合成钻石

宝石物语 2018-12-05 13:41:46

“钻石恒久远,一颗永流传。”在很多人心目中,钻石代表着真心实意和天长地久,然而你可曾想过,钻石行业也有以假乱真、以次充好的乱象呢?

01合成钻石到底是什么

合成钻石简介

合成钻石是通过科学方法生产出的人造钻石,而非在地质变化过程中所形成的天然钻石。合成钻石与天然钻石在化学成分、晶体结构、光学特性和物理特性方面没有区别。大多数合成钻石根据其合成技术的不同,可被归为HPHT(高温高压)钻石或CVD(化学气相沉积) 钻石两大类。HPHT钻石和CVD钻石与天然钻石几乎完全相同,其在原子结构层面的差异,只有由专业鉴定师在宝石鉴定实验室里才能识别出来。

尽管合成钻石在目前的珠宝市场中所占比例很低,其发展趋势却不容忽视,并且鉴定难度越来越高。GIA在这一颇具挑战的领域始终位居前沿,为合成钻石提供与天然钻石不同的鉴定证书,以避免消费者被误导。

合成钻石是什么

合成钻石合成方法

1、高温高压合成法:温度和压力仍是制造晶体的两项关键因素,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石,水压提供高压,电力产生高温,使碳围绕着直径为1毫米,由天然钻石制成的籽晶而形成晶体。

2、化学气相淀积合成法:使天然气和氮气加热后,在洗碗机大小的压力室里形成一种碳等离子体,该等离子体不断沉积在压力室底部的碳底层上,并逐渐积聚和硬化,形成钻石薄片,进而切割成宝石形状。

02市面上合成钻石有哪几种

7种常见假钻石

钻石是高贵豪华的装饰品,镶嵌天然钻石的首饰是首饰之冠。可是,钻石由于稀少而价格昂贵,尤其是稍大粒的钻石,一般人都不敢问津。于是,用廉价宝石、人造宝石甚至玻璃来代替或冒称钻石的活动就隐秘地或公开地愈演愈烈,假钻石的生意也日益隆起来了。据王曙先生的研究和统计,常见的形形色色的假钻石共有13种,现介绍7种如下:

合成钻石有哪几种

(1)玻璃:用玻璃磨成的假钻石很容易区别,因为它的折光率低,没有真钻石那种闪烁的彩色光芒,稍有经验的人一看便知。另外,可用白瓷碗盛一碗清水,冒充钻石的无色玻璃制品漫入水中即看不清其轮廓,而真钻石暗黑的轮廓在水中显得十分清楚。

(2)人造尖晶石:它和钻石的区别是,缺少闪烁的彩色光芒,将它浸入二碘甲烷中,也会轮廓模糊,而真钻石的轮廓则十分清楚。

(3)水晶和黄玉:这两种天然矿物的透明晶体,经琢磨后也有点像钻石,但都缺少闪烁的彩色光芒。且它们都是“非均质体”,而钻石是“均质体”,用偏光仪易于区分。

(4)人造蓝宝石:无色透明的人造蓝宝石在琢磨后也可作为钻石的代用品。但它在“二碘甲烷”中几乎消失不见,而真钻石的边缘暗黑,非常清楚。

(5)锆石:在人造立方氧化锆出现之前,锆石是最佳的钻石代用品。

锆石具有很强的双折射,即它有两个折光率,并且两个折光率之间的差别较大。由此而产生了一种很特殊的光学现象,当用放大镜观察琢磨好的锆石棱面宝石时,由其顶面可以看出底部的面和棱线有明显的双影。而钻石因为是“均质体”,绝无双影现象。

(6)人造金红石:金红石是一种普通的天然矿物,它的成分是二氧化钛,由于它的折光率(2.61—2.90)比钻石(2.42)还要高,故琢磨宝石后能出现明亮耀眼的闪光,且能出现彩虹般的变化,显得非常美丽。可惜的是,天然金红石几乎全是不透明的,所以1947年才经美国铅业公司首先制出了人造金红石。其中无色透明者用作钻石代用品或假冒品,其五彩缤纷的闪光超过了真钻石,常被称为“五彩钻”或“五色钻”。但由于金红石有强烈的折光率,故与锆石一样,能用放大镜从顶面看到底部棱线的显著的双影,故易与钻石区别。

