石墨和钻石都是由碳分子构成的，石墨在什么情况下能变成钻石？

钻石是世界上最古老的宝石。它们经过很长时间的形成，在地球历史上的不同时期都存在。目前在矿区开采的大多数钻石都有40亿年左右的历史。那么，钻石真的需要那么长的时间来形成吗？事实上，钻石的形成需要温度和压力条件! 众所周知，石墨是在碳原子排列成六角形的蜂窝状时形成的，而钻石是在碳原子堆积成立方体时形成的。事实上，科学家已经能够通过高温高压的环境培育出大克拉的钻石，下面介绍如何利用石墨培育钻石。

在国外，科学家通过液压机将小克拉钻石培育成大克拉钻石，而需要的辅助材料就是石墨。小克拉钻石被包裹在石墨中，放在培育容器中。然后将容器放在液压机中进行生长，这只需要四天时间。在这四天结束时，可以将其取出，剥去培育容器和多余的石墨。在短短四天内，这颗小克拉的钻石的尺寸增加了两倍。这种培养出来的钻石在外观上与天然钻石没有任何变化，但在内部的子结构上会有一定的差异，只要在技术上鉴定一下就很容易分辨出来，所以不会成为造假的手段。在石墨转化为金刚石的过程中，虽然石墨中的碳原子没有变化，但原子之间的键却发生了变化，材料中碳原子的排列也发生了变化。

一些原来的原子键被打破，一些核心原子键被重新建立，这种转变需要巨大的能量。钻石不仅仅是装饰品。它们有许多用途。钻石就是 "金刚钻"，是一种碳素矿物，是地球上最坚硬的物质，所以它可以用于工艺品和工业切割，具有重要作用。

可以说，锦江区是一个芯片制造行业。刘志攀是这个领域的****。作为复旦化学系的 "带头人"，刘志攀参与解决了将石墨转化为金刚石的问题。目前，世界上已经有十多个国家合成了金刚石。在智能制造加速发展的今天，谁能最快掌握精密技术，才能在国际科技竞争中胜出。

一、概述

众所周知，钻石是由单元素碳组成的宝石。在自然界，钻石的生成是在高温高压下地质作用的结果。合成钻石就是人工模拟天然钻石形成的条件，让非钻石结构的碳转化为钻石结构的碳。早在1953年，瑞士工程公司(ASEL)就利用一种称为“压力球”的装置成功地合成出了40颗小的钻石晶体，但直到1955年美国通用电气公司(gE)宣布利用称为“压带”的装置首次成功生产出钻石时，他们才将其研究成果公布于众。戴比尔斯公司(de Beers)也不甘落后，于1959年掌握了合成钻石的复杂技术。他们所采用的方法与美国政府下令严格保密的通用电气公司所使用的方法非常相似。60年代初期，戴比尔斯公司和通用电气公司就开始了生产工业用合成钻石粉。我国在60年代也已成功的合成了磨料级钻石，并投入生产。1971年，通用电气公司宣布他们已合成出了平均直径为6mm的钻石晶体。这些钻石晶体不仅有**、褐色的，也有含氮低的近无色的，还有含硼的蓝色钻石。1985年日本住友电气公司(Sumitorno Electric Industries)开始加入合成钻石行列，1993年生产出高净度的工业用钻石。1990年俄罗斯的新西伯利亚(Novosibirsk )宣布他们利用“分裂球”(Spl(it-sphere)或称BARS装置已成功地合成出了钻石。

由于受超高压设备和高温条件的限制，生产成本较高，故宝石级合成钻石仍是昂贵和稀少的，但我们相信总有一天会有价格合理的宝石级合成钻石面世。

二、合成钻石的原理

1碳元素的化合物

钻石、石墨和无定性碳都是由碳原子组成的，它们不同的外观和截然不同的物理性质，取决于它们完全不同的原子结构(图9-7-1)。

图9-7-1 碳原子的等间距紧密堆积结构(左)钻石；层状结构(右)石墨

2石墨—钻石的转换

合成钻石的温压条件要求高，即使有催化剂存在下，仍需要压力(50～80)×108Pa，温度为1350～1800℃。用高压设备合成钻石最常用的金属熔剂(催化剂)是铁、镍、钴及钯。图9-7-2是在碳稳定相图中，合成钻石区晶形与温压关系。在合成钻石区，温度压力不同，钻石的晶形也各不相同。所以，合成钻石受温压影响较大。温度较低时，以立方体的生长为主；温度较高时，以八面体的生长为主。所以人工生长的钻石多为立方-八面体聚形。

