最新合成钻石及鉴定
合成宝石分类、特征与鉴定方法
合成宝石分类、特
2021/1/7
征和鉴定方法
8
石墨的相图是一元
相图，如图所示。
这个相图表明，在
很大的压力和温度
范围内存在碳的固
态相变。它是根据
热力学原理，结合
多次实验和外推等
做出的。石墨在温
度 1400-16000C 和
4.5-6×109Kb 的 压 力
下会转变为钻石，
该图是合成钻石的
依据。
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以及化学分析方法取得的进展，使人们逐渐掌握了宝石的化学成分 及性质，加上化学工业的发展以及对结晶过程的认识，人工合成宝 石才变为现实。
1892年出现了闻名的“日内瓦红宝石”，这是用氢氧火焰使品质差 的红宝石粉末及添加的致色剂铬熔融，再重结晶形成优质红宝石的 方法。随后，这种方法经改进并得以商业化。
1890年， 助熔剂法合成红宝石获得成功； 1900年助熔剂法合成祖母绿成功。合成尖晶石、蓝宝石、金红 石、钛酸锶等逐渐面市。 1953年合成工业级钻石、1960年水热法合成祖母绿及1970年宝 石级合成钻石也相继获得成功。 五十年代末，我国为了发展我国的精密仪器仪表工业，从原苏 联引进了焰熔法合成刚玉的设备和技术，六十年代投产后，主要用 于手表轴承材料的生产。后来发展到有20多家焰熔法合成宝石的工 厂，能生长出各种品种的刚玉宝石、尖晶石、金红石和钛酸锶等。
合成宝石分类、 特征和鉴定方法
合成宝石分类、特征和鉴定方法
熟悉几种常见的合成宝石（如合成钻 石、合成刚玉、合成立方氧化锆、合成 祖母绿、合成欧泊、合成水晶等）的生 产方法及其特征。掌握天然宝石与合成 宝石的鉴定方法。
合成宝石分类、特
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征和鉴定方法
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CVD钻石19化学气相沉淀法(也称CVD法)合成钻石概述
CVD钻石化学气相沉淀法（也称CVD法）合成钻石概述化学气相沉淀法，简称CVD法，可以用于人工合成钻石。
最近，由于技术的突破，可以生产出大颗粒的钻石，国检中心在近期日常委托检验中，陆续发现了两批次CVD合成钻石，证明CVD合成钻石已经进入国内市场，引起了大家的关切。
笔者从宝石人工合成的角度，介绍一下化学气相沉淀法（也称CVD法）合成钻石。
一、化学气相沉淀法（也称CVD法）合成钻石的历史和现状但当时CVD法生长钻石的速度很慢，以至很少有人相信其速度能提升到可供商业性生长。
从1956年开始俄罗斯科学家通过研究，显著提高了CVD合成钻石的速度，当时是在非钻石的基片上生长钻石薄膜。
20世纪80年代初，这项合成技术在日本取得重大突破。
钻石的生长速度已超过每小时1微米（0.001mm）。
这在全球范围内引发了将这项技术用于多种工业目的的兴趣。
图1 无色－褐色CVD合成钻石一颗由美国CVD钻石公司（CVD钻石中国公司www.cvd.hk,,）生产的高温高压(HPHT)处理的化学气相沉积法(CVD)合成钻石，重0.226克拉20世纪80年代末，开始从事CVD法合成钻石的研究，并迅速在这个领域取得领先地位，提供了许多CVD合成多晶质钻石工业产品。
这项技术也在珠宝业得到应用，用于某些天然宝石也包括钻石的优化处理。
尽管当时CVD合成钻石的生长速度有了很大提高，使得有可能生长出用于某些工业目的和宝石镀膜的较薄的钻石层，但要生产可供切磨刻面的首饰用材料，因需要厚度较大的单晶体钻石，仍无法实现。
一颗0.5克拉圆钻的深度在3mm以上，若以每小时0.001mm速度计算，所需的钻坯至少要生长18周。
可见，低速度依然是妨碍CVD法合成厚单晶钻石的主要因素。
进入20世纪90年代，CVD合成单晶体钻石的研发取得显著进展。
进入本世纪，首饰用CVD合成单晶体钻石的研发有了突破性进展：多年从事CVD合成单晶钻石的研发。
2003年秋开始了首饰用CVD合成单晶钻石的商业性生产，主要是Ⅱa型褐色到近无色的钻石单晶体，重量达1ct或更大些。
人造钻石
人造钻石目录[隐藏]简介人造钻石的鉴别方法人造钻石的生产方法国内人造钻石水平进展合成钻石的鉴别简介人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石，早期的人造钻石由于空气中的氮原子进入钻石晶体而呈淡淡的糖稀颜色，经过科学家的改良制作方法，现在生产的人造钻石在外观上和天然钻石没有任何差异，由于生成环境的不同，人造钻石的的分子结构并不是天然钻石的完全八面体结构而是一种复杂结构，从而会产生磷光现象。
随着人造钻石生产技术的成熟，其造价低廉，且可以制作出各种颜色的钻石而在珠宝市场上崭露头角。
