钻石与合成钻石鉴别

钻石与合成钻石的鉴别

摘要：钻石与合成钻石的类型；钻石与合成钻石的鉴别。

关键词：钻石合成钻石鉴别。

“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，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，随着合成技术的不断改进和完善，合成钻石已成为商业事实。这给钻石的鉴定又提出了新的课题与挑战。

一、钻石与钻石的类型：

1.钻石：由碳原子组成的等轴晶系天然矿物，摩氏硬度10，密度3.52（±0.01）g/cm3，折射率

2.417，色散值0.044。

2.钻石的分类——依据n的含量及存在形式：

（1）ia型——n呈聚合态，以2个n（iaa）、3个n（iaab）、4～9个n甚至是片n存在（iab）。自然界98%的钻石属此类。

（2）ib型——孤氮，天然ib型钻石极少。

（3）iia型——不含n或n质量分数小于0.001%。

（4）iib型——含少量硼。

二、合成钻石的类型

1、hpht合成钻石

这种合成钻石几乎全部是ib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{111}和六面

体{110}）杂质成分（如n）含量不同

2、cvd合成钻石

绝大多数是iia型，但合成过程中o、h、n、b等元素的添加，可以导致钻石类型（ib、iib）或某些性质的变化。早期（2010年以前）珠宝界所见的合成钻石多为hpht产品，今年中国大陆所通报的首饰界合成钻石均为cvd产品。主要的特征：沿{100}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，来区分天然与合成钻石。

（一）常用的方法：影像观测法和光谱法。

1.影像观测法：利用高能量轰击钻石，使其发出可见光，通过不同生长区（或杂质元素含量差异区）发光强度、颜色的差异，而推断钻石成因的方法。使用的主要设备：

（1）紫外荧光灯（2）diamondview（3）阴极发光仪

（4）其他成像系统：比如以面扫描钻石中n含量为基础自动成像的显微红外成像。

2.光谱法：通过各种分光设备对钻石的特征光谱进行表征，依据谱图分析钻石中缺陷的类型，从而分析钻石成因的方法。使用的主要设备：（1）紫外可见光光谱仪

（2）红外光谱仪（3）光致发光光谱仪（4）diamondsure、diamondplus（5）x射线荧光光谱仪、拉曼光谱仪、阴极发光光谱仪

（二）hpht合成钻石的鉴别

（1）用紫外可见光光谱仪或diasure筛选（2）用红外光谱仪确定钻石类型（3）uvv识别到415nm吸收或者diasure报出pass 来，则意味着ia型钻石，属于天然钻石（不确定是否经过优化处理）。（4）uvv下无415，或者diasure要求进一步检测，甚至报出ib型成分，则应考虑hpht合成的可能。（5）通过红外光谱仪进一步确认钻石类型。（6）用diaview或阴极发光观察荧光分布（7）用带光纤附件的紫外可见光分光光度计（光纤光谱仪）获得的415nm 吸收线

（三） cvd合成钻石的鉴别

（1）用光纤光谱仪或diasure筛选（2）用红外光谱仪进一步确定钻石类型（3）用diaview或阴极发光仪观察荧光（4）用diamonplus或光致发光判定钻石成因属性

四、注意事项

净度不佳不是天然钻石的特性，合成钻石也可以净度较差，目前的合成钻石vvs～p级均有产品；云雾、暗色包体（包括金属光泽包体和石墨包体）、羽状纹等内部特征，不能成为天然合成钻石的区分依据；edxrf、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hpht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。

五、总结

1.显微镜等常规技术确认是钻石

2.光纤光谱仪（或diasure）排查钻石类型： ia型，通过进一步测试确定是否经过优化处理（hpht、辐照等），非ia型则通过红外等手段确认钻石的类型；ib 型，通过diaview等方式观察生长结构，区分天然合成。ii型：通过diaview等方式观察生长结构，结合光致发光光谱区分天然和合成并确认是否经hpht、辐照处理合成或处理过的钻石，进行准确定名。

3.未经处理的天然钻石，根据要求进行钻石4c分级。