合成钻石的碳源一般用石墨，所以，合成钻石的生产就是石墨转换成钻石的过程，不过，宝石级钻石的合成分两步走，先用石墨合成钻石粉(工业磨料)，再用钻石粉作原料，合成宝石级钻石，钻石粉可以保持压力稳定，生长出大颗粒的晶体。若采用石墨，其断裂的碳键改组成钻石时，会有体积损失，而使体系的压力降低，影响较大晶体的生成。

三、合成钻石的技术与设备

1六面顶压机

合成钻石的设备目前多采用高温高压的压机，国内的合成钻石主要是工业钻(即工业金刚石)，设备是一种称为“立方体超高温高压装置”的压机，压机采用油压和垂直固体传压装置，根据顶锤数量的不同，分为两面顶、四面顶、六面顶几种。现国内用得最多的是六面顶压机(即上下、前后、左右三对顶锤)，其工作压力有1000～5000吨的多种，工作空间640mm×600mm×500mm，一般是上下顶锤通电加热，温度可达1900℃左右。

2“压带”法

压带装置如图9-7-3所示，本方法与顶锤压机大同小异，将钻石粉末作为碳源放在生长舱内，生长舱放在特种材料做成的垫圈中，并放在两个铁砧之间，然后使生长舱内的原料经受极高的温度和压力，在生长舱内底部比顶部的温度低，以便形成一个温度梯度，使顶部的钻石粉充分熔化并通过熔剂向生长舱底部迁移。在温度较低的生长舱底部，钻石围绕籽晶生长成钻石晶体。

图9-7-2 碳稳定相图中，合成钻石区晶形与温压关系

图9-7-3 压带装置

3BARS装置

BARS是“分裂球无压装置”的俄文词头字母缩写。该装置中所需压力是采用液压的方式，通过将液体注入压力罐内得到，而不是用巨大的水压机提供。液压使球体装置的8个部分合在一起，并在由6个活塞构成的八面体上产生压力。八面体内有一个立方体的生长舱，其中装有加热设备、籽晶、碳源(钻石粉)以及金属熔剂。在这种装置中，常用镍作熔剂。图9-7-4是BARS装置的生长舱及其截面图。

图9-7-4 BARS装置的生长舱及其截面图

以上不同设备和方法，应属于不同的静压触媒法。除此之外，合成工业级钻石还有许多种方法，只是有的方法还不成熟，有的方法已被淘汰。如：爆炸法、液中放电法、气相沉积法、地下核爆炸法等等。气相沉积法近年来有很大的发展。

四、合成钻石的鉴别特征

由于合成钻石的技术条件要求高，成本昂贵，目前尚无法大规模工业化生产，市场上销售的钻石一般不需要声明它的天然属性。但是，区别合成钻石与天然钻石仍有一些方法可遵循。

1合成钻石的颜色

由于很难排除掉生长舱中的氮，大部分合成钻石多为含孤氮杂质的Ib型钻石，常呈**至褐**。有时也在生长舱中引入硼原子，随机取代钻石结构中的碳原子，产生具有导电性的蓝色IIb型钻石。为了生长出无色的合成钻石，常使用一种称为“氮吸收剂”的金属，如锆或铝。因为氮更易与这些元素结合，而不再取代钻石中的碳原子，这样就产生了无色的IIa 型钻石。所以，合成钻石很少出现 Ia 型钻石(该型钻石约占天然钻石的98%)。

2吸收光谱

绝大多数天然钻石(Ia型)显示415nm吸收线，而合成钻石无这种特征吸收线。

3紫外荧光

通常合成钻石在短波紫外线下的荧光比长波下的荧光强，且荧光颜色为**或黄绿色，而不是天然钻石的蓝或蓝绿色。合成钻石紫外荧光的颜色分带式样所表现的立方-八面体式样，与天然钻石的八面体式样也是完全不同的。

