從2500多年前發現第一顆鉆石起,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現、勘探,但天然鉆石依然處在珠寶消費金字塔的頂端。
幾個世紀以來,人們也一直在設法創造與天然鉆石相仿的合成鉆石。近幾年,合成鉆石市場發展迅速,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準也頒布實施,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,法國科學家拉瓦錫(Antoine Lavoisier) 發現,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晶體,為后世的合成鉆石技術提供了理論基礎。
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”負責人霍爾博士(H.Tracy Hall)帶領團隊,終于在合成鉆石技術領域取得突破,將業內所稱的“高溫高壓法合成鉆石”帶進了現實世界。
(圖為霍爾博士和當時的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申請了專利,并在1958年開始銷售合成鉆石,短短一年內產量就達到75萬克拉。
(圖為通用電氣公司在 20 世紀 70 年代生產的具有代表性的有色和無色合成鉆石)
簡介1952年,美國聯邦碳化硅公司的科學家威廉?艾弗索(William Eversole)運用化學氣相沉積法(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)
簡介當時,合成鉆石技術的出現讓石油、礦業、太空領域看到了新的選擇,不少公司馬上把合成鉆石應用到機械和鉆頭上。盡管合成鉆石新技術迭出,但由于總帶棕黃色調,所以長期僅供工業用途。
簡介在不斷的試驗中人們發現,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。
簡介當年IGI安特衛普實驗室在一位鉆石商人送檢的605顆鉆石中,經鑒定發現其中混有461顆未經披露的合成鉆石。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桿再一次提高。
(經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境而合成的鉆石。適合生產超大鉆、中大鉆、小鉆,但HPHT 法生產成本更高。
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為合成鉆石就是假貨,并不想去接觸、了解。還有更多人擔心現在的鑒定技術沒有辦法將天然的鉆石和合成鉆石區分開來,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。
俄羅斯的高品質合成鉆石
但其實,我們都對合成鉆石和市場的現狀缺乏了解。俗話說,知己知彼方能百戰百勝。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、熱導率高、散熱性能強、材料純凈雜質少,是極具戰略意義的高、精、尖行業用材。
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,我們無法否認合成鉆石對工業和珠寶行業注入的新鮮血液和改變。
合成鉆石無法鑒定區分?
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務之急。
(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含物,在透射光下呈黑色、不透明,但在反射光下呈現金屬光澤。 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,權威的鑒定機構如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成像來檢測合成品,即可以顯示鉆石晶體內部生長模式特點。
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。在這種圓形鉆石的中間部位看見的常規條紋(右)表明它是一種 CVD 生長合成。