從2500多年前發(fā)現(xiàn)第一顆鉆石起,這顆璀璨奪目的寶石就被賦予了極高的價值,盡管更多的鉆石礦正在被發(fā)現(xiàn)、勘探,但天然鉆石依然處在珠寶消費金字塔的頂端。
幾個世紀(jì)以來,人們也一直在設(shè)法創(chuàng)造與天然鉆石相仿的合成鉆石。近幾年,合成鉆石市場發(fā)展迅速,贏得了一定的消費需求,也受到一些消費者追捧。緊接著,合成鉆石的鑒定分級標(biāo)準(zhǔn)也頒布實施,給人的感覺是,好像合成鉆石正在‘全面入侵’珠寶市場。
01
合成鉆石界的大事記
簡介1772 年,法國科學(xué)家拉瓦錫(Antoine Lavoisier) 發(fā)現(xiàn),鉆石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質(zhì)晶體,為后世的合成鉆石技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。
簡介1954年在歷時近4年的實驗后,通用電氣(General Electric)的“超級壓力項目”負(fù)責(zé)人霍爾博士(H.Tracy Hall)帶領(lǐng)團隊,終于在合成鉆石技術(shù)領(lǐng)域取得突破,將業(yè)內(nèi)所稱的“高溫高壓法合成鉆石”帶進(jìn)了現(xiàn)實世界。
(圖為霍爾博士和當(dāng)時的HPHT鉆石合成機器)
簡介通用電氣為其高溫高壓法合成鉆石技術(shù)申請了專利,并在1958年開始銷售合成鉆石,短短一年內(nèi)產(chǎn)量就達(dá)到75萬克拉。
(圖為通用電氣公司在 20 世紀(jì) 70 年代生產(chǎn)的具有代表性的有色和無色合成鉆石)
簡介1952年,美國聯(lián)邦碳化硅公司的科學(xué)家威廉?艾弗索(William Eversole)運用化學(xué)氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition,簡稱CVD)合成了鉆石。
(圖為 0.40 克拉方形 Ib 型 CVD 合成鉆石的顏色等級為彩黃色)
簡介當(dāng)時,合成鉆石技術(shù)的出現(xiàn)讓石油、礦業(yè)、太空領(lǐng)域看到了新的選擇,不少公司馬上把合成鉆石應(yīng)用到機械和鉆頭上。盡管合成鉆石新技術(shù)迭出,但由于總帶棕黃色調(diào),所以長期僅供工業(yè)用途。
簡介在不斷的試驗中人們發(fā)現(xiàn),使用棕色鉆石做籽晶能夠培育出黃鉆,同時還可以通過處理手段把棕鉆變成粉鉆。到2007年,彩色合成鉆石已廣為銷售,成為物美價廉的珠寶替代方案。
簡介2012年是合成鉆石聲名鵲起之年。
簡介當(dāng)年IGI安特衛(wèi)普實驗室在一位鉆石商人送檢的605顆鉆石中,經(jīng)鑒定發(fā)現(xiàn)其中混有461顆未經(jīng)披露的合成鉆石。合成鉆石第一次大方地站在了世人面前。
簡介2015年6月俄羅斯鉆石合成公司New Diamond Technology利用高壓高溫法,花費300小時合成一顆重32克拉的鉆石原石,并切割成10.02克拉的方形祖母綠型鉆石,并在拉斯維加斯珠寶展公開。這將實驗室合成鉆石的尺寸標(biāo)桿再一次提高。
(經(jīng)鑒定合成鉆石顏色為E色,凈度為VS1)
02
合成鉆石是這樣制成的
簡介在合成鉆石的世界中,高溫高壓法和CVD生長法如同彼此競爭的可口可樂和百事可樂,成為了合成鉆石兩大巨頭。
簡介高溫高壓法(HPHT)使用歷史更久,是模擬天然鉆石在地殼中高溫高壓的生成環(huán)境而合成的鉆石。適合生產(chǎn)超大鉆、中大鉆、小鉆,但HPHT 法生產(chǎn)成本更高。
簡介CVD合成方法是讓含碳的氣體不斷沉積在鉆石籽晶上,逐漸積聚和硬化形成鉆石。這種方法不僅可在低得多的溫度和壓力下發(fā)揮作用,而且與高溫高壓 (HPHT) 工藝相比可以更輕松地制作無色鉆石,成本更低。
(圖為CVD方法合成鉆石示意圖)
03
對于合成鉆石我們需要有這些了解
合成鉆石的概念近幾年瘋狂“入侵”珠寶市場,有不少消費者篤定認(rèn)為合成鉆石就是假貨,并不想去接觸、了解。還有更多人擔(dān)心現(xiàn)在的鑒定技術(shù)沒有辦法將天然的鉆石和合成鉆石區(qū)分開來,會對自己的購買造成巨大影響。更可怕的是,有些人會故意用合成鉆石來仿冒天然鉆石,謀取高額的利潤。
俄羅斯的高品質(zhì)合成鉆石
但其實,我們都對合成鉆石和市場的現(xiàn)狀缺乏了解。俗話說,知己知彼方能百戰(zhàn)百勝。那么,我們該如何看待合成鉆石呢?