4包裹体

合成钻石有时会出现金属熔剂、尘状物、面包渣状包裹体，及“砂漏状”色带。

5仪器

针对合成钻石的性质特征，戴比尔斯公司研制了两种鉴别合成钻石的仪器。即钻石光谱鉴定仪(Diamondsure)和钻石结构荧光鉴定仪(DiamondView)。利用钻石光谱鉴定仪可观察到大部分天然钻石中的415nm吸收线。如果发现有415nm吸收线，便不需进行进一步的检测。钻石结构荧光仪可用来观察合成钻石紫外荧光所表现出的立方·八面体式样，这是由于不同的生长区和生长带含杂质的浓度不同所致。

思考题

一、是非判断题

1珠宝市场上最常见的合成宝石是玻璃。

2钇铝榴石的代号是GGG。

3有无气液相包裹体是区分水晶与合成水晶的主要证据。

4用水热法可生产祖母绿，也可生产红宝石。

5弧形生长线是助熔剂法合成宝石的特征之一。

6摩尔硬度大于7的人工宝石中有SrTiO3这个品种。

7目前市场上的合成变石是水热法产品。

8见到小片状铂或合金包裹体的合成宝石即水热法的产品。

9合成祖母绿常见的针柱状、柱状包裹体，可以是方解石。

10合成的红宝石的色带总是弯曲的。

11钇铝榴石的代号是GGG。

12有无汽液相包裹体是区分水晶与合成水晶的主要依据。

二、选择题

1区分绿碧玺与合成绿色水晶时应使用：( )

a滤色镜

b偏光镜

c折光仪

2一般讲，助熔剂法合成宝石中的液滴状的包体是( )

a助熔剂的残余

b捕虏来的液体

c填隙的后生气液包体

3区分水热法合成红宝石与红宝石时，要观测：( )

a折射率

b有无同生气液包体

c有无金红石或锆石等同生包裹体

4“YAG”中文名称是：( )

a钇铝榴石

b镓榴石

c钛酸锶

5人工生长的下列宝石，哪种必须在宝石名称前冠以“合成”二字：( )

a金绿宝石

b钛酸锶

c钇铝榴石

6合成变色刚玉加入的着色离子是：( )

a钒

a铬

c钛

7任何一种具有与天然无机宝石相同化学成分，原子结构和物理性质的人工生长晶体都应称为：( )

a人造宝石

b人工宝石

c合成宝石

8用焰熔法可以合成( )

a钇铝榴石

b祖母绿

c尖晶石

d立方氧化锆

9冷坩埚(熔壳)法生产立方氧化锆所需的热来自( )

a液化石油气

b丙烷和氯

c高频电流

d高温电阻

10合成绿色水晶：( )

a有强二色性

b无二色性

c有弱二色性

11目前合成宝石或人造宝石中色散最强的是：( )

aα-SiC(α-碳硅石)

bSrTiO3(钛酸锶)

cTiO2(金红石)

12从熔体结晶的人工宝石中不会含( )

a气—液两相包裹体

b同生的气-液两相包裹体

c后生的气液两相包裹体

13目前人造GGG由以下途径形成：( )

a从熔体中结晶

b从溶液中结晶

c从气体中结晶

14助熔剂法合成祖母绿中的特征包裹体为：( )

a同生气液两相包裹体 b固相-气相两相包裹体 c指纹状气液两相包裹体

15提拉法合成变石的特征包裹体为：( )

a愈合裂隙中三相同生包裹体

b指纹状气液两相包裹体

c弯曲生长纹

16腰棱标有“GE POL”的改成白色的钻石是：( )

a用褐钻改的

b用**钻石改的

c用劣质绿色钻石改的

17下列仿钻材料中，热导率最接近钻石的是：( )

a合成CZ

b合成α-SiC

c合成刚玉

三、多项选择题

1合成Moissanite(α-SiC)的物理性质是：( )

a有一个n值为2417

b有双折射

c热导率高于钻石

d维氏硬度与钻石十分相似

e反射率高于钻石

2仿宝石 Imitation stones是指( )

