptsächlich Brillant-, Stufen- und Mischschliffe umfasst. Die Facetten eines Diamanten im Brillantschliff sind hauptsächlich dreieckig und drachenförmig und strahlenförmig von den kleinen Tischfacetten am Pavillon nach außen angeordnet; die Facetten eines Diamanten im Stufenschliff sind hauptsächlich trapezförmig, rechteckig und dreieckig und in parallelen Schichten sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite des Gürtels angeordnet; wenn ein Diamant sowohl Merkmale des Brillant- als auch des Stufenschliffs aufweist, wird er als Mischschliff bezeichnet.

Der häufigste Diamantschliff ist der runde Standardbrillant (auch runder Brillant genannt).

1. Standard Rundbrillantschliff

Der runde Standardbrillantschliff entwickelte sich schrittweise aus früheren Tafelschliffen.

Der Tafelschliff kam ungefähr im frühen 15. Jahrhundert auf. Bei diesem einfachen Schliff wurden die Formeigenschaften des oktaedrischen Rohdiamanten voll ausgenutzt, indem lediglich eine Eckspitze des oktaedrischen Rohdiamanten abgeschliffen wurde, wodurch eine Tafel mit einer relativ großen quadratischen Facette auf der Krone und vier natürlich geneigten Pavillonfacetten entstand. Der Tafelschliff war die erste regelmäßige Schliffform, die nach dem Diamantschleifen auftrat (Abb. 1-17). In Anbetracht des damaligen Produktivitätsniveaus waren die primitiven Poliermaschinen sehr grob; die Kalotte des Diamanten wurde merklich abgenutzt, wodurch eine relativ große Kalotte entstand, was zu einer geringen Brillanz führte. Gleichzeitig verringerte das Vorhandensein der Kalotte das Ausmaß des Diamantenbruchs erheblich.

Abbildung 1-17 Tabellenschnitt
Abbildung 1-17 Tabellenschnitt

Mit der kontinuierlichen Steigerung der Produktivität und den Fortschritten in Wissenschaft und Technik wurden auch die Maschinen für die Diamantenbearbeitung ständig verbessert, und die Konturen der Diamanten begannen sich von unregelmäßigen zu regelmäßigen Formen zu entwickeln. 1919 schlug Marcel Tolkowsky (1899-1991), der Begründer des runden Standardbrillantschliffs, auf der Grundlage optischer Prinzipien und mathematischer Berechnungen einen Schliff mit insgesamt 58 Facetten und Standardproportionen vor, der das Feuer und die Brillanz des Diamanten voll zur Geltung bringen kann. Dies war das erste Buch, in dem die Proportionen von Diamanten auf der Grundlage optischer Prinzipien berechnet wurden.

Da es keine allgemein anerkannte gemeinsame Norm für die Proportionen runder Diamanten gab, haben sich in verschiedenen Ländern, Regionen und Institutionen unterschiedliche "Idealschliffe" entwickelt. Zusammengefasst sind die repräsentativen Typen die folgenden.

(1) Amerikanischer Brillantschliff. Die für diesen Schnitt vorgeschlagenen Standardproportionen sind: Verhältnis der Tischbreite von 53%, Verhältnis der Kronenhöhe von 16,2%, Kronenwinkel von 34°30', Verhältnis der Pavillontiefe von 43,1%, Pavillonwinkel von 40°45'[Abbildung 1-18(a)].


(2) Praktischer Feinschnitt. Entworfen und erfunden von dem Deutschen W. F. Eppler im Jahr 1949. Die für diesen Schliff vorgeschlagenen Standardproportionen sind: Verhältnis der Tafelweite von 56%, Verhältnis der Kronenhöhe von 14,4%, Kronenwinkel von 33°10', Verhältnis der Pavillontiefe von 43,2%, Pavillonwinkel von 40°50' [Abbildung 1-18(b)]. Heutzutage werden in Europa Diamanten höherer Qualität häufig in diesem Stil geschliffen. Daher wird dieser Schliff auch European Fine Cut genannt.


(3) IDC-Schnitt. Entworfen und gefördert durch den Internationalen Diamantrat. Die für diesen Schliff vorgeschlagenen Standardproportionen sind: Verhältnis der Tafelweite von 56%~66%, Verhältnis der Kronenhöhe von 11,0%~15,0%, Kronenwinkel von 31°0'~37°0', Verhältnis der Pavillontiefe von 41,0%~45,0%, Pavillonwinkel von 39°40'~42°10' [Abbildung 1-18(c)].


(4) Scannen. D. N. Schnitt. Eingeführt 1970 durch das Scandinavian Diamond Committee. Die für diesen Schliff freigegebenen Standardproportionen sind: Verhältnis der Tafelweite von 57,5%, Verhältnis der Kronenhöhe von 14,6%, Kronenwinkel von 34°30', Verhältnis der Pavillontiefe von 43,1%, Pavillonwinkel von 40°45' [Abb. 1-18(d)].