虽然出自实验室或工厂的人工合成钻石已有几十年的历史，但是具备宝石质量的人造钻石是最近才出现的。
本来人造钻石主要用于制造切割工具等工业用途上，但现在同样也被使用在珠宝首饰上。
公平交易的法则要求人造钻石商在销售时如实说明其质量实况，并用一般接受的词汇来描述，如“人工合成”、“人造”或“实验室制造”。
几乎所有的人造钻石都属于Ib 型，而此类型在天然钻石中只占不足百分之二。
有一种不很昂贵的设备能验证Ib型的钻石，但要确定一颗钻石是否是人工合成的，则依赖于合资格的宝石实验室的检测。
1954年，人造钻石首次成功合成，当时，一批通用电器公司的研究员在实验室里制造出一颗钻石，他们仿造钻石在自然界形成的环境，给碳加以极度的高温和高压。
同样在上个世纪五十年代，另一种制造合成钻石的方法被研发成功，这种叫化学气相沉积（CVD）的方法，在很低压力和相对低的温度下，将碳从含碳的混合气体沉积成钻石基体。
人造钻石的鉴别方法人造钻石的品质精良外貌与天然钻石难以区分，但是还是有办法的，钻石商可以用非常简单的方法确认钻石是否在实验室培养长大，他们用的是强力磁铁，因为人造钻石内部有培养过程残留的金属结晶，强力磁铁便能将钻石吸起。
人造钻石的生产方法在2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境下，在中心放一颗很小的天然钻石作为种子，在种钻周围是高温金属液体，在金属溶液的上层是石墨，在这种环境下石墨中的碳原子会从金属院子中列队走向钻石从而形成新的钻石。
钻石与合成钻石的鉴别
中 国大 陆 所 通 报 的首 饰 界 合 成 钻 石 均 为 Ｃ ＶＤ 产品 。 主要的特征： 沿ｆ １ ｏ ｏ ｝ 面层状生长—— 合 成钻石 的特征 为天然钻石 与合 成钻石 的区分 提供依据 。
三 、天 然钻石 与合成钻石 的鉴 别
基 于 以 上 特 征 ， 选 择 合 适 的 设 备 方法 ，
（ ２ ） Ｉ ｂ型— —孤氮， 天然 Ｉ ｂ型钻石极少 。 （ ３ ）Ｉ Ｉ ａ型 — — 不 含 Ｎ 或 Ｎ 质 量 分 数 小
于０ ． Ｏ ０ １ ％。
（ ４ ）ｌ ｉ ｂ型 — — 含 少 量 硼 。
二、合成钻石 的类型
１ 、Ｈ Ｐ ＨＴ合 成 钻 石
这种合成钻石几乎全部是 Ｉ ｂ型 。主要的 特 征是，有种 晶；可能有金属（ 铁 、镍） 触媒残 余 ； 不 同 生长 区域 （ 八面 体 ｛ ｌ １ １ ） 和 六 面 体 ｛ ｌ １ Ｏ ） ） 杂质成分（ 如 Ｎ） 含量不同
（ 二 ）ＨＰ ＨＴ合 成 钻 石 的鉴 别
四、注意事项
净 度不佳不是 天然钻石 的特 性 ，合中 成钻 石 也 可 以净 度 较 差 ， 目前 的 合 成 钻 石 Ｖ ｖｓ ～ Ｐ 级均有产 品；云雾、暗色包体（ 包括金属光泽 — ＾ ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 帕 ． ． ｌ ． ． ｊ ． ． ． ． ． ． ． ． ． Ｌ 包 体和石墨包体） 、羽状 纹等内部特 征 ，不能 成 为天 然 合 成 钻 石 的 区分 依 据 ：Ｅ ＤＸ ＲＦ 、 电 子探 针 检 测 到 的 Ｎｉ ， 不 能 成 为 天 然 与 合 成 区 分 的依据 。磁性对 ＨＰ ＨＴ 合成钻石有一定意义 但 不能作为结 论性证据 ；尽 管采集光致 发光 鸭 光 谱 时 所 用 的 设 备 可 能 是 拉 曼 光 谱 仪 ， 但 需 要认识到 拉曼和光致发光的区分 。
《合成钻石及鉴定》课件
光学特征
合成钻石在光线照射下会表现 出特定的折射和反射特性。
鉴定合成钻石的方法
1
区分天然钻石与合成钻石的主要
2
特征
比较钻石的硬度、密度、杂质和晶体结
构等特征来鉴定。
3
目视鉴定
通过观察钻石的外观特征和光学效果来 初步判断是否为合成钻石。
工具鉴定
使用专业设备和工具，如显微镜、荧光 检测仪来确定钻石的真伪。
常见问题与应对方法
1 常见问题分析
解答钻石鉴定中经常遇到的问题，如鉴别合 成钻石与人造钻石。
2 应对方法建议
提供针对不同问题的实用建议和相关资源。
结束语
小结
通过本课件，你应该对合成钻石的制造、特征和鉴 定有一定了解。
展望未来
未来，合成钻石技术将继续发展，我们期待更多的 创新和进步。
高温高压法
通过模拟地下深处的高温高 压条件制造合成钻石。
化学气相沉积法
利用化学方法将钻石沉积在 基底上形成合成钻石。
电子束辐射法
利用电子束辐射来形成合成 钻石的晶体结构。
合成钻石的特征
物理特征
合成钻石具有相似的硬度和密 度，但通常有少量的杂质。
化学特征
合成钻石的化学成分和晶体结 构与天然钻石相似。
《合成钻石及鉴定》PPT 课件
本课件介绍合成钻石的制造工艺、特征和鉴定方法。让我们一起探索什么是 合成钻石，以及如何区分天然钻石和合成钻石。
