合成鉆石簡介

合成鉆石是通過科學方法生產出的人造鉆石，而非在地質變化過程中所形成的天然鉆石。合成鉆石與天然鉆石在化學成分、晶體結構、光學特性和物理特性方面沒有區別。大多數合成鉆石根據其合成技術的不同，可被歸為HPHT（高溫高壓）鉆石或CVD（化學氣相沉積）鉆石兩大類。HPHT鉆石和CVD鉆石與天然鉆石幾乎完全相同，其在原子結構層面的差異，只有由專業鑒定師在寶石鑒定實驗室里才能識別出來。

盡管合成鉆石在目前的珠寶市場中所占比例很低，其發展趨勢卻不容忽視，并且鑒定難度越來越高。GIA在這一頗具挑戰的領域始終位居前沿，為合成鉆石提供與天然鉆石不同的鑒定證書，以避免消費者被誤導。

合成鉆石合成方法

1、高溫高壓合成法：溫度和壓力仍是制造晶體的兩項關鍵因素，其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造鉆石，水壓提供高壓，電力產生高溫，使碳圍繞著直徑為1毫米，由天然鉆石制成的籽晶而形成晶體。

2、化學氣相淀積合成法：使天然氣和氮氣加熱后，在洗碗機大小的壓力室里形成一種碳等離子體，該等離子體不斷沉積在壓力室底部的碳底層上，并逐漸積聚和硬化，形成鉆石薄片，進而切割成寶石形狀。

7種常見假鉆石

鉆石是高貴豪華的裝飾品，鑲嵌天然鉆石的首飾是首飾之冠。可是，鉆石由于稀少而價格昂貴，尤其是稍大粒的鉆石，一般人都不敢問津。于是，用廉價寶石、人造寶石甚至玻璃來代替或冒稱鉆石的活動就隱秘地或公開地愈演愈烈，假鉆石的生意也日益隆起來了。據王曙先生的研究和統計，常見的形形色色的假鉆石共有13種，現介紹7種如下：

（1）玻璃：用玻璃磨成的假鉆石很容易區別，因為它的折光率低，沒有真鉆石那種閃爍的彩色光芒，稍有經驗的人一看便知。另外，可用白瓷碗盛一碗清水，冒充鉆石的無色玻璃制品漫入水中即看不清其輪廓，而真鉆石暗黑的輪廓在水中顯得十分清楚。

（2）人造尖晶石：它和鉆石的區別是，缺少閃爍的彩色光芒，將它浸入二碘甲烷中，也會輪廓模糊，而真鉆石的輪廓則十分清楚。

（3）水晶和黃玉：這兩種天然礦物的透明晶體，經琢磨后也有點像鉆石，但都缺少閃爍的彩色光芒。且它們都是“非均質體”，而鉆石是“均質體”，用偏光儀易于區分。

（4）人造藍寶石：無色透明的人造藍寶石在琢磨后也可作為鉆石的代用品。但它在“二碘甲烷”中幾乎消失不見，而真鉆石的邊緣暗黑，非常清楚。

（5）鋯石：在人造立方氧化鋯出現之前，鋯石是最佳的鉆石代用品。

鋯石具有很強的雙折射，即它有兩個折光率，并且兩個折光率之間的差別較大。由此而產生了一種很特殊的光學現象，當用放大鏡觀察琢磨好的鋯石棱面寶石時，由其頂面可以看出底部的面和棱線有明顯的雙影。而鉆石因為是“均質體”，絕無雙影現象。

（6）人造金紅石：金紅石是一種普通的天然礦物，它的成分是二氧化鈦，由于它的折光率（2.61—2.90）比鉆石（2.42）還要高，故琢磨寶石后能出現明亮耀眼的閃光，且能出現彩虹般的變化，顯得非常美麗。可惜的是，天然金紅石幾乎全是不透明的，所以1947年才經美國鉛業公司首先制出了人造金紅石。其中無色透明者用作鉆石代用品或假冒品，其五彩繽紛的閃光超過了真鉆石，常被稱為“五彩鉆”或“五色鉆”。但由于金紅石有強烈的折光率，故與鋯石一樣，能用放大鏡從頂面看到底部棱線的顯著的雙影，故易與鉆石區別。