此外,“五彩钻”因闪光过分艳丽,并带有不清澈的乳白光,故有庸俗之感,远不如钻石闪光的高雅可爱。

(7)立方氧化锆:(即“苏联钻”):这是首先由原苏联推出的最理想的钻石代用品或冒充品,是人造化合物,无天然矿物。自从立方氧化锆问世后,其他多种人造宝石原料,都只用作别的中低档宝石代用品,而不再来磨制假钻石了。这是由于立方氧化锆在折光率、色散等方面与天然钻石很接近。但它的硬度较低(8.5),比重为钻石的1.6—1.7倍,达5.6—6,且导热性远低于钻石,故仍可用仪器准确地将其与钻石区分开来。

合成钻石分两大类

HPHT(高温高压)钻石

HPHT是高温高压处理的简称,其目的是改变或改善某些特定种类钻石的天然体色,使其呈现更有价值的颜色。

过去称Pegasus钻石、GE POL钻石。之所以称为GE钻石,是因为 美国GE公司研发出来的技术,由以色列LKI子公司POL公司在1999年独家销售的新产品。

HPHT技术是将天然钻石经高温、高压处理,以提升钻石的颜色等级。一搬来说,可升级至4-6个等级。不过不是每颗钻石都能接受该技术处理,必须要有J色以上,且不含杂质、高净度的质量。在处理时,无法预测其结果。也就是说,不能确定可以提升到什么等级。

同时,经过HPHT处理的钻石也有可能颜色加深或改变,成为彩钻级别。

合成钻石分两大类

红、蓝宝石改善技术由于天然红、蓝宝石资源的稀缺,目前已有多种改善处理新技术被应用于提高刚玉宝石的质量。这些处理技术主要包括:助熔剂热处理法、表面扩散处理法、深层扩散处理法及最新的铅玻璃充填法。

目前的助熔剂热处理法就是加入硼砂或硅土等助熔剂来愈合裂隙或充填开放裂口及空洞,以此提高宝石的硬度。表面扩散热处理法即往坩埚中添加致色化合物,将传热处理法不能处理的无色蓝宝石改色为彩色蓝宝石。钛和铁化合物通常被用来产出蓝色蓝宝石,而铬化合物被用来处理红宝石。这些过渡金属元素仅能在很浅的深度上扩散进入宝石并致色,因此这种处理方法能够很容易地通过浸油放大观察等方法检测出来。深层扩散处理法即将轻元素(如Be)由外部扩散至刚玉晶格中,Be元素已经被证明是作为黄色色心的稳定剂参与处理宝石的呈色机制。红宝石的铅玻璃充填法是最新的提高净度的处理技术,已于2004年中期出现于宝石市场上。这种处理法包括以高折射率玻璃(如铅玻璃或脱玻化玻璃)充填裂纹或开放裂隙,能很容易地被EDXRF(X射线衍射)检测出来。

核辐射技术在宝石中的应用利用核辐射技术,对天然宝石进行改色处理,已是当今应用宝石材料学和应用物理学研究领域里的前沿和热门课题。主要包括粒子辐射宝石赋色法、γ射线辐射宝石赋色法和中子辐射宝石赋色法。目前涉及到辐射赋色的宝石品种主要有钻石、蓝宝石、绿柱石、黄玉、电器石、锆石及养殖珍珠。

过去只有GE公司拥有此类技术,且处理方式被列为最高机密。然而随着世界技术水平的增加,现在在世界各地都有一些公司或机构具备对钻石进行高温高压处理的技术,成为威胁世界天然钻石产业的新现象。

消费者甚至一些鉴定实验室是无法分辨HPHT钻石与天然钻石间的差别。最简单的方式是消费者在购买时一定要索取世界权威证书,IGI鉴定证书都会在证书上和钻石腰部注明该钻石颜色经过HPHT处理,所以消费者在阅读证书时要留意该字样。

