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这个选题真的是好久了，两年前就和国家金银珠宝饰品质量监督检验中心的读者勾兑上了...一直到最近我灵光乍现，想到了一个特别有趣的角度可以写！

简而言之，钻石切割就是「怎么切得让钻石更璀璨」，更闪瞎眼...忍不住又要开始唱：钻石、钻石、亮晶晶，好像天上摘下的星...



我们说的璀璨，主要就是说火彩、亮度和闪光的相互配合。「火彩」是说白光进入钻石后被折射析出七色光；「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了。看下图，钻石切割的角度（不是大小），对光的折射和反射有直接的影响。



晶体结构

来看下钻石的「正八面体晶体结构」，钻石这个只有碳元素组成的晶体，是世界上已知最坚硬的天然物质，这个「最」它真不违反广告法，是客观事实...



各色钻石

常说的钻石是透明无色的，也被叫做「白钻」，是纯粹的碳元素集合。但大多数时候碳（C）元素里都会混进氮（N）元素，然后会使整体色泽偏淡黄，所以钻石的颜色（Colour）也就成了一个评价维度，越黄也就是分级字母越靠近 Z ，也就越不值钱。但是！如果很黄的话，反而变成了黄钻贵族，就可以任意打扮 QQ 空间了...啊，不是，是又要从新的颜色角度去重新评估黄钻的价值了。



至于彩钻的话，如果钻石混进了硼（B）元素，就会呈淡蓝色，这就是「蓝钻」；如果是钻石的晶格有位移，就会变成「粉钻」；还有的钻石受了长期辐射后，会产生其他颜色变异，比如绿色啥的。物以稀为贵，颜色越罕见，就越贵得离谱。



值得一提的是「血钻」，并不是指的钻石鲜红如血，而是代表了开采背后的流血冲突。由于钻石的高价值，在全世界各地引发的抢夺和内战数不胜数，10 多年前小李子有部（冲奥失败的）电影《血钻》，就是以此背景讲的非洲沾满血的钻石开采。

切工历史

不管你看过哪一本《钻石大全》，下面这张钻石切型历史图多少都见过一些，我就给汉化了一下...像马沙林式，是以发明出有 17 个冠部刻面和 17 个亭部刻面的法国红衣主教马沙林的名字命名的；佩鲁齐式，是以发明出有 33 个冠部数量和 25 个亭底刻面的威尼斯抛光师的名字命名的；而 18 世纪初的老欧式，这就很接近我们现在普遍见到的明亮式切割的前身了。



到 1919 年，钻石切割发生了革命性的创新，比利时数学家陶可斯基（Tolkowsky）提出了「理想切割比例」，能让钻石的白光和散发出的火彩更平衡，并不只是让光在钻石中折射后更炫目。在此基础上，经过了后人几十年的不断调整优化，才有了现代的钻石切型比例，也就是下图的明亮式圆钻切割（Madern round brilliant cut），广告里一般展现的就是这种钻石了。



原石分析

钻石的原石一般被叫做金刚石，并不像黄金矿工里这样，一拿到手就是璀璨夺目的一颗明亮式切割...



咱也不是灭霸...拿到一块原石捏碎了就获得宝石直接戴手上...



一颗原石被切割成钻石之前是需要分析的。根据石头的形状大小以及内部缺陷，考虑很多不同的分离组合，以实现钻石商的利益最大化。过去技师只能凭借多年的操作经验，现在则方便多了，在扫描仪和显微镜配合下，把原石扫进电脑里再建模，像下图的紫色和绿色就是不同切割方案的选取。



用显微镜的话，能看到原石放大后的瑕疵，比如下图的羽裂纹。如果再配合上 3D 建模，就能更清晰的看到这几条羽裂纹对整体切割方案的影响。



原石分切

原石的分切技术主要分三种：劈切、锯切，以及激光切。

劈切分离

最原始的就是劈切了，有经验的技师会根据原石的天然纹理，找到合适的角度去解离，这就是晶格生长的解离面了。很好，我的材料学没有都还给老师...

先用钻石在钻石表面划刻出一个凹槽来，也就是...只有我自己才能伤害我自己。然后拿工具猛地敲砸一下，原石就裂开成更小的了。这也是最考究经验和最可能毁掉原石的方式，没办法，当年还没有什么先进的生产力工具...这技术也实在太老了，早就没人用了，我实在找不着实物图，我的手绘大家能看懂的吧...红线是钻石自刎的凹槽...



