优化、处理钻石及合成钻石的鉴别

钻石的优化处理品以及合成钻石的出现，使得钻石的检测面临极大的挑战，常规检测主要是采用放大观察进行检测，有时需借助大型仪器完成。

宝石级合成钻石1970年由美国通用电气公司研制成功，由于生产成本过高一直不具商业意义。近年，随着合成钻石生产成本的降低，市场上已出现合成钻石。合成钻石颜色中常具有淡褐色或淡棕色的色调，颜色不均匀，有时还可见有贵金属片。合成钻石晶体中有时可见种晶晶核，颗粒常在38 mm左右，在紫外光下发带绿色的荧光。

放大检查是鉴定合成钻石及优化处理钻石的关键。鉴定要点是需认真观察宝石的内部包裹体特征。合成钻石内部会出现色带，尘埃状微粒，片状、针状金属包裹体，黑色包裹体，四边形生长纹等特征的内含物。

X荧光光谱测试、阴极射线发光特征以及电子探针测定材料的微量元素成分是鉴别合成钻石的有效手段。阴极发光下合成钻石可显示明显的四边形生长纹，不同环带可发不同颜色的荧光。

哈气测试：可以在钻石上哈一口气，如果钻石上的水气立即消失就是真的钻石，而如果水气在钻石上停留几秒钟后才消失则为仿制品。

水珠测试：滴一滴水在钻石上，如果水珠保持很长时间球形，则表明该钻石是真的，而如果水滴在相对短的时间内散开就是仿制品。

用油性笔测试：用一支油性墨水的特制笔或圆珠笔也能告诉你钻石怎么辨别真假哦，在钻石台面划一条线，如果留下一条不间断直线，则表明这个钻石是真的。而如果在划线处留下的是断续的点线则表明是仿制品。但是用这个办法测试需要用放大镜去观察。

白纸划线测试：在白纸上划一条黑线，把钻石的台面那面放在那条线上，如果不能看见那条线则表明钻石是真的，如果能看见则是假的。

看吸附性测试：钻石有很强的油脂、污垢吸附性，用手指抚摸钻石会感到胶粘性，有粘糊的感觉。这是任何别的宝石所没有的。用这种方法需要加强训练手指的触摸感。

金刚光泽测试：切磨很好的钻石与仿冒品在100度的白炽灯光下进行比较，很容易比较出哪个具有金刚光泽。但是此方法不宜在过暗或过强的灯光下时进行。

过去合成钻石及处理成本仍然很高，尤其是在设备、技术、工艺等方面要求仍然很高，但目前世界上已有少量的合成钻石投放市场，但无价格优势。但随着科技的发展，目前人造钻石已经具备商业价值。主要鉴别特征：

（1）内含物

具有不同形态合金包裹体，这些包裹体呈浑圆状、棒状、板状、针状等，其排列方式与内部生长区界限相关。包裹体还可呈微粒状分散于整个晶体中。这些包裹体不透明，反射光下呈金**或黑色，具金属光泽。

种晶及种晶幻影区；种晶幻影区是在钻石内部存在的沿四方形种晶片向外生长形成的、边缘由相对明亮的细线构成的四方单锥状生长区，无论种晶片是否在加工过程中被磨掉，该幻影区始终存在，在暗域场中或将钻石置于浸液中观察该现象表现更为清楚。

（2）颜色

绝大多数合成钻石呈**、渴**（大多数）具沙漏状色带；而天然钻石为无色、浅黄及其它颜色。而目前品质较好的CVD钻石业能达到无色或浅咖啡色，肉眼几乎无法辨认。

（3）吸收谱线

合成钻石 缺失天然钻石中无色－浅**系列具有415nm最为特征 谱线。另外绝大部分天然钻石为Ⅰa 型，而合成钻石主要为Ⅰb 型，少数情况下有双原子集合体氮存在。

（4）异常双折射

正交偏光下，天然钻石因生长及运移过程的复杂性表现出复杂的异常双折射特征，如不规则带状、波状、斑块状和格子状等，而合成钻石异常双折射表现较弱，某些合成钻石呈十字形交叉的亮带。