此外，“五彩鉆”因閃光過分艷麗，并帶有不清澈的乳白光，故有庸俗之感，遠不如鉆石閃光的高雅可愛。

（7）立方氧化鋯：（即“蘇聯鉆”）：這是首先由原蘇聯推出的最理想的鉆石代用品或冒充品，是人造化合物，無天然礦物。自從立方氧化鋯問世后，其他多種人造寶石原料，都只用作別的中低檔寶石代用品，而不再來磨制假鉆石了。這是由于立方氧化鋯在折光率、色散等方面與天然鉆石很接近。但它的硬度較低（8.5），比重為鉆石的1.6—1.7倍，達5.6—6，且導熱性遠低于鉆石，故仍可用儀器準確地將其與鉆石區分開來。

HPHT（高溫高壓）鉆石

HPHT是高溫高壓處理的簡稱，其目的是改變或改善某些特定種類鉆石的天然體色，使其呈現更有價值的顏色。過去稱Pegasus鉆石、GEPOL鉆石。之所以稱為GE鉆石，是因為美國GE公司研發出來的技術，由以色列LKI子公司POL公司在1999年獨家銷售的新產品。

HPHT技術是將天然鉆石經高溫、高壓處理，以提升鉆石的顏色等級。一搬來說，可升級至4-6個等級。不過不是每顆鉆石都能接受該技術處理，必須要有J色以上，且不含雜質、高凈度的質量。在處理時，無法預測其結果。也就是說，不能確定可以提升到什么等級。同時，經過HPHT處理的鉆石也有可能顏色加深或改變，成為彩鉆級別。

紅、藍寶石改善技術由于天然紅、藍寶石資源的稀缺，目前已有多種改善處理新技術被應用于提高剛玉寶石的質量。這些處理技術主要包括：助熔劑熱處理法、表面擴散處理法、深層擴散處理法及最新的鉛玻璃充填法。

目前的助熔劑熱處理法就是加入硼砂或硅土等助熔劑來愈合裂隙或充填開放裂口及空洞，以此提高寶石的硬度。表面擴散熱處理法即往坩堝中添加致色化合物，將傳熱處理法不能處理的無色藍寶石改色為彩色藍寶石。鈦和鐵化合物通常被用來產出藍色藍寶石，而鉻化合物被用來處理紅寶石。這些過渡金屬元素僅能在很淺的深度上擴散進入寶石并致色，因此這種處理方法能夠很容易地通過浸油放大觀察等方法檢測出來。深層擴散處理法即將輕元素(如Be)由外部擴散至剛玉晶格中，Be元素已經被證明是作為黃色色心的穩定劑參與處理寶石的呈色機制。紅寶石的鉛玻璃充填法是最新的提高凈度的處理技術，已于2004年中期出現于寶石市場上。這種處理法包括以高折射率玻璃(如鉛玻璃或脫玻化玻璃)充填裂紋或開放裂隙，能很容易地被EDXRF(X射線衍射)檢測出來。

核輻射技術在寶石中的應用利用核輻射技術，對天然寶石進行改色處理，已是當今應用寶石材料學和應用物理學研究領域里的前沿和熱門課題。主要包括粒子輻射寶石賦色法、γ射線輻射寶石賦色法和中子輻射寶石賦色法。目前涉及到輻射賦色的寶石品種主要有鉆石、藍寶石、綠柱石、黃玉、電器石、鋯石及養殖珍珠。

過去只有GE公司擁有此類技術，且處理方式被列為最高機密。然而隨著世界技術水平的增加，現在在世界各地都有一些公司或機構具備對鉆石進行高溫高壓處理的技術，成為威脅世界天然鉆石產業的新現象。消費者甚至一些鑒定實驗室是無法分辨HPHT鉆石與天然鉆石間的差別。最簡單的方式是消費者在購買時一定要索取世界權威證書，IGI鑒定證書都會在證書上和鉆石腰部注明該鉆石顏色經過HPHT處理，所以消費者在閱讀證書時要留意該字樣。消費者在購買鉆石時切忌貪圖便宜，一定要索取相關的權威證書。

CVD（化學氣相沉積）鉆石

化學氣相蒸鍍乃使用一種或多種氣體，在一加熱的固體基材上發生化學反應，并鍍上一層固態薄膜。所謂CVD（ChemicalVaporDeposition化學氣相沈淀）鉆石是以一塊天然鉆裸石為母石，利用高純度甲烷、加上氫、氮等氣體輔助，在微波爐中以高壓方式，讓甲烷中與鉆石一樣的碳分子不斷累積到鉆石原石上，經過一層層增生，可形成大至10克拉之透明鉆石。為使CVD的鉆石生長順利，碳源常用已具鉆石結構的甲烷。甲烷可視為以氫壓出的單原子鉆石。這種「長大」的鉆石，品質與天然鉆石幾無二致，肉眼難辨。

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