什ห้องสมุดไป่ตู้是合成钻石？
合成钻石是在人工条件下制造的具有类似天然钻石物理和化学特征的人造钻 石。 合成钻石的成因可以追溯到高温高压下的自然钻石形成过程。
合成钻石的制造工艺
高压高温处理CVD合成Ⅰb型黄色钻石的鉴定特征
缺陷很不稳定，经高压高温 后，H会被分解,
并与C原子结合形成[C — H（缺陷；位于
3 107 cm-1处的吸收峰表示该
过了高温退
火；近红外吸收光谱未见8 753, 7 354, 6 856、
6 524 cm-1处的与氢相关吸收峰，这些吸收峰在
经高压高温 后消失⑷。
g /cmi
图2样品的中红外光谱 Fig. 2 MiW-IR spectrum of the sample
是由于束状结构位错造成，绿色荧光是由于
H3中心造成$这种分 察到过$
象在天然钻石中 1
图4 DiamondViewTM钻石观察仪观察样品的荧光和磷光图像
Fig.4 FluorescenceandphosphorescenceimagesofthesampleunderDiamondViewTM +从台面方向观察的荧光；b从台面方向观察的磷光；c从亭部方向观察的荧光；止从亭部方向观察的磷光
相关文 1
$过
、
、
等测 对
1颗CVD合成lb型钻石
行 分析，结
果显示其经过了高压高温处理，颜色 ，黄色
（色
表分
）， 文 在 为 高 压 高 温
CVD合成lb型黄色钻石的
法相
$
1样品及测试方法
1.1样品特征
样品重0. 75 Ct,为标准圆钻型切工，颜色达
到国家标准GB/T 34543 — 2017亮淡彩黄，净度
认为是A氮集合体和氢缺陷结合的变体，也被
称为A'9（，这2个特征峰的岀现表明该
过
高压高温处理。位于2 925、2 871 cm-1和
2 850 cm-1处的吸收峰与C-H缺陷相关'10（,位
人工钻石标准
人工钻石标准
人工钻石是通过人工合成过程创建的钻石，也被称为合成钻石或实验室生长钻石。
它们具有与天然钻石相似的化学和物理特性，但是它们是在实验室中以控制条件下生长的。
以下是人工钻石的标准：
1.化学组成：人工钻石的化学组成应与天然钻石相似。
它们通常由纯碳组成，并具有相同的晶体结构。
2.物理特性：人工钻石应具有与天然钻石相似的物理特性，如硬度、折射率、色散等。
这些特性可通过实验室测试来确定。
3.外观和切工：人工钻石的外观应与天然钻石相似。
它们可以被切割和打磨成各种形状，如圆形、椭圆形、心形等。
4.颜色和净度：人工钻石可以具有各种颜色，从无色到彩色。
净度也可以有不同的级别，从无瑕疵到稍有瑕疵。
5.证书和认证：一些人工钻石供应商提供证书和认证，以证明它们的钻石是人工合成的。
这些证书通常包含有关钻石的详细信息，如重量、颜色、净度等。
需要注意的是，人工钻石的价格通常较天然钻石低廉，但其价值取决于其质量和特性。
购买人工钻石时，建议选择信誉良好的供应商，并要求提供相关的证书和认证。
总之，人工钻石的标准包括化学组成、物理特性、外观和切工、颜色和净度，以及相关的证书和认证。
这些标准确保人工钻石与天然钻石具有相似的特性和质量。
各种宝石合成品种及其鉴别特征
合成蓝宝石的光谱见不到天然蓝宝石通常可以见到的蓝区的吸收，或450nm的吸收带十分模糊。
合成蓝色尖晶石显示典型的钴谱（分别位于540、580、635nm的三条吸收带），天然蓝色尖晶石显示的是蓝区的吸收带，为铁谱。
5．荧光
合成蓝宝石有时显示蓝白色或绿白色荧光，天然的为惰性；合成蓝色尖晶石为强的红色荧光，而天然的也为惰性。合成红宝石通常比天然红宝石的红色荧光明显强。
吸收光谱：无色透明者在可见光区有良好的透过率；彩色者可有吸收峰，对紫外光均有强烈的吸收。可显稀土光谱。
荧光：多数晶体在长波紫外线照射下发出黄橙色荧光，在短波下发出黄色荧光。而有些晶体只在短波下有荧光反应，有些甚至不发光。
化学性质：非常稳定，耐酸、耐碱、抗化学腐蚀性良好。
一、合成祖母绿
A.固相包体
（1）助熔剂残余包体：助熔剂包体的形成与晶体的非稳定生长有关。最严重的包体发生在自发成核过程中枝蔓状生长阶段，快速生长使枝蔓间的助熔剂在随后的稳定生长中被包裹起来。
E.荧光及滤色镜:无色者：SW下强蓝白色；蓝色者：SW：红色或蓝白色，滤色镜下变红红色：红色荧光，滤色镜下变红；天然尖晶石：无色：惰性蓝色：惰性，滤色镜下不变红，红色：红色荧光，滤色镜下变红。
F．正交偏光镜:斑纹状消；天然尖晶石：全消光。
三．钛酸锶的鉴别
1、化学成分：SrTiO3；
2、等轴晶系
3光泽：亚金刚－金刚光泽；
8．合成红、蓝宝石的加工质量：
天然合成红、蓝宝石的加工质量通常较为精细，尤其是高质量的宝石，其台面通常垂直光轴，以显示最好的颜色。而合成红、蓝宝石加工质量通常较差，常见火痕，更不会精确定向加工。加上，合成梨晶通常因为应力作用会沿长轴方向裂开，其长轴方向与光轴方向夹角为60度，为了充分利用原料，其台面通常会平行长轴方向切磨（图2-6）。所以合成刚玉在台面通常都可见多色性，而天然的则不然
