科普|高溫高壓(HPHT)合成鑽石及其鑑定

科普|高溫高壓(HPHT)合成鑽石及其鑑定

核心提示:繼2015年秋,美國GIA報道了俄羅斯一家公司生產了大量新型HPHT法合成無色鑽石以來,近期一則關於HPHT合成鑽石的新聞再次引起人們的注意。


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山東合成大量HPHT鑽石

繼2015年秋,美國GIA報道了俄羅斯一家公司生產了大量新型HPHT法合成無色鑽石以來,近期一則關於HPHT合成鑽石的新聞再次引起人們的注意。

GIA工作人員不久前走訪了中國山東濟南的一家公司,並獲得了該公司的50粒鑽石晶體。在用鑽石相關檢測方法對其進行檢測以後,發現該批鑽石晶體全部具有合成鑽石的生長特徵,因此被確定為合成鑽石。

該公司的50粒鑽石基本為無色,少數具有金屬包裹體,均為典型的立方八面體形態。鑽石的重量在0.5-1.2ct之間。紅外吸收光譜顯示這些鑽石晶體為iia型,但也檢測有硼(B)的吸收光譜(2800 cm–1)。進一步的檢測還在進行中,之後也會公佈。

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NDT公司合成“最大”無色鑽石


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HPHT合成方法簡介

那麼到底HPHT方法是什麼?它又是如何改善和合成不同顏色的鑽石的呢?

HPHT是高溫高壓處理(High pressure-High temperature )的簡稱,其目的是改變或改善某些特定種類鑽石的天然體色,使其呈現更有價值的顏色。

過去稱Pegasus鑽石、GE POL鑽石。之所以稱為GE鑽石,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。

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GE公司早期產品腰稜處標誌


高溫高壓(HTHP)是合成鑽石的基本方法之一。合成的基本原理是在人造的高溫高壓環境下,將石墨進行相轉變生成鑽石,一般需要10GPa、3000℃以上的壓力和溫度。如果有金屬觸媒(如Fe、Ni、Co、Mn等以及它們的合金)的參與,石墨相變為鑽石所需要的條件將大幅降低,通常壓力為5.4GPa,溫度為1400℃。目前首飾用合成鑽石主要生產國有俄羅斯、中國、美國、英國、烏克蘭、日本等。高溫高壓生產鑽石設備和技術依國家和廠商而異,以前國外多使用兩段式分球壓機(簡稱BARS)和BELT壓帶機生產,我國科學家和廠商多使用國產六面頂壓機生產。

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NDT公司合成鑽石砧分佈圖

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NDT公司合成鑽石金屬籽晶


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HPHT合成鑽石鑑定

那麼,HPHT合成方法如何鑑定呢?主要的鑑定方法有:

1、用顯微鏡觀察各種可見的特徵;

2、紫外熒光的圖案, 陰極發光圖案;

3、用X-熒光分析合成鑽石中含有的助熔劑金屬成分;

4、紫外-可見-近紅外光譜、紅外光譜、光致發光光譜和低溫光譜技術等。

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HPHT合成鑽石鑑定特徵

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HPHT合成鑽石金屬包體

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HPHT合成鑽石紫外熒光(立方八面體形狀和生長紋)


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相關建議

1、到正規的企業機構購買鑽石

可靠的鑽石原料供應商在鑽石相關商貿中尤為重要,尋求可靠的貨品來源以確保所採購的鑽石原料(裸石及原石)的質量穩定可靠且具有溯源性。

2、企業自身建立排查機構

企業需重視產品質量,注意生產過程的質量控制,應在生產投料前進行鑽石原料進行排查,防止合成鑽石混入,維護企業信譽和品牌形象。利用這些合成鑽石的光譜特徵和磁性特徵,企業可以通過小顆粒鑽石自動排查儀(AMS)以及磁鐵對金屬包裹體的磁性進行簡易而有效的排查篩選。

目前, 小顆粒鑽石自動排查儀(AMS)是完全可以排查出未鑲嵌的合成鑽石(包括CVD合成鑽石和HPHT合成鑽石),正確率非常高。

3、企業自身不具備排查能力的需委託有能力的質檢機構進行排查篩選

對於能力不具備的企業商家,仍然應該藉助有能力的珠寶玉石檢測機構對小顆粒鑽石原料進行排查,以免成品檢測後不必要的材料廢耗,或直接流入市場對企業信譽造成損害。

4、對質檢機構的建議

對於鑲嵌飾品,尤其是群鑲飾品,磁性測試、常規紅外光譜、紫外可見光譜、等大型儀器測試手段是十分有效的。根據這類合成鑽石的紫外熒光和發光圖像特徵以及磁性特徵也均可進行鑑別。


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