a人工宝石模仿天然宝石的颜色、外观者

b人工宝石模仿天然宝石的特殊光学效应者

c某天然宝石模仿另一种天然宝石的特征

3天然水晶与合成水晶：( )

a可有菱面体与六方柱等单形组成晶体外形

b其化学式是SiO2·nH2O

c可有较强的多色性

d晶面条纹平行C轴

e任何切面上都有一个固定不变的折射率为1544

四、填空题

1焰熔法合成尖晶石的密度和折射率比镁铝尖晶石都( )。

2合成刚玉宝石主要方法有( )、( )、和( )。

3人造与合成宝石中代号CZ是( )，GGG是( )。

4合成紫水晶不仅需要在原料中加着色元素( )，还需经( )处理。

5合成宝石指其制取的全部或部分工艺过程是由人控制进行的。它们的( )、( )与它们所)和(对应的天然宝石基本相同。

6除拼合石之外，人工宝石的制造方法可分为：从熔体中结晶或冷凝，从( )中结晶及从( )中结晶，和( )等。

7水热法合成祖母绿的特征包裹体形状常为：( )、( )、( )。

8与水热法相比，助熔剂法合成宝石的优点是能在( )情况下加热熔剂和熔解各种原料，并使晶体在熔体中结晶。

9水热法合成的红宝石内部可见：( )、( )、( )、金属包裹体和( )。

钻石主要由碳元素组成的。

钻石的主要成分是碳(C)， 含C量96%-999%。即使很纯净的钻石也含有0001%的杂质。钻石中的杂质组分有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、N 等。 除 N 以外，其余杂质通常都以矿物包裹体形式存在，钻石中常含有磁铁矿、钛铁矿、镁铝榴石、铬透辉石、橄榄石、石墨等矿物包裹体。

氮(N)是钻石中一种重要的杂质组分，N在钻石晶体结构中组成各种缺陷中心，可以单个N、A中心、B中心、N3小晶片等形式存在。 根据N的含量和聚结形式可将钻石划分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型钻石含N量较多(005%-03%)。 Ⅰa型钻石中N以N3小晶片形式存在，Ⅰb型钻石中N以分散状态的顺磁方式存在。

Ⅱ型钻石含N量较少(<005%)，N呈自由状态存在。Ⅰ型和Ⅱ型钻石在某些物理性质上有所不同。自然界的钻石绝大部分是Ⅰ型钻石。

钻石为等轴晶系，晶体结构为立方面心格子，晶胞参数a°=356A(1A=1mm/1千万)(见左图)。C原子位于立方晶胞的八个角顶和六个面中心，并在其八个小立方格的半数中心相间地分布着四个C原子，每个C原子都与周围四个C原子相连接，每两个相邻C原子之间的距离都相等(154A)。这种结构C原子间形成极其牢固的共价键， 要分开这种化学健必须给以很大的能量。这就决定了金刚石具有一些特殊的性质，如极高的硬度和化学稳定性。

钻石的晶形最常见的是八面体，其次是菱形十二面体，较少见的是立方体。此外，可长成各种复杂形态的聚形或歪晶。

钻石与相似宝石、合成钻石的区别：

宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。因为合成钻石要比天然钻石费用高，所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如：仿钻立方氧化锆多无色，色散强（0060）、光泽强、密度大，为58克/立方厘米，手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和，肉眼很难将它与钻石区别开。

你知道吗？我们生活中见到的钻石、玻璃刀头上镶的金刚石、铅笔芯、干电池中的石墨电极以及石墨烯材料，其实都是同一种元素构成的！有的读者一定会很诧异：“弄啥咧？ 接着忽悠……” 其实，在我们的化学课本中，就有一节《金刚石、石墨和C60 》的内容，为我们揭示了这个道理。透明的金刚石和灰色的石墨都是由碳元素组成的单质，但是由于原子的排列方式不同，因此它们的性质存在着极大的差异。