Abbildung 1-18 Von verschiedenen Ländern, Regionen und Organisationen eingeführte drastische Kürzungen
Abbildung 1-18 Von verschiedenen Ländern, Regionen und Organisationen eingeführte drastische Kürzungen
Abbildung 1-18 Von verschiedenen Ländern, Regionen und Organisationen eingeführte drastische Kürzungen

2. Ausgefallene Schnitte

Alle anderen Schliffe als der runde Brillantschliff werden als Phantasieschliffe (oder Phantasieformen) bezeichnet. Zu den traditionellen Phantasieschliffen gehören Stufenschliffe (Quadrat, Smaragd) und Brillantformen (Birne, Oval, Marquise, Herz, Trilliant/Dreieck usw.). Das Auftreten von Phantasieschliffen kann bis ins 16. Jahrhundert zurückverfolgt werden, als die meisten Schliffe noch Stufenschliffe waren. Mit der Weiterentwicklung der Diamantschlifftechnik kamen einige brillante Phantasieformen auf (Abb. 1-19).
Abbildung 1-19 Diamanten im Fancy-Schliff
Abbildung 1-19 Diamanten im Fancy-Schliff

3. Gemischter Schnitt

Ein gemischter Schliff bezieht sich auf einen Diamanten, dessen Krone und Pavillon in verschiedenen Schliffarten geschliffen sind. Es gibt keine strengen Regeln für die Proportionen, wie z. B. die Höhe der Krone oder die Tiefe des Pavillons; solange die Brillanz, die Farbe und das Gewicht des Diamanten optimiert sind, sind die Proportionen akzeptabel. Dieser Stil eignet sich für den Schliff von Diamanten und verschiedenen Farbedelsteinen. Ein gängiger Mischschliff ist eine Brillantkrone mit einem Stufenschliffpavillon - der 59,6-Karat-Diamant "Pink Star" beispielsweise ist ein Mischschliffdiamant mit einer Brillantkrone und einem Stufenschliffpavillon (Abb. 1-20). Es gibt auch Beispiele mit einer Krone im Stufenschliff und einem Pavillon im Brillantschliff.
Abbildung 1-20 "Pink Star"-Diamant
Abbildung 1-20 "Pink Star"-Diamant

4. Neue Schnitte

(1) Die "Acht Herzen und acht Pfeile" (auch Amor-Schliff genannt). Der "Acht Herzen und acht Pfeile"-Schliff gehört zur Familie der runden Brillanten; dieser Schliff erfordert sehr hohe Schliffproportionen und Symmetrie und erzeugt ein visuelles Phänomen, das mit einem speziellen Betrachter (Firescope) beobachtet werden kann. Das Standardmuster "Acht Herzen und acht Pfeile" besteht aus zwei Teilen: Herzen und Pfeile. Vom Pavillon aus (Ansicht von unten) sind acht symmetrische Herzen zu sehen, die so genannten "Ewigen Herzen"; von der Krone aus (Ansicht von oben) sind acht symmetrische Pfeile zu sehen, die so genannten "Pfeile des Amors". Beide strahlen in acht Richtungen nach außen; das Gesamtbild ist vollständig und klar, die Proportionen sind angemessen, und die strenge Symmetrie ist gewahrt (Abb. 1-21).

Abbildung 1-21 Der Schnitt "Acht Herzen und acht Pfeile"
Abbildung 1-21 Der Schnitt "Acht Herzen und acht Pfeile"

   

(2) Der Schnitt "Neun Herzen eine Blume". Der "Nine Hearts One Flower"-Schliff (auch Estrella genannt), was aus dem Spanischen kommt und "ein leuchtender Stern am Himmel" bedeutet. Dieser Schliff besteht aus 100 Facetten, darunter 37 Kronenfacetten und 63 Pavillonfacetten; der Mustereffekt muss auch mit einer speziellen Lupe betrachtet werden. Beim direkten Blick auf die Tafel erscheint in der Mitte der Tafel ein florales Muster aus neun Facetten, während von der Krone aus neun Hauptfacetten zu sehen sind, die gleichmäßig um den Umfang der Tafel angeordnet sind. Nach der Brechung kann das Licht das Phänomen "Neun Herzen eine Blume" erzeugen (Abb. 1-22).

Abbildung 1-22 Der Schnitt "Neun Herzen eine Blume"
Abbildung 1-22 Der Schnitt "Neun Herzen eine Blume"
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Wenn Sie irgendwelche Fragen über Schmuck Produkt haben, zögern Sie nicht, mich anzurufen oder per E-Mail und lassen Sie uns eine geeignete Lösung für Sie zu diskutieren, und Sie erhalten kostenlose Schmuck Proben, um die Handwerkskunst und Schmuck Qualität Details zu überprüfen.

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