（5）发光特征

紫外荧光： 有些合成钻石在长波紫外光下呈惰性，在短波紫外光下显示中等至强的黄绿色荧光，并且具分带现象，与天然钻石的荧光特征不同。

怎样快速分辨锆石和钻石？

透明度测试：如果在纸上画一条线，将“钻石”放置在纸上，如果透过“钻石”可以看到那条线的话，它就不是钻石，因为钻石会将100%的光反射，应该看不清任何东西。

湿度测试：向矿石哈气，哈气扩散得非常快。钻石的表面非常光滑，它留不住水和冷凝液体。

瑕疵测试：仔细地用放大镜观察矿石，如果可以观察到矿石内部有一些小的瑕疵，那么这就是一颗真的钻石。除非这是一块非常极尽完美的钻石（几乎不可能）。假的钻石总是非常纯非常清澈的。

紫外线测试：如果有一台比较高端的器材，可以通过紫外线来观察，如果它可以变色，它就是真的钻石，因为真正的钻石是对紫外线有反应的。

最近我刚刚购入了一款天然钻石耳饰，买之前也是关于人造钻石和天然钻石做了很多功课的。天然钻石是大自然的馈赠，美丽的外表和它珍稀珍贵的特性，使它一直以来就备受喜爱。由于最近几年出现了人造钻石，想要辨别人造钻石与天然钻石是需要了解一些方式的。比如看钻石鉴定证书是否有专业鉴定机构的标志和编号、防伪条，或者拿去有钻石生产商协会投入验真合作的机构进行监测，目前国际上人造钻石鉴定最权威的机构是IGI国际宝石学院和GIA美国宝石学院。前不久，钻石生产商协会全球钻石验真项目PROJECT ASSURE也正式落地中国，主要是测试市面上的钻石检测仪器，以防合成钻石进入天然钻石供应链，让广大消费者购买钻石的时候可以更加的放心。天然钻石的形成时间可以追溯到地球诞生的初期，历史可以说是很久远了，而且天然钻石每一颗都独一无二的，完全不同的，很有收藏价值。另外就是，对比人造钻石生产时的碳排放量，天然钻石也环保了很多，只有人造钻石碳排放量的三分之一。人造钻石由于是机器批量的产物，也不存在保值这一说，就是所谓的“假钻”，短期快餐式的产品完全比不上上亿年沉淀形成的天然钻石，并没有值得购买的意义。多重比较下来，天然钻石当然更值得被选择。

很多人买钻石并没什么经验和与钻石相关的专业的知识，所以可能只能根据一些说明书或者是卖钻者得介绍去了解。现在市场上买的钻石有很多事合成的钻石。那合成钻石怎么辨别呢？

1内、外部显微特征

　　a合成钻石内常可见到细小的铁或铁镍合金触媒金属包裹体，在反光条件下观察可见这些包裹体呈金属光泽。

　　b合成钻石的晶面上常会显示不寻常的树枝状生长花纹，在{100}面上可见残留的四边形籽晶片。

　　C天然钻石一般呈八面体或立方体等单形或聚形，而合成钻石则发育由八面体、立方体、菱形十二面体和四角三八面体等单形组成的聚形。这样，在合成钻石中形成多种生长区，显微镜下可观察到相应的生长纹理及不同生长区的颜色差异。

合成钻石鉴别（一）

　　2荧光特征

　　合成钻石在长波紫外灯下常呈惰性，在短波紫外灯下不同生长区呈现差异性发光性。而天然钻石的荧光在长波下往往强于在短波下。

　　3吸收光谱

　　无色浅**天然钻石具有415nm特征吸收线，而合成钻石缺失415nm吸收线。另外，查塔姆合成无色钻石还具有特征的271m紫外吸收峰及2802cm一红外吸收峰

合成钻石鉴别（二）

　　4阴极发光

　　天然钻石通常显示相对均匀的蓝色灰蓝色。而合成钻石通常显示占绝对优势的黄黄绿色，与天然品形成鲜明的对比。另外，合成钻石的阴极发光还具有规则的几何图形(受生长区控制)。分布于晶体四个角顶的八面体生长区发黄绿色光，呈十字交叉状:位于晶体中心的立方体生长区发**光，呈正方形:位于八面体和立方体生长区之间菱形十二面体生长区发蓝色光，呈长方形二