今天我们要解读的主角，就是有着 “宝石之王” 光环的钻石，它不仅坚硬无比、熠熠生辉，而且还拥有缤纷的色彩。下面，就和小编一起看看钻石的独特与神秘吧！

组成单一、硬度称霸

钻石，矿物名称为金刚石，也因其硬度被人戏称为“金刚钻”，是已知的宝石矿物中唯一由单质碳元素组成的晶体，具有硬度大、耐高温、不导电、不怕强酸和强碱腐蚀、化学性质稳定等特征。钻石是人们已知的最为坚硬的宝石，故有 “宝石之王” 的美誉。

钻石的矿物晶体

其实，组成单一的矿物还有很多，比如钻石还有一个“同族兄弟”——石墨，也就是我们平时最为熟悉的制作铅笔芯的材料。

石墨也是由单一的碳元素组成的矿物，但是石墨的硬度却远远低于钻石，这是为什么呢？其实，这跟矿物学上一种被称作同质多像的现象有关，即同种化学成分的物质在不同的物理化学条件（温度、压力、介质等）下，形成不同结构晶体的现象。这些不同结构的晶体，就被互称为该成分的同质多像变体。

钻石和石墨就是碳（C）的两种同质多像变体，二者具有完全不同的晶体结构。钻石中的碳原子以共价键相连接，形成立方面心格子的晶体结构；而石墨则具有典型的层状结构，不同的晶体结构，决定了这二者在硬度方面的天差地别。

坚硬无比、如何切磨

既然钻石如此坚硬，那么光华璀璨的钻石成品是怎么被切磨出来的呢？难道还有比钻石更为坚硬的矿物吗？答案就是：用钻石自己切磨自己。

自然界中，有些宝石的硬度依据刻划方向的不同而不同，在矿物学上，将这种现象称为差异硬度，其形成原因是矿物晶体结构的对称性和异向性，导致了矿物硬度的对称性和异向性。

简单来说，就是在钻石的晶体结构中，碳原子质点的排列方式和间距在互相平行的方向上是一致的，但在不相平行的方向上是有所差异的。因此，当沿着不同方向进行刻划时，晶体的硬度就表现出了一定的差异。

钻石是已知最硬的矿物，它的切磨和抛光就是利用了其自身差异硬度的性质，即用一颗钻石较硬的方向去切磨另外一颗钻石较软的方向，以此来将每一颗钻石原石切磨成璀璨的刻面成品。

璀璨火彩、来自何处

人们经常用流光溢彩、熠熠生辉、光芒四射来形容钻石。可是，钻石明明是无色的，为何可以看到浮动的光彩呢？ 其实，这些光彩都是钻石的火彩。

钻石璀璨的火彩

火彩，是指当白光照射到透明刻面宝石上时，因色散而使宝石呈现光谱色闪烁的现象。

那么，什么是色散呢？色散，就是一种复色光被分解成单色光的物理光学现象，日常大家最为常见的色散现象，就是雨后彩虹。钻石因具有很高的色散值，因此，当它被切磨成刻面琢型后，会发出明亮璀璨的火彩。

欣赏钻石的火彩，要从钻石的上表面（台面）往底部观察， 用灯光或阳光照明，顺着光线的方向，同时用手缓缓地转动钻石（注意不是翻转，而是始终将台面向上对着光源转动）。 一般切工较好的钻石，都可以看到美丽的火彩。

色彩缤纷、毫不单调

如果你认为钻石全部都是无色透明的，那就大错特错了，其实，钻石的世界缤纷多彩，我们常见的无色钻石，只是其中的冰山一角！

彩钻构成了钻石另一个独特的世界， 比起无色钻石， 颜色夺目的彩钻常常会令人眼前一亮，过目难忘。彩钻是指自然界中产出的带有色调的钻石，其颜色鲜艳， 品类繁多， 极其稀有。彩钻的种类繁多，有红色、粉红色、橙色、**、绿色、蓝色、红紫色、紫色、棕色和黑色等。

彩钻颜色的成因主要有两个方面：一是由于微量元素氮（N）、硼（B）、氢（H）原子进入钻石的晶体结构之中而产生的颜色；二是由于晶体的塑性变形而使钻石产生位错、缺陷等情况， 因此它们对某的些光能吸收，从而呈现出不同的颜色。