检测人工培育钻石的方法
检测人工培育钻石的方法
检测人工培育钻石主要的方法有:
1. 观察外形。
人工钻石边缘较自然钻石平滑,内部也较少杂质。
2. 目测光学性质。
人工钻石折射率较高,倾角也不同,会产生更强烈的闪光。
3. 紫外线荧光。
人工钻石在紫外线下会发出强烈的荧光。
4. 红外线吸收谱分析。
人工钻石含氮量高,红外线吸收峰强度不同。
5. 激光拉曼光谱分析。
人工钻石拉曼光谱线较宽且对称。
6. 电子自旋共振分析。
可检测人工钻石中残留氮空位缺陷。
7. 热性质测试。
人工钻石导热系数较低。
8. 密度测试。
人工钻石密度稍低于天然钻石。
9. 瑕疵镜检查。
可看出人工钻石内部缺陷和夹杂物。
10. 成分分析。
人工钻石会含有催化剂杂质元素。
通过综合几种方法的检测,可以鉴别出人工合成的钻石。
CVD钻石合成原理及识别特征
CVD钻石CVD合成钻石合成原理及识别特征(一)宝石级合成钻石的主要识别特征1、结晶习性：合成钻石常常为立方体、八面体，及二者的聚形，而天然钻石最常见的形态是八面体、菱形十二面体或二者的聚形或三角薄片双晶。
2、晶面纹理：合成钻石可显示树枝状、漏砂状或交切状纹理，接种面上粗糙不平。
天然钻石常见三角凹痕。
3、种晶：存在种晶和种晶幻影区。
4、钻石类型：合成钻石为Ib型或者II 型，Ib型经高温处理后可成为Ib和IaAB的混合型。
5、包裹体：针状、片状、针点状的金属包裹体，大量的金属包裹体使得合成钻石具有明显的有磁性，甚至会导电。
6、吸收光谱：合成钻石无415nm吸收线，D.Beers钻石贸易公司(DTC)推出的钻石光谱鉴定仪(DIAMONDSURE，就是通过检测415nm吸收线是否存在来区分天然与合成钻石。
7、紫外荧光：合成钻石的长波紫外荧光弱于短波，而天然钻石的正好相反。
8、荧光分带图案：合成钻石在超短波紫外线下有特征的分带现象，称为“马尔他十字分带”现象。
天然钻石则显示年轮状荧光分布。
钻石荧光图案鉴定仪(DIAMONDVIEW)是专门用于检测钻石荧光图案特征的仪器。
9、阴极发光：与紫外下荧光分带特征相似。
（二）化学气相沉淀法(CVD)合成钻石这种方法是用微波加热、放电等方法激活碳基气体(如甲烷)，使之离解出碳原子和氢原子(或甲基CH3和氢原子)，游离的碳原子形成钻石。
合成的条件是：温度800～1000℃，约0.1个大气压的CH4+H2混合气体，过高的H2分压易形成石墨，衬底用钻石晶体，起种晶的作用，生长速度0.01～1mm/h。
(三) CVD合成钻石的主要识别特征1、生长特征：具有生长层结构，如平行的异常消光纹。
2、钻石类型：CVD合成钻石为Ib型或者含极少孤N的IIa型。
3、红外光谱：在753，7354，6856，6425，5564，3323，3123cm-1处有与H有关的吸收峰，经HTHP处理可将其部分除去，只留下3107cm-1的H-C峰。
合成钻石与鉴别方法
１ 合成Байду номын сангаас石 的发 展史
在 瑞 典 的 实验 室 中 ， 诞 生 了第 一块 合 成 钻 的 温 度 和 压 力 。 生 产成 本 非 常 的高 ， 对设 备 石。 接着 ， １ ９ ５ ９ 年， 人 工钻 石 已经 开 始 商 业 要 求 也 比较 高 。 当前 ， 此 技 术还 没 有 办 法 生 化生产。 目前 ， 中国、 俄 罗斯 、 日本 等 国家 都 产 出 宝石 级 的 钻石 。 拥 有 了 合成 钻 石 的 技 术 。 直至８ ０ 年代 ， 发明
了化 学 气 相 沉 积 发 进 行 钻 石 合 成 ， 使 用 此 方 法 合 成 出 来 的 钻 石 被称 作 最 洁 净 的 钻 石。 直至 近 代 ， 我 国科 学 家通 过 使 用 二 氧 化 碳 作 为 碳源 ， 研 究 出 了大 颗 粒 的纯 净 钻 石 ， 首次实现 了二氧化碳 和金刚石的转 化。 在 世 界 上 引 起 了非 常 大 的 轰 动 。 在 科 学 技 术 不断的发 展下 ， 市 场 上 出 现 了 越 来 越 多 的 合成钻石 ， 如 何 更 加 准 确 的 对 自然 钻 石 和 合成钻石 进行 鉴别 ， 是宝石鉴定工 作人 员