消费者在购买钻石时切忌贪图便宜,一定要索取相关的权威证书。

CVD(化学气相沉积)钻石

化学气相蒸镀乃使用一种或多种气体,在一加热的固体基材上发生化学反应,并镀上一层固态薄膜。所谓CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沈淀)钻石是以一块天然钻裸石为母石,利用高纯度甲烷、加上氢、氮等气体辅助,在微波炉中以高压方式,让甲烷中与钻石一样的碳分子不断累积到钻石原石上,经过一层层增生,可形成大至10克拉之透明钻石。为使CVD的钻石生长顺利,碳源常用已具钻石结构的甲烷。甲烷可视为以氢压出的单原子钻石。这种「长大」的钻石,品质与天然钻石几无二致,肉眼难辨。

03合成钻石仿真度高 消费者如何鉴别

怎样分辨合成钻石

内、外部显微特征。合成钻石的晶面上常会显示不寻常的树枝状生长花纹,在{100}面上可见残留的四边形籽晶片。合成钻石内常可见到细小的铁或铁镍合金触媒金属包裹体,在反光条件下观察可见这些包裹体呈金属光泽。

怎样分辨合成钻石

如何辨别CVD合成钻石

合成钻石:HPHT合成钻石大多为Ⅰb型;CVD合成钻石都是Ⅱ型的。主要用于区分改色钻石。但就从科技发展本身的规律来看,所有的仪器并不可能成为终极武器。文献资料显示,还有更多的大型仪器和研究方法用于检测合成钻石及优化处理方法,例如,液氮冷却技术用于可见光吸收检测、红外光谱检测、光致发光光谱、激光拉曼光谱、阴极发光等等。

合成钻石也可经过辐照和高温高压处理获得各种艳丽的颜色。按行规,人造钻石需要在钻石的腰部注明“人造”字样,或是英文,或是中文,而这批100多粒的人造钻石并没有亮明身份,供货商也未附带任何产品说明,目前国内外均有人工钻石的加工基地,加工地点相当隐蔽。钻石难辨真假,市场上售卖的钻石往往带有专业机构出具的鉴定证书。用老方法检测易被“忽悠”,所以业内专家提醒消费者,人造钻石价格便宜近两成,且不具保值潜力,购买钻石时应看清楚第三方检测证书。

合成钻石与天然钻石的区别

随着钻石价格的不断走高,钻石投资收藏越来越火热。于是一些不法的奸商开始用合成钻石来假冒天然钻石。但是区别合成钻石和天然钻石很困难,因为合成钻石和天然钻石都是由碳原子构成的,相同的晶体点阵排列,相同的物理性质,仅仅在晶体缺陷上有所不同。但是由于合成钻石和天然钻石的生长环境不同,市场大部分的合成钻石都会呈现出非白色的其他颜色,这点就很容易分别了。

合成钻石与天然钻石的区别

结晶习性:

合成钻石:常为立方体、八面体以及两者的聚形。

天然钻石:常八面体、菱形十二面体以及两者的聚形,还有常见三角薄片双晶。

颜色:

合成钻石:常为黄褐色,并且经常被辐照改色成蓝、橙、粉、褐以及金黄色。

天然钻石:98%都是无色—浅黄系列。

表面以及内部纹理:

合成钻石:可显示树枝状或者交叉状纹理。

天然钻石:表面常见三角凹痕或者三角座,内部常显示与结构相关的纹理。

放大观察:

合成钻石:籽晶及其幻影区,各种形态的金属包体。

天然钻石:没有金属包体。

可见光吸收光谱:

合成钻石:无415.5nm吸收线,在液氮获得的低温条件下可以测得658nm吸收峰和500nm以下全吸收。

天然钻石:绝大部分都是415.5nm吸收线。

紫外荧光:

合成钻石:长波下通常是没有荧光的,短波下有黄绿色、橙黄色荧光,有“马耳他十字分带"现象,同时有明显磷光。

天然钻石:在长波下多为蓝白色荧光,短波下较弱或者显示惰性。

阴极发光仪:

合成钻石:与紫外荧光分布特征相似,不同成长区显示不同的荧光分带。

天然钻石:多是不规则,因为天然钻石生长的时候,环境是时刻都会变化的,然而合成钻石的生长环境都是一成不变。

因此可见,选择钻石戒指应当选择正规的珠宝商,选购后记得索要钻石的品质证书和等级证书,消除不必要的争议,保障切身利益。

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