彩钻的形成条件极为苛刻， 出产10万颗优质无色的钻石才有可能得到一颗罕见的彩钻， 可以说是产量极其稀少。在彩钻中，尤以红色钻石和绿色钻石最为罕见，而**钻石和棕色钻石则相对常见。

骨灰也可以变钻石，这是真的吗？

钻石不仅可以天然形成和产出，还能人工合成，特别是近年来出现的骨灰合成钻石技术，尤为令人瞩目。

骨灰钻石最早由俄罗斯和美国发明，是一种高科技人工合成钻石，是利用逝者身体中的碳(通常以骨灰为样本)所培育的“实验室合成钻石”。此种钻石合成技术，能满足那些觉得“墓地和骨灰盒过于呆板”的人对亲人的思念，这种“钻石”制成的“首饰”，可随身携带，非常方便。

深埋地下，如何重见天日？

钻石形成于数十亿年前的地幔之中，蕴藏于地底深处。埋藏如此之深的钻石晶体要破土而出、 重见天日，主要得益于火山喷发，熔岩流将含有钻石的岩浆带至地球的近地表，并附存在金伯利岩和钾镁煌斑岩中，形成钻石原生矿；或是在地表经过长途迁徙，沉淀于河流砂土之中，形成次生矿（砂矿）。

全世界钻石的主要产出国有南非、加拿大、博茨瓦纳、澳大利亚、安哥拉、巴西、俄罗斯等。 钻石经过人工的开采才得以被利用，但是其开采的过程往往也是十分漫长和艰难，需要矿工深入地下或在砂矿的水域不断淘洗砂石而得。

度量单位也与众不同

在平时的生活中，大家经常用到毫克（mg）、克（g）、千克（kg）等重量单位，但是钻石却有特殊的重量单位，叫作克拉，英文为carat，通常缩写成ct，也称作卡。

“克拉” 一词来源于地中海沿岸所产的一种洋槐树的名字，由于这种树的干果重量非常一致，每粒平均02克，误差很小，因此曾被当成宝石的重量单位。

后来，世界各国统一将克拉单位标准化，即1克拉=02克。钻石还有一个独有的百分制度量单位，叫作分，英文为point，通常缩写成pt，1克拉=100分。我们在生活中常常听到的30分钻石、50分钻石的说法，其实指的就是重量为03克拉、05克拉的钻石。

钻石与生俱来的魅力，使之闪烁着太多神秘的色彩。它正用自己无言的美，向我们诉说着大自然的神奇与奇妙。

（作者：出自《知识就是力量》杂志2016年8月刊《揭开钻石的神秘面纱》一文作者， 王欢）

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合成钻和天然钻在化学成分上是一样的，成分、硬度和折射率也是完全相同的，都是纯净的碳原子，现在合成钻做的比较知名的有Diamond Foundry，他们家的钻石质量真的很好，也因为Diamond Foundry的出现，美国联邦贸易委员会已经修改了法律，天然已经不是钻石的必备属性了，包括GIA也发表声明，以后不会再称呼合成钻石为“合成”，而是叫做“培育”，所以正式名字还是叫培育钻石啦。大家都知道，钻石这个主要是从它的大小，颜色，净度，切工来分好坏和定价的，其中大克拉的钻石通过GCAL或IGI或NGTC出具的官方鉴定证书，保证每一颗钻石都是独一无二的，Diamond Foundry在天猫上有旗舰店。