硬化， 然后就形成钻石薄膜 ， 钻 石薄 膜 可 以 着 八 面 体 晶 面 形 成 的 纹 理 。 切 割 成 宝石 的形 状 。 同时 Ｃ ＶＤ还 可 以 用 来 ３． ３ 紫外荧光 鉴别 法 对 天然钻石进行优化 ， 通 过 在 加 工 好 的 钻 使 用紫 外 荧 光 在 区 分 合 成 钻 石 和 天 然 石 商覆盖钻石膜 ， 来 达 到 提 高 耐 久 性 和 颜 钻 石 方 面 是 非 常 的 方 便 的 。 天 然 钻 石 在 受 色 品级的效果 。 到短 紫 外 线 照 射 时 ， 会 呈 现 出 一 种 黄 绿 色 ２ ． ２ 高温 高压法 的 荧光 。 在受 到长 紫 外 线 照 射 时 ， 会 显 示 出 高温 高 压 法又 叫做 ＨＰ ＨＴ法 。 天 然钻 石 蓝 白 色荧 光 ， 荧 光 通 常 分 布 状 态 为 带状 ， 且 是 碳 原 子 在 地 下深 处 在 地 幔 中 经 过 高 温 、 荧 光 分 布 是 不 匀称 的 。 合 成 钻 石 不 管 是 在 高 压转 化 来 的 ， 所以， 科 学 家 也 想 到通 过 对 短 紫外 线 ， 还 是长 紫外 线 的 照射 下 ， 均 为 黄 自然 环 境 中 的 高温 高 压 进 行 人 工 的 模 拟 ， 绿色荧光 ， 不 过 短 紫 外 线 产 生 的 荧 光 强 度 从 而实现石 墨向钻石的转变 。 即 高 温 高 压 比 较 强 ， 八 边 形 和 十 字 形 荧 光 的 主 要 分 布 法‘ 。 此 方 法 通 过把 金 属 催 化 剂 和 石 墨 进 行 方 式 ， 关 闭 荧 光 后 偶 尔 还 会有 磷 光 现 象 出
国家宝玉石鉴定标准最新修订
GB/T 16553 – 2010 珠宝玉石鉴定（1）修改了“晶面条纹”的定义；（2）增加了“光率体”的定义；（3）增加了“光性方位正光性负光性”定义的部分内容；（4）增加了“特殊光学效应”的定义；（5）修改了“晕彩效应”定义的部分内容；（6）删除了“火彩”的定义；增加了“色散”的定义；（7）“解理”的等级划分由“极完全、完全、中等、不完全”变为“极完全、完全、中等、不完全、无”；（8）“浸蜡”定义限定为“浸无色蜡”；（9）“染色处理”中“致色物质”包括有色油、有色蜡、染料等；（10）修改了“扩散处理”的定义；（11）“折射率双折射率”的鉴定方法增加了“反射型折射仪”；“阿贝型宝石折射仪”的参数改变了；适用范围中“样品为多晶质集合体时，不易测定双折射率”改为“样品为晶质集合体或有机宝石时，不易测定双折射率”；（12）增加了“质量”分析方法，包括“方法原理、仪器、适用范围、操作步骤、结果表示”等内容；（13）“密度”测定中增加了密度和质量的单位；（14）补充了成分分析方法（无损和近无损）；（15）增加了“发光图像分析”方法；（16）钻石的鉴定：①化学成分“Ⅰ型含N;Ⅱ型不含N,Ⅱb型含B”改为“Ⅰ型含N;Ⅱ型含极少量的N,Ⅱa型不含B,Ⅱb型含B”;②颜色由“白色系列、彩色系列”改为“无色至浅黄（褐、灰）系列、彩色系列”；③“吸收光谱”删除了594nm吸收线（辐照改色钻石及天然彩色钻石）；④去掉钻石热导率=0.35卡/厘、秒、度；⑤增加“特殊光学效应：变色效应（极稀少）。
”⑥钻石的优化处理（包括激光钻孔、覆膜处理、充填处理、辐照处理、高温高压处理），增加了部分观察现象和鉴定方法。
（17）红宝石的鉴定：去掉“浸有色油”的鉴定；增加“高铅玻璃充填”、“铬扩散”、“铍扩散”的鉴定；（18）蓝宝石的鉴定：增加“染色处理”的鉴定；增加“铍扩散处理”和“钴扩散处理”的部分鉴定方法；（19）祖母绿的鉴定：去掉“浸有色油”的鉴定；修改“充填处理”的鉴定方法；增加“染色处理”和“覆膜处理”的鉴定；（20）海蓝宝石的鉴定：增加“充填处理”的鉴定；（21）绿柱石的鉴定：①“吸收光谱”去掉“某些深蓝色绿柱石可具688nm、624nm、587nm、560nm吸收带。
在国内钻石市场中发现CVD合成钻石的相关通告
关于在国内钻石市场中发现CVD合成钻石的情况通告国家珠宝玉石质量监督检验中心在近期的日常委托检验中，陆续发现两批次化学气相沉积法合成钻石（简称CVD合成钻石）, 化学蒸汽沉积,化学蒸镀法，由于此类合成钻石与天然钻石极为相似，在检测过程中仅凭肉眼难以与普通天然钻石区分，现将情况通告鉴定评估专业委员会全体委员，希望各位委员及所在单位在实际工作中加以防范。
一、CVD合成钻石的主要特征经NGTC实验室检验的两批次CVD合成钻石，具有以下共性：1.大小：克拉重量较大，多数在0.50克拉左右。
2.颜色：为近无色，颜色级别多在I-J色。
3.净度级别：多数为VS，内部可见黑色包体，与天然钻石中的包体相似，不具金属光泽。
肉眼或显微镜下很难与普通的天然钻石相区别。
4.紫外荧光：长波紫外灯下无荧光，短波紫外光下具有弱或极弱荧光，无磷光。
5.DiamondSure检测：建议“进一步检测（II型）”6.DiamondView检测：可见蓝绿色荧光以及蓝色磷光，具有该合成方法特征的生长纹理。
7.红外光谱检测：为IIa型，不含氮。
8.光致发光光谱检测：见737nm荧光峰。
NGTC实验室的鉴定结论为CVD合成钻石，且合成后经过热处理。
二、相关信息1.合成钻石的来源为境外，主要通过香港的采购渠道进入国内市场。