合成鉆石=假貨?
其實從材料角度來講,合成鉆石硬度高、熱導(dǎo)率高、散熱性能強、材料純凈雜質(zhì)少,是極具戰(zhàn)略意義的高、精、尖行業(yè)用材。
作為寶石品種,目前可以通過合成過程或后期的溫、壓、輻照等處理方法,獲得極大重量范圍、無色或各種鮮艷顏色的寶石,為市場提供價格合理的更多選項。從這個角度上,我們無法否認(rèn)合成鉆石對工業(yè)和珠寶行業(yè)注入的新鮮血液和改變。
合成鉆石無法鑒定區(qū)分?
簡介在大量合成鉆石流入珠寶市場的情況下,如何鑒定天然鉆石和合成鉆石成為了當(dāng)務(wù)之急。
(圖為兩種合成方法的視覺特征)
高溫高壓(HPHT)合成鉆石:
這類合成鉆石通常顯示固化助熔劑金屬的內(nèi)含物,在透射光下呈黑色、不透明,但在反射光下呈現(xiàn)金屬光澤。 由于用于鉆石生長的助熔劑金屬合金通常包含鐵、鎳和鈷等元素,因此含有較大金屬內(nèi)含物的合成鉆石可以通過磁鐵拾起。
(圖為高溫高壓合成鉆石)
下圖展示了高壓高溫合成鉆石在冠部或底部顯示的十字形熒光圖案。
(圖為高溫高壓合成鉆石的典型艷黃色)
CVD合成鉆石:
這類合成鉆石一般顯示均勻的著色,通過底部刻面觀察時,CVD 合成鉆石可能會顯示條紋圖案。
(圖為CVD合成鉆石的彎曲生長線)
在購買中消費者該如何辨別
對于消費者可以放心的是,權(quán)威的鑒定機構(gòu)如GIA,可以為合成鉆石出具明確的鑒定報告。在證書顯著位置會標(biāo)明:合成鉆石報告(Laboratory Grown Diamond/Synthetic Diamond),以幫助商家與消費者可靠判斷該顆鉆石的天然性,保證鉆石市場的秩序和健康發(fā)展。
在GIA實驗室中,有兩種合成檢測單元的裝置能夠在鑒定時起到絕佳的幫助。
較小的 DiamondSure? 可以從天然材料中快速過濾合成品。
DiamondView? 則是一種更為復(fù)雜的裝置,可以使用超短波光照通過紫外線照射熒光模式詳細(xì)成像來檢測合成品,即可以顯示鉆石晶體內(nèi)部生長模式特點。
同軸生長模式(左)可識別該寶石為天然寶石,而十字形模式(中)是 HPHT 合成品的診斷依據(jù)。在這種圓形鉆石的中間部位看見的常規(guī)條紋(右)表明它是一種 CVD 生長合成。