在早前，世界上最大的钻石供应商，戴比尔斯宣布涉足合成钻石领域，子公司将会售卖1克拉大小的合成圆钻，每个钻石会带标记来区分。

天然钻石其实并不少见，珠宝级的钻石少见一些，但是今天的钻石地位得益于“钻石恒久远，一颗永流传”的营销奇迹和整个钻石行业的垄断销售模式。随着戴比尔斯对钻石业的控制力下滑，实验室合成技术的成熟，钻石行业受到冲击是迟早的事，这时候主动进入合成钻石领域，戴比尔斯还是很聪明的。

回到问题上来说，基本上，人造钻石和天然钻石没有区别，只有仪器上才能看出区别。

如果是合成立方氧化锆或者莫桑石，那化学成分和钻石都不一样，更本不是一个东西。火彩，密度，硬度都不一样，戴手上没有钻石光彩夺目的感觉。

如果是实验室合成钻石，CVD这一类的化，几乎看不出太大差异来，只能通过大型仪器检查，测红外光谱等等属性。

自然环境下，钻石生产过程中变数很多，全球的钻石中大约15%能达到宝石级的品相，剩下的都不够纯净，或者是多晶结构。所以天然钻石分为宝石级钻石和工业级钻石两种。工业级的钻石，人工合成技术已经很成熟了，在市场上有很好的销路。而且，工业使用，没有人关心是不是天然的。宝石级的合成钻石，技术还比较新，实验室下的合成方法很多，各有利弊。不过人工合成可以直接得到单晶，纯净度也不错。在肉眼下，在宝石级别，天然钻石和人工钻石是没有区别的。上仪器的话，光学特性有一定的区别。人工合成是IIa型钻石，这是鉴定的重要特征。

就像其他宝石一样，人工技术会越来越成熟，但是消费市场会分级，有钱人会继续买天然钻石的。

高温高压(HTHP)法最早是以石墨为原料的，引入适宜的金属催化剂Fe、Co、Ni、Mn、Cr等，在2000K以上温度，几万个大气压下可以合成金刚石。目前，高温高压(HTHP)法只能生长小颗粒的金刚石;在合成大颗粒金刚石单晶方面主要使用晶种法，在较高压力和较高温度下(6000MPa，1800K)，几天时间内使晶种长成粒度为几个毫米，重达几个克拉的宝石级人造金刚石，较长时间的高温高压使得生产成本昂贵，设备要求苛刻。而且HTHP金刚石由于使用了金属催化剂，使得金刚石中残留有微量的金属粒子，因此要想完全取代天然金刚石还有相当的距离[9]。

132化学气相沉积(CVD)

[10]法

化学气相沉积(CVD)法是在高温条件下使原料分解，生成碳原子或甲基原子团等活性粒子，并在一定工艺条件下，在基材(衬底)材料上沉积生长金刚石膜的方法。常见的CVD方法包括:热化学沉积(TCVD)法，等离子体化学气相沉积(PCVD)法。等离子体化学气相沉积法又可以分为直流等离子体化学气相沉积(DC-PCVD)法、射频等离子体化学气相沉积(RF-PCVD)

法和微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法及微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积(ECR-PCVD)法等。

微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)由于微波激发等离子体具有无极放电、污染少、等离子体密度高、成本低、衬底外形适应性强等优点，受到国内外研究者的普边关注。而且其中等离子体是由微波激发产生，微波能通过波导管传输到沉积生长室，使气体激发成为等离子体并分解为各种基团。圆筒状微波等离子体CVD是最基本的一种装置，通过矩形波导管把245GHz的微波限制在发生器和生长室之间，衬底经微波辐射和等离子体加热。