2.内地钻石商将该类合成钻石视为天然钻石购入，钻石本身未带腰围印记，供应商未附任何说明。
3.合成钻石交易延用天然钻石的交易规则，一般成手批发，报价平均比天然钻石低10%左右。
三、建议1.相关珠宝玉石首饰检测机构加强对技术人员的专业培训，严格规范钻石检测排查流程，提高警惕，保证钻石鉴定分级结论的准确可靠。
2.建议各相关企业加强对业务人员的培训和指导，适当增加简易的技术手段,www.cvd.hk,,,在钻石交易过程中提高防范意识，遇有疑问，要借助有资质的实验室的专业技术力量，严把企业进货的质量关。
附：IGI发现CVD合成钻石上周，数百颗人造钻被误认为天然钻石送至IGI安特卫普和孟买的检测中心进行鉴定。
鉴别CVD合成钻石与天然钻石的方法
鉴别ＣＶＤ合成钻石与天然钻石的方法长期以来, 合成钻石或由于粒度小或由于成本昂贵, 一直未具有商业价值, 对合成钻石的鉴定研究也为人们所忽视。
自20 世纪90 年代以来, 伴着合成技术的不断改进和完善, 合成钻石及经人工处理改色的钻石已成为商业现实。
这给钻石的鉴定又提出了新的课题与挑战。
合成钻石合成钻石是在高温高压下快速生长形成的, 它与自然钻石的形成条件不同, 因此,在某些宝石学特征方面与自然钻石也存在着差异, 这是鉴定合成钻石的基础。
从目前的研究成果来看, 区别自然钻石和合成钻石主要有以下几个方面:一、颜色合成钻石的颜色可以是近无色、浅黄色、黄色和蓝色, 几乎包含自然钻石的所有颜色。
但细心观察颜色的细微变化, 也可得到某些有用的鉴别依据。
大部分的合成黄色钻石为高饱和度, 比自然黄色钻石颜色艳丽并带有棕色, 而自然黄色钻石颜色柔和纯正。
近于无色的合成钻石总带有浅灰、浅蓝、微黄、黄绿色调。
二、晶体形态自然钻石的晶形常为八面体、菱形十二面体的单形、聚形或不规则( 尤其是蓝钻)形态。
由于熔蚀作用常使晶面、晶棱弯曲, 晶角钝化, 呈浑圆状外观, 且晶面上常有与生长结构有关的三角形、四边形、网格状、锥形等蚀像。
合成钻石的晶体基本为八面体、立方体组成的聚形, 并在少量的晶体上出现晶面发育不全的菱形十二面体、四角三八面体等单形。
合成钻石,的晶体中总能找到自然钻石中很少出现的立方体面, 且晶面平坦, 晶棱锐利, 晶角尖锐。
晶面上具有与自然钻石晶体表面特征完全不同的枝叶脉状、树枝状或其它不规则状的表面形貌特征。
三、内部特征1. 包裹体在宝石显微镜下, 细心地观察钻石内部的包裹体, 有时能准确、快速地鉴别出合成钻石与自然钻石,。
如果钻石中能见到一些透明的有色或无色的矿物包裹体, 如石榴子石、透辉石、顽火辉石或钻石等, 则表明为自然钻石。
若在其内部发现有一些不透明的, 且在反射光下呈金黄色、银白色、黑色具金属光泽, 外观呈浑圆状、棒状、板状、针状及各种不规则状或少量的结晶状, 并显示有磁性的合金包裹体 , 则表明为合成钻石。
高温高压合成钻石常见宝石学鉴定特征
CN31-1424高温高压合成钻石常见宝石学鉴定特征戴正之1,2 吕晓瑜1,2 封卓然3 / 1. 上海市计量测试技术研究院；2.国家金银制品质量监督检验中心（上海）；3.上海浦东海关摘 要 通过对常见的高温高压合成钻石进行宝石学及谱学分析研究，并与天然钻石以及化学气相沉淀法合成钻石的相应特征进行比对，发现含有金属催化剂残余包裹体、黑十字状或沙漏状生长特征是高温高压合成钻石的典型特征，具有诊断意义；而对于缺乏上述特征的样品，观察分析长波和短波紫外光下的荧光反应及样品晶格中的氮缺陷的红外光谱表征，是常规检测的必要手段；光致发光谱具有一定的诊断意义，对于有条件的实验室可深入研究应用。
关键词 高温高压；合成钻石；荧光图像；正交偏光图像；红外光谱；紫外光谱；光致发光谱0 引言1955年，通用电气公司首次宣布采用高温高压技术合成钻石，如今，高温高压（HPHT）合成钻石技术大多数都源于1959年首次开发的温度梯度法。
然而，直到20世纪90年代，这些合成品才达到了足够的大小和宝石品质。
近年来，高压反应舱的设计和钻石生长参数的控制有了很大的进步。
现在，通过HPHT 合成法可以连续生产颗粒更大的无色钻石，并且可以在高压舱内同时生长几颗HPHT 合成钻石晶体。
且随着合成技术的不断提升，合成钻石的品质已可达到与天然钻石媲美的程度。
目前已有国外检测机构开展了对合成钻石进行4C 分级的业务，引起珠宝业的高度关注。
因此，为了避免出现合成与天然钻石混淆的现象，必须对两者进行有效地鉴定区分，以更好地规范市场，促进合成钻石业务的健康发展。
对于合成钻石的鉴别特征，前人已有过相关研究[1][2][3]，笔者在前人研究的基础上，结合实际工作中的测试情况，选取具有代表性的HPHT 合成钻石12颗（包括黄色合成原石2颗、无色抛光圆钻形成品4颗以及粉色合成样品4颗）、化学气相沉淀法（CVD）合成钻石2颗以及1颗天然钻石，作为测试样品用于比对。
