热导仪和莫桑笔作为专门用于鉴定钻石的工具，在宝玉石行业中较为常见。它们之所以能够广泛流行，原因在于其体积小巧玲珑，携带极为便利，使用起来轻松简单，而且价格相对较为低廉，这些显著的优势使得部分宝玉石爱好者对它们钟爱有加。

热导仪

然而，令人遗憾的是，有一部分爱好者虽然喜爱使用热导仪和莫桑笔，却对它们的工作原理和正确的使用方法一知半解。比如，有些爱好者仅仅凭借自己的主观臆断，就随意地拿来测试各类宝玉石的硬度。这种做法毫无疑问是不科学的，因为宝玉石的硬度鉴定是一个极其复杂且专业的过程，需要综合考虑多种因素。而仅仅依靠热导仪和莫桑笔这种简单的工具，且在不了解其工作原理和使用方法的情况下进行操作，所得出的测试结果必然是不准确的，甚至可能会产生误导。

本文将会对热导仪和莫桑笔的工作原理展开详尽且深入的介绍，以便让大家能够更加清晰、准确地了解和运用这两种工具。

不同珠宝玉石传导热的性能不同。每秒钟通过一定厚度物体的热量是一个常数， 这个常数用热导率来表示。通过测定珠宝玉石的热导率或利用热导率的相对大小， 可辅助鉴定珠宝玉石。由于钻石是所有宝石中具有极高导热性能的一种， 热导仪主要用于鉴别钻石及其仿制品。但热导仪不能区分钻石及合成碳化硅。此外， 各种宝石的热导率也有差别， 在某些特定的情况下， 热导仪也能发挥重要的作用。

01-1、基本原理

01-1-1、导热性

导热性是指物质传递热量的能力。

01-1-2、热导率

热导率是以穿过给定厚度的材料， 使材料升高一定温度所需的能量来度量的， 单位为W/(m⋅°C)。例如， 钻石的热导率为100-2600W/(m⋅°C)。

热导仪是专门为鉴定钻石及其仿制品而设计的一种仪器， 其原理是在所有的透明宝石中钻石的热导率最高， 其次为蓝宝石。在室温下， 钻石的热导率从Ⅰ型的100W/(m⋅°C)变化到Ⅱa型的2600W/(m⋅°C),而蓝宝石的热导率只有40W/(m·℃)， 要比钻石低2.5倍以上。所以， 热导仪一直被用来鉴定钻石和仿钻石。热导仪是鉴定钻石和合成立方氧化锆最有效的鉴定仪器。但需要注意的是， 2000年新问世的合成碳硅石的热导率接近钻石， 用热导仪无法区分钻石与合成碳硅石。此外， 各种宝石的热导率也有差别。在某些特定的情况下， 热导仪也能发挥重要的辅助鉴定作用。

01-2、结构与工作原理

热导仪包括热探针、电源、放大器和读数表四部分。读数表可由信号灯或鸣叫器代替， 显示测试结果。打开电源加热探头， 将探头放于宝石上， 宝石受热向周围散热到钻石的导热温度范围， 指示灯亮， 蜂鸣器鸣叫(表式的热导仪，表盘中指示针偏转至“钻石”区域)。

热导仪

01-3、 测试方法

首先清洁待测宝石表面， 手握金属托或放于金属垫板上(裸钻)；打开仪器电源， 预热。按照宝石大小、室温情况调节热导仪(一般指示灯亮3-4小格)，手握探测器， 以直角对准待测宝石(注意不要接触到金属托架), 用力要适中；仪器显示出光和声信号， 得到测试结果。

热导仪

01-4、注意事项

测试前需要先将热导仪预热，手不要直接接触宝石； 用金属探针头对已镶钻石测试时， 注意不要触及金属架部分；金属探针头注意和台面保持垂直， 用力适中；小于0.5ct的未镶钻石， 应放在金属垫板上散热测试。同时注意钻石是否经过涂层处理， 处理过的可能不准确；待测宝石的湿度和环境温度会影响测试结果。注意合成碳化硅导热性也很好， 能使热导仪产生与钻石相同的反应；探针尖端十分灵敏， 操作时要小心， 用力适中； 仪器不用时， 要盖上盖子以保护探针。

在用热导仪测试钻石和合成碳硅石(商业上称为莫桑钻)时， 两种材料均会显示为钻石， 导致无法通过热导仪测试来区分钻石和合成碳硅石。为此， 人们根据钻石和合成碳硅石导电性的不同发明了莫桑笔，用于区分钻石和合成碳硅石。莫桑笔常用于热导仪测试之后进一步区分钻石和合成碳硅石。

莫桑笔

02-1、基本原理

天然的钻石多为 Ia、Ib和Ⅱa型的钻石。从物理性质上来说， 除了少量的Ⅱb型钻石为半导体外， 其余均为绝缘体， 不会导电。而合成碳硅石(俗称莫桑钻)大多数都会导电。莫桑笔就是利用这个原理制成的一种鉴别合成碳硅石和钻石的简单仪器。因此， 通过莫桑笔的测试可以将钻石和合成碳硅石区分开来。

02-2、操作步骤

首先在测试前需要清洁待测宝石， 然后打开仪器电源的开关， 用拇指与食指捏住莫桑笔两侧的金属感应片， 将探头垂直于待测宝石上， 观察现象并记录结论。使莫桑笔鸣叫的为合成碳硅石， 不鸣叫的则为钻石(Ⅱb型钻石除外)。

02-3、 注意事项与局限性

该仪器对彩钻或其他类型的合成钻石的测试无意义；当测试的是已镶宝石， 暴露直径<1.2mm时，要小心不要让探头触及首饰的金属部分， 否则会使仪器鸣叫得出错误结论； 探针尖端十分灵敏， 操作时要小心， 用力适中； 当仪器不用时， 要盖上盖子以保护探针；当低电指示灯在窗口亮起时， 为防止读数不准确， 必须停止使用， 更换电池。

作者：王建泉

珠宝鉴定师、钻石分级师 、NGTC 宝石学家、资深珠宝投资顾问。贵金属首饰与宝玉石检测高级技师（国家一级）、美石嘉珠宝创始人、担任黑龙江省玉文化研究会秘书长、哈尔滨商业大学宝石专业客座教授。从事中国玉文化研究与珠宝行业发展趋势分析工作多年。

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