　　天然钻石：在长波下多为蓝白色荧光，短波下较弱或者显示惰性。

　　 1阴极发光仪：合成钻石：与紫外荧光分布特征相似，不同成长区显示不同的荧光分带

　　天然钻石：绝大部分都是4155nm吸收线

　　 2紫外荧光：合成钻石：长波下通常是没有荧光的，短波下有黄绿色、橙**荧光，有“马耳他十字分带”现象，同时有明显磷光　　　　天然钻石：多是不规则

　　 因为天然钻石生长的时候，环境是时刻都会变化的，然而合成钻石的生长环境都是一成不变。

　　 3红外光谱：合成钻石：1130波束的吸收普带

　　天然钻石：1176、1282波束的吸收谱带。

　　 4导电性：合成钻石：有的可能具有导电性或者导热性

　　天然钻石：除了蓝色钻石是半导体之外，均不导电，而且是没有磁性。

　　 5其他：比如异常双折射

　　合成钻石的鉴定特征——

　　 6结晶习性：合成钻石常为：立方体、八面体以及两者的聚形

　　天然钻石常为：八面体、菱形十二面体以及两者的聚形，还有常见三角薄片双晶

　　 7颜色：合成钻石常为黄褐色，并且经常被辐照改色成蓝、橙、粉、褐以及金**

　　天然钻石98%都是无色—浅黄系列。

　　 8表面以及内部纹理：合成钻石：可显示树枝状或者交叉状纹理

　　天然钻石：表面常见三角凹痕或者三角座，内部常显示与结构相关的纹理。

　　 9放大观察：合成钻石：籽晶及其幻影区，各种形态的金属包体

　　天然钻石：没有金属包体

合成钻石和天然钻石区别很大，两者基本没有可比性。主要区别就体现在两者的生长环境和价格。首先从两者的生长环境来区分，合成钻石是工厂大批量生产的，而天然钻石的形成是需要时间积累的，天然钻石需要在地底下待上上亿年时间才能形成，然后还要经历开采、分拣、打磨、切割等等，凝聚了全世界很多人的心血和热情，才能把这些珍贵的钻石带到我们的身边；其次我们可以从两者的价格来区分，这几年天然钻石的价格一直处于稳步上升的状态，作为天然且不可替代的宝石，它的保值性和升值性是毋庸置疑的。反观人造钻石，随着技术的成熟，生产的批量化，它的价值只会持续下降，变得越来越不值钱，这也算两者的区别之一。另外呢，合成钻石肯定是比不上天然钻石的，天然钻石的这种“天然性”是无可取代的。

合成钻石肉眼是看不出来的，必须要在实验室用大型仪器才能鉴定，所以要找权威靠谱的实验室。有篇讨论合成钻石的文章，我看了很有收获，分享给你。

钻石行业百年未有之大变革——合成钻石开启行业新纪元

如果说戴比尔斯的成功在于抓住了天然钻石开采及推广的历史机遇，在我们仍旧津津乐道其成功的今天，钻石行业已经迎来了另一个重要的历史转折点——合成钻石。

一、钻石行业新纪元

2020年，李雷和韩梅梅去挑选订婚钻戒的时候，可能会遇见不少新问题。

他们会考虑是否要选择一颗合成钻石——在实验室人为生产出来的钻石。“反正看起来没有差别，为什么不买合成钻石，便宜太多了”，韩梅梅可能会犹豫“虽然知道都是钻石，但是结婚意义不一样，我还是想买天然的”。

伴随着近年来合成钻石生产速度和质量的飞速提升，这样的未来并不遥远。

2012年5月，IGI安特卫普实验室（International Gemological Institute）曾在一位商人送检的605颗大小为030-070克拉不等的钻石中，检测出混有461颗合成钻石，然而在购入时他认为这些钻石都是天然的。

为了提高全行业的警惕，提醒业内注意筛查合成钻石，IGI选择在第一时间将这次送检的情况告知全球各大鉴定实验室，并分享合成钻石具体的鉴定方法，希望在鉴定环节将这样的风险降到最低。

此后短短四年时间，合成钻石的生产能力已迅速提高。据统计，2014年，合成钻石年产量小于35万克拉，占天然钻石产量的比例小于03%。2015年，合成钻石年产量激增至230-420万克拉，占天然钻石比例也已经增长至2%-3%。与此同时，合成钻石的品质也逐年提升，实验室检测到世界最大无色合成钻石，已经可以做到1002ct,E色VS1。在同等品质下，矿业分析师基拉利尔认为“消费者可能转向合成宝石，毕竟他们平均比天然钻石便宜了20%至30%”。

2016年中国国际钻石产业高峰论坛9月于深圳举办，各方人士就“天然&合成 钻石市场的趋势和挑战”展开了一整天的讨论，合成钻石进入珠宝市场已是大势所趋。整个行业正站在历史变革的路口，每个从业者都面临着新的挑战和冲击。