CVD钻石合成原理及识别特征
CVD钻石合成原理及识别特征一、CVD钻石合成原理CVD（Chemical Vapor Deposition）是一种利用气相化学反应合成钻石的方法。
其基本原理是在一定的条件下，将含有碳源气体的化学混合物通过化学反应沉积在基底上，形成纯净的钻石膜。
1.准备反应气体：通常会选择含有高浓度甲烷(CH4)的混合气体，甲烷是一种碳源气体，也是形成钻石晶体的原料。
2.反应室：将经过预处理的基底置于反应室中，反应室一般为高温高压容器，能提供合适的反应条件。
3.流程控制：控制反应室中气体的流量和压力，使其能够在一定的条件下反应，生成钻石晶体。
4.化学反应：甲烷气体在高温高压条件下分解，释放出碳原子。
这些碳原子在表面上凝聚并结晶，形成钻石晶体。
5.结晶与沉积：经过一段时间的化学反应过程，钻石晶体会逐渐生长并沉积在基底上，形成钻石膜。
6.后处理：对合成的钻石膜进行冷却和处理，使其能够达到合适的质量和性能。
二、CVD钻石的识别特征1.形状和颜色：CVD钻石通常具有规则的形状，例如六角形或正方形。
而天然钻石则可能具有各种形状，例如圆形、梨形、心形等。
此外，CVD钻石的颜色往往比较饱满且均匀，而天然钻石的颜色常常存在一些细微的色差。
2.外观特征：CVD钻石表面常常呈现出一种均匀的斑纹状或镜面光泽。
而天然钻石通常具有不规则的表面纹理和花纹。
3.内包体：CVD钻石一般不包含与天然钻石相同类型和形态的内部包裹体。
内部包裹体是天然钻石形成过程中的痕迹，例如云雾状体、纤维状体和金红石包裹体等。
4.物理特性：CVD钻石的物理特性也与天然钻石存在一些差异。
例如，CVD钻石的相对密度通常较低，硬度可能较弱。
此外，CVD钻石的热导率和电导率可能与天然钻石不同。
5.光学特性：CVD钻石在透光性和折射率方面可能与天然钻石存在一些差异。
CVD钻石的折射率可能较高，使得其独特的折射效果和光线反射。
综上所述，CVD钻石的合成原理是利用气相化学反应生成纯净的钻石晶体。
合成钻石及其常规鉴别
Ｓ Ａ Ｘ Ｃ Ｅ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｈ Ｎ Ｉ ＩＮ ＥＡ ＤＴ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｓ
２１ 年 ０１
第 ２ ６卷
第２ 期
● 百 业 科 技
合成 钻 石 及其 常规 鉴 别
邢 旺娟
（ 山西省地 质调 查 院 ， 山西太 原 ，３ ０ ６ ０００ ）
摘 要： 简要 阐述 了合成钻石的发展历程与现状 ， 以及 常见的钻石合成技 术。同时结合 国 内实际
件法 和亚 稳 态 生 长 的低 压 化 学 气 相 沉 积 法 。
以有效地 区分天然钻石和合成钻石 ， Ｔ Ｄ Ｃ发 明的另一类仪器 Ｉ — ） ｉ ａ ｎ Ｐｕ 可用于区分改色钻石 。还有更 多的大型仪器 和研究方 ｍｏｄ ｌｓ 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 、 光拉曼光谱 、 激 阴极发光等 。但是这些仪器 的造价 昂贵 ，即使是对 于钻 石鉴定
即 天 然钻 石 和合 成 钻 石 都 是 由碳 原 子 构 成 的 ，并 且 按 照 相 同 的
来的高温高压法 无法做 到的。在 ２ ０世纪 ８ Ｏ年代后期 ， 出现 了 还 通 过爆 炸合成纳米级钻石 的技术 。 ０ ３ ， ２ ０ 年 我国科学 家在人工合 成钻石方面也取得 了重大 的突破 ， 以二氧化碳 为碳源 ， 成功合成
中图 分 类 号 ：Ｓ ３ ．９ Ｔ ９ ３２
文 献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０４ ６ ２ （０ ）２ ０ ３ 一 ２ １０ — ４ ９ ２ １ ０ — ｌ５ Ｏ １
天 然 钻 石 被誉 为宝 石 之 王 ，长 期 以来 作 为 财 富和 忠 贞 爱 情
合成钻石 鉴定与分级
DB41/T 2205—2021合成钻石鉴定与分级1 范围本文件规定了合成钻石的鉴定特征、鉴定方法、分级和标识。
本文件适用于高温高压法和化学气相沉积法培育的未镶嵌抛光合成钻石的鉴定与分级，也适用于镶嵌、未抛光合成钻石。
本文件中的分级适用于质量大于或等于0.0400 g（0.20 ct）的未镶嵌抛光合成钻石的分级，也适用于镶嵌抛光合成钻石。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 11887 首饰贵金属纯度的规定及定名方法GB/T 16552 珠宝玉石名称GB/T 16553 珠宝玉石鉴定GB/T 16554 钻石分级GB/T 34543 黄色钻石分级QB/T 4113 彩色钻石颜色分级3 术语和定义GB/T 16552、GB/T 16553、GB/T 16554、QB/T 4113界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1合成钻石在实验室条件下，将碳源采用高温高压法或化学气相沉积法生产的宝石级金刚石，主要化学成分为碳，其物理、化学性质与天然钻石基本相同。
