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钟表里为什么要用钻石呢?


实验室k / 2018-11-30

       你注意观察过机械手表吗?在它的盘面上,可以看到“17钻”或者“19钻”等字样。这是表示,手表里有17粒或19粒钻石。钻石,原来是指全刚石,也就是金刚钻。后来,人们把其他一些坚硬的宝石也叫做钻石。国外生产的手表盘上标着“17 Jewellesl”,“Jewel”就是宝石的意思。

       手表的钻数越大,质量越好。一般的闹钟没有钻数,标明“5钻”、“7钻”的钟就是上好的品种了。钟表里为什么要用钻石呢?

钟表里的钻石

       拆开钟表,你会看到它的“五脏六腑”是许多小齿轮。齿轮不停地转动,带动秒针、分针和时针准确地向前移动。支架齿轮的轴承必须经受住无数次的摩擦而很少损耗变形,才能保证钟表报时的准确。
       这坚硬、耐磨的轴承是由人造红宝石做成的。钟表里有多少个这样的宝石轴承,就标明是多少钻。那么人造宝石是怎么制造出来的呢?
       我们知道,自然界的宝石十分珍贵。它们都是在特殊的地质、压力和温度条件下生成的晶体。它们非常稀罕,又晶莹瑰丽,坚硬非凡。宝石之王——金刚石,采掘起来非常困难。在矿区,往往要劈开2.5吨岩石,才可能获得1克拉金刚石。1979年全世界挖到的金刚石仅1000多万克拉,一辆卡车即可载走。名贵的金刚钻价值连城,成为稀罕的珍宝。金刚钻用在工业上,是无坚不摧的“切割手”。
       “没有金刚钻,莫揽瓷器活”,玻璃刀上有一小粒金刚石,切割玻璃全靠它。金刚石车刀削铁如泥,金刚石钻头钻探速度高,进尺深。闪烁着星光的红宝石和蓝宝石,也叫刚玉宝石。而做手表需要的钻石却越来越多,于是人们想:能不能搞人造宝石呢?要制造宝石,先得知道宝石的化学成分,红、蓝宝石的化学成分是极普通的三氧化二铝。我们脚下的泥土里就含有不少三氧化二铝。不过,红宝石、蓝宝石是纯净的三氧化二铝,微量的铬或铁使它显出漂亮的鲜红色或者蔚蓝色。于是,人们从铝矾土中提炼出纯净的三氧化二铝白色粉末,再将它放在高温单晶炉里熔融、结晶,同时掺进微量的铬盐或者氧化铁,这样就得到了人造红宝石和蓝宝石。人造红宝石除了作手表里的“钻”,精密天平的刀口和电唱机里的唱针外,还是激光发生器的重要材料,它可以产生深红色的激光。激光的用处可大啦,激光手术刀、光雷达、光纤通信、激光钻孔等都离不开它。最古老的装饰品、稀世的珍宝竟成为工业产品、现代科技的重要角色。
       那么你知道钻石为什么如此昂贵吗?钻石之所以被人类称之为“宝石之王”,并成为最昂贵的宝石品种,除与钻石本身具有魅力的品质有关外,还与钻石矿床的探测、加工等有着密切的关系。
       1.钻石固有的内在魅力品质
       作为宝石,必须具备美丽、耐久和稀少这三大要素。钻石是唯一一种集最高硬度、强折射率和高色散于一体的宝石品种,任何其他宝石品种都是不可比拟的。这样的宝中之宝、稀中之罕,理所应当地成为贵中之最了。
       2.钻石文化源远流长
       自古以来,钻石一直被人类视为权力、威严、地位和富贵的象征。其坚不可摧、攻无不克、坚贞永恒和坚毅阳刚的品质,是人类永远追求的目标。它具有潜在的、巨大的文化价值。
       3.钻石矿床探寻艰难,耗资巨大
       钻石矿床的寻找,并不像传说中的那样,不小心摔一跤就能发现一个钻石矿床。钻石矿床的探寻往往要花上几十年,甚至上百年的努力和劳动,耗资巨大。如苏联西伯利亚原生金刚石矿床的探寻,从1913年开始,历经了18年的艰辛,才得以发现;博茨瓦纳的“欧拉”原生矿床,耗资3200万美元,历经12年的奋斗才挖掘出来;近几年,在加拿大西北部发现的金刚石原生矿床,则是经历了几代地质学家的艰苦努力,耗资至少达几亿美元才找到的。
       4.金刚石矿床数量少,宝石级金刚石矿床品位低
       世界金刚石矿床的数量,如果与铁、铜和金矿数量相比的话,可以说是少得可怜,屈指可数。在开采出的金刚石中,平均只有20%达到宝石级,而其余80%只能用于工业。但这20%宝石级金刚石的价值却相当于80%工业金刚石的5倍之多。世界金刚石年产量约为10000万克拉,宝石级约为1500万克拉,而加工成钻石的约为400万克拉(相当于800千克)。
       5.开采的规模浩大、难度极高
       钻石矿床的开采,可以说是一件规模巨大,却又细心备至的工作。开采过程中,既需充分开采含有钻石的矿石,又要谨小慎微,以确保矿石中钻石原石颗粒完好无损。开采不当会导致经济的巨大损失。不论是露天开采,还是地下挖掘,都是一项声势和场面浩大的工程,人力物力的投入是难以想象的。
       6.钻石加工程序复杂,工时量大
       对开采出的矿石经精心破碎和分选后,并不像其他金属矿床一样,即可投人大批量的治炼,而是要对每一粒钻石毛坯进行逐粒精心细致的分析,才能确定下切磨方案,以确保其重量、净度和款式。这往往需要由对钻石本身物理光学性质有充分了解、经验相当丰富的人员来进行。一般步骤是:设计标线、劈钻、锯钻、车钻、磨钻、清洗分级。而这每一步骤中还包括了许许多多的小程序。每一小步都需要精湛的工艺技术和丰富的经验。就拿世界之最的库利南钻石来说,原石重3106克拉,3个经验丰富、技艺超群的工匠,每天工作14小时,共耗时8个月,才将它分割成4颗大钻和101颗小钻。有些世界著名钻石的加工,往往仅设计就要花费几个月,甚至1~2年的时间。
       7.到消费者手中,一颗钻石的经历繁多
       据有人初步统计,一颗钻石,从它的开采、分选、加工、分级、销售,到最后卖到购买者手中,约涉及200多万人,一枚钻戒是天然造物主和200多万人心血的结晶,钻石的无比珍贵也就在其中。


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