二、从业者面临新选择

在天然钻石与合成钻石的问题上，面临多重选择的不止消费者，商家与鉴定实验室受到的冲击更加直接。

1、钻石商家：天然 vs 合成？

多年来，钻石作为婚嫁刚需，几乎不存在来自其他宝石的竞争，但合成钻石的出现将改变固有格局，竞争将来自钻石品类内部。

早期曾有天然钻石商家公开抵制合成钻石，批判其抢走了“非洲人民的牛奶和面包”，这是选择坚守天然钻石。另一方面，已经有不少品牌走出了迈向合成钻石的第一步。

历经五代的传统钻石切割及零售商Royal Asscher已经于2013年推出“Rebel Chique Diamonds”品牌，专门销售合成钻石作品。一直想进入钻石市场的施华洛世奇，也已于2016年在美国开启合成钻石品牌“DIAMA”,选择一些独立的高级珠宝零售店进行销售，他们表示“并不急于收回成本，会耐心等待年轻消费群体的成长，想要让合成钻石与天然钻石并驾齐驱”。

传统钻石帝国的开创者戴比尔斯De Beers也从未放弃进入该领域，可谓双管齐下的代表。日前，业内曾传出其欲与施华洛世奇就合成钻石达成合作的消息。虽然尚未落实，但戴比尔斯子公司第六元素Element Six早已于上世纪五十年代成立，一直致力于合成钻石的研究和教育。

目前，国内展会上已频频出现合成钻石批发商及零售商的展位，吸引不少业内与消费者驻足咨询。根据年初摩根斯坦利的行业预测，发展至2020年，合成钻石在珠宝级别的小克拉钻石中占比将达到15%，大克拉合成钻石占比也将达到75%。

钻石行业正从单纯消费天然钻石，转向合成钻石参与市场竞争的新阶段。无论商家是否选择合成钻石，积极了解和调整才能更好的应对正在展开的新格局。

2、鉴定实验室：行业信任的桥梁

上世纪五十年代，实验室与钻石行业共同经历了第一次飞速发展。为了帮助消费者了解天然钻石的品质，鉴定实验室为行业制定了明确的4C鉴定标准，也奠定了其后几十年实验室的发展方向。但随着合成钻石进入市场，实验室再次站在了发展的十字路口：坚持天然钻石的4C鉴定，还是研究合成钻石的鉴定技术？

在过去的几年中，部分实验室对鉴定合成钻石持保留态度，只针对天然钻石出具鉴定证书，对无法确定天然性的钻石选择退检。另一些实验室则选择持开放态度，在确保天然钻石准确鉴定的基础上，投入人力物力深入研究合成钻石的鉴定方法。

在合成钻石的研究与鉴定上，IGI始终走在行业前沿。与过去市场要求实验室依据明确标准出具严谨的4C鉴定证书不同，IGI实验室认为“在合成钻石进入市场的新阶段，鉴定的重点将从4C转向天然性，只有在深入研究并准确鉴定合成钻石的基础上，才能进一步保障天然钻石鉴定的准确和可靠性。”

为了做到鉴别合成钻石，实验室除了配备专业的合成钻石鉴定仪器，专业人才的培养也至关重要。与此同时，如何与世界最顶尖的合成钻石生产技术保持同步，更新相应的鉴定技术，成为实验室面临的新挑战。

无论消费市场是否接受合成钻石，鉴定行业都面临着重大调整。如果说4C标准的贯彻和维护是鉴定实验室之前的主要职责，对合成钻石采取的态度和行动则将决定它在钻石新纪元的话语权。

三、应对变革：行业需要专业的珠宝教育

2015年，全球最大的七家天然钻石矿业公司联合成立钻石生产商协会（DPA），而相应的国际合成钻石协会（IGDA）也已经成立。合成钻石进入市场的大趋势下，行业普遍认为，在确保鉴别天然与合成的基础上，合成钻石将作为天然钻石的补充，为消费者提供更多选择，扩大钻石的消费市场。

大变革中机遇与挑战并存。无论是消费者、商家还是鉴定实验室，都需要接受新一轮的知识更新和再教育。每个从业者只有在全面认识合成钻石的基础上，才能对行业发展做出准确判断，找到在行业中相应的位置。

毕竟，风向开始变了。