常见高温高压合成钻石和化学气相沉积法合成钻石。
商贸名称为培育钻石。
3.2高温高压法合成钻石模拟天然钻石的高温高压生长环境，将金刚石粉（天然或者合成）或石墨作为碳源放在高温高压生长腔内，溶解在金属触媒（Fe, Ni等合金）中，用种晶作晶核，在温度梯度推动下，顶部碳源溶解并朝底部运动，钻石在低温区籽晶晶面外延生长成金刚石晶体，该方法生长的宝石级金刚石为高温高压法合成钻石。
3.3化学气相沉积法合成钻石在高温（800℃～1000℃）低压（0.1个大气压）条件下，在真空反应腔内将含碳气体（如甲烷）和氢气加热，产生等离子体，碳从气体化合物的状态分解，经过扩散和对流，最后以金刚石的结构形式沉积在基片或种晶上，该方法生长的宝石级金刚石为化学气相沉积法合成钻石。
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种晶触媒法，又包括：
压带法和俄罗斯的BARS系统
（1）压带法：将钻石粉作为碳源放在生 长舱内，生长舱放在两个碳 化比顶部略低，顶部钻石 粉溶解并朝底部运动，钻石 在低温区围绕籽晶开始生长。
（2）BARS系统：
10．籽晶及籽晶幻影区：
某些合成钻石中存在的沿着四方形种晶向外 生长延伸的，边缘由相对明亮的细线构成的锥 状生长区。无论种晶是否被切磨掉，幻影区仍 可存在，浸液中观察更明显。
合成钻石的处理：
Ib型：在1600℃, 5.5Gpa以上时， Ib中的孤N→A或B中心转变；以减轻颜色。 亦可合成Ⅱa型钻石 但合成及处理成本仍很高
5. 阴极发光：合成钻石具有规则的阴极发光试样，八面 体发光区和立方体发光区排列规则。
天然钻石表现为复杂的发光图案。
合成钻石的CL图象
天 然 钻 石 的 图 象
CL
天然钻石的CL图象
6. 吸收光谱：合成钻石通常为Ib型，缺失415nm吸收谱。 而大多数天然钻石具有415nm、452nm、465nm、 478nm吸收线。 如将合成钻石进行高压高温处理，亦可产生Ia型钻石。
结束语
谢谢大家聆听！！！
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b．金属触媒（催化剂）作用：
金属触媒：Fe 、 Ni、 Co、 Pd等合金 作用：降低合成的温度、压力，
提高合成效率（石墨→钻石转变率提高）。 无触媒时需更高温度：设备、技术条件困难
c. 原料：钻石粉或石墨， 合成较大颗粒的钻石需籽晶作为晶核，围绕 它生长合成钻石晶体。
d．合成方法： 总体上有三种类型方法： （1）静压法：包括种晶触媒法、静压触媒法、 静压直接转变法； （2）动力法：如爆炸法、液中放电法等； （3）亚稳定区生长法：如化学气相沉淀法、 常压高温合成法等。
又称分裂球无压装置。该装置压力是通过 将液体注入压力筒内获得，而不是靠水压机提 供。内部反应舱内有加热装置，籽晶、钻石粉 和金属触媒。
时间：7天左右，约5mm单晶体，时间长，大 晶体
e. 合成钻石晶体形态： 多为立方体和八面体聚形，与温压条件有关
T：1300→1600℃时， 晶形由立方体→截角立方体→立方-八面体→截顶八面 体→八面体
（三）合成钻石的特征及鉴定
1．颜色：早期合成钻石多呈特征的黄色，常显沙漏 状色带，现在可以合成近无色的钻石；
2．多种形态的金属触媒包裹体：
针尖状，面包渣状及各种不规则状的金属触媒（金属 光泽）
3. 晶体表面有不规则树枝状生长花纹，与天然钻 石表面 三角生长标志或阶梯状生长纹明显不同。
4. 紫外荧光和磷光：短波紫外光下，合成钻石具 有特征的荧光，部分钻石具有磷光。
7.晶体形态差异：合成钻石大多为立方体和八面体的聚 形，合成钻石的形态和合成的温度、压力相关。
8. 部分合成钻石具有磁性，因钻石中较多的微小金属触 媒包裹体所致。
9．用 Diamond Sure & Diamond View （钻石光谱鉴定仪 和钻石结构荧光鉴定仪）测试：
前者测试大多数天然钻石的415nm的吸收线； 后者检测合成钻石显示的立方-八面体式样的紫外荧光。
合成钻石及鉴定
早期合成钻石晶体
（二）合成原理、设备及过程、方法：
1．原理及理论基础 a． 高温高压生长
天然钻石的生长环境、包裹体、晶体结构和实验 模拟研究表明：钻石生长于高温高压的条件；
合成的温压范围：50~80kb 1350~1800℃
钻石在常温常压下为亚稳定状态，因钻石中C-C 键要转变为石墨结构需很大能量，因而钻石可以在常 温、常压下可稳定存在。