锯切分离

然后是在过去常见的锯切法，锯盘的边缘是被附着了金刚石粉的，这样才能达到比要锯切的钻石更高的硬度去分切。至于你说金刚石粉哪里来？一开始确实是天然的钻石颗粒，等到了 1955 年能通过高温高压的方法制成极其细小的人造金刚石颗粒后，就逐渐替代了天然的作工业用途，毕竟便宜了不是一点半点。



激光分切

最后就是现代的激光切割了。也是目前最普遍的分切方式。激光切割的时候会产生大量热量，所以要一直用水持续降温。



当然激光并不是只走一次，原石就一分为二了...需要在同一个地方多次的走刀。我们换个角度看一下，为了更好地分离，也能看到钻石本身也是在做圆周运动旋转的。



激光切割的好处就是切面极为平整，而且消耗非常的小，极其小，你想 1 克拉就只有 0.2 克，怎么样的节省消耗都不为过。至于下面的原石，就是那个被拍卖了 6300 万美元的「星座」（The Constellation Diamond）， 813 克拉 = 162.6 克，三枚鸡蛋那么重...这种级别的钻石出现在《名侦探柯南》里，肯定是需要死一打人的剧场版（糟糕，是心动的感觉）。



细心的小可爱会注意到这里掉落下来的小切离面是黑色的，因为激光产生的高温把金刚石碳的结构变成了——石墨，这里的黑色一层就是石墨了，之后反正会打磨掉的。

打磨夹具

把原石分切成小块后，就需要打磨成钻石了。钻石加工最多的时间都花在了设计和调整钻石刻面角度上。

在开始打磨刻面之前，要先认识一下这个自带水平仪的钻石夹具，只要有一个面的角度没达到设计预期，就算是失败了。而一颗明亮型的钻石有 57 或是 58 个面（把亭部的底下尖角也磨出一个面来），所以任务真的很艰巨...



配套使用的钻石磨盘虽说是磨具，但因为上面涂覆的金刚石粉末非常非常精细，以人手指头的触感来说只能感觉到光滑。



打磨阶段

打磨就是钻石和钻石互殴的过程了...



打磨的时候，每磨一小下就要拿起钻石查看磨切面，以及检查刻面度数，多次重复。每一次耗损，都是金钱在流逝...



这就是你从放大镜中会看到的钻石表面。
      


至于腰部的打磨，只是夹持钻石的夹具不同，方法都一样的。在这之后还要经过抛光和最后的钻石刻面角度检测，一颗钻石就完成了制造。钻石虽然坚硬，但若是将两颗钻石放在一起是会互相刮花的，所以存放也是要单独收到小盒子里的。

还没完！还要再讲下有关钻石的两个属性的疑问~

钻石硬脆

讲起这个钻石的「最硬」，实在是我们好像下意识就会觉得「硬的东西就代表牢固」...其实机械上的定义硬度是说「材料抵抗更硬物压入其表面的能力」。下图是我们测维氏硬度的检测仪器，就是压，死命压，然后看压痕的形变，测出来一个数值，代表的就是硬度值了。



至于钻石的硬脆，先回忆我们在《削肉如泥，但一砍就脆的陶瓷刀是怎么做出来的？》用氧化锆做成的陶瓷刀，这属性值就跟打地鼠一样，管得住这头管不住那头，硬带来的就是脆。钻石也是如此，实际上你用锤子猛砸，真能让它脑门儿开花，分分秒泪流满面...更不用说早就有人拿液压机给钻石开过瓢了...



钻石怕烧？

钻石的成分是碳，所以是怕高温的，有人家里不幸发生火灾，持续燃烧后的温度能达到 1000+ ℃，这之后，不是因为火灾现场乱才找不到钻石，而是钻石真被烧成了二氧化碳，也就是给烧没了...小时候看《十分钟破案（或者一分钟破案）》时，有个小故事是讲笨贼拿高温枪烧装着钻石的保险柜，结果打开保险柜后发现钻石不见了...

然后我知道有小可爱可能要按耐不住心中冉冉升起的小恶魔了...是不是想烧烧看（人工钻石）？可别，拿喷枪去烧钻石，就很容易发生爆裂事故，看下图就是直接把镜头给崩碎了。请大家千万不要模仿此类实验，很危险的！



况且，万一烧出个真相大白：假如是你爸送你妈的假钻石，不管怎样，你的下场肯定会很凄凉...现在世界上最大的人工钻石制造国就是中国了...而且做工非常好...

至于买钻石智商税不税的，我觉得吧，有需求就有供给，再加上物以稀为贵，有钱人的世界就是这么朴实无华...我就是看看，连摸都不会摸...


校对：Cast + 江小丧
截图：阳哥
文中 Gif 截取自 YouTube 博主  Hydraulic Press VS 的《Diamond vs Hydraulic Press - Real is rare》、Armyless 的《Do Diamonds Burn?》、張凱昕 的《材料機械性質-維氏硬度》、Samara James 的《What is 'diamond cut'?》、Official GIA Channel 的《Helium M Box》、Synova 的《The Constellation Diamond cut with Synova’s DCS 300》、Chris Anadiotis 的《The Art Of Diamond Cutting》、Periodic Videos 的《Polishing a Pink Mega Diamond - Periodic Table of Videos》、李承倫作者的图书《鑽石大全》、CathyPaul Diamond 的《鑽石的火彩》、以及 Gemological Institute of America (GIA) 的官方网站