42年前,那位发现价值10亿钻石的山东女孩,如今现状如何?

42年前,那位发现价值10亿钻石的山东女孩,如今现状如何?,第1张

说起钻石,很多女孩子都有可能会心动,因为对于很多女人来说,结婚的时候希望可以有一枚钻石戒指。在市面上,我们所见到钻戒上面镶嵌的钻石重量一般都在5克拉左右。对于很多人来说,要如果有一枚超过5克拉的钻石,那可以说是相当惹人羡慕,而且价值也十分不菲,可以达到千万元。

现在我国最大的一颗钻石叫做常林钻石,被保存在中国人民银行。这枚钻石,它的重量有158786克。这样的重量可是相当于一颗鸡蛋的重量了,可以说在钻石中真的是绝品。然而,这枚钻石却是一个山东女孩儿发现的,42年过去了,这枚钻戒已经超过了10亿,捡到这枚钻石的女孩子现在是什么样子的呢?

找到这颗钻石的人叫做魏振芳,她就是一个很老实的农民,每年就靠自己种的庄稼来生活,然而1997年12月却改变了她,让她有了一段不平凡的经历。这一天的魏振芳还和往常一样下地去干活,但是打算在她回家的时候,却发现地里有一块草没有除干净,于是决定回去继续劳作。

可是这次的返回让她发现了一个会发亮的东西,她拿起来这个东西和鸡蛋的大小差不多,而且十分晶莹剔透,但是对于一个农家妇女来说,自然不知道这是什么了,于是就把它带回去了。回到村里,她就去找懂行的人去看看到底是什么,不问不知道,一问才知道这原来是一块天然的钻石,价值不菲。

之后这件事被传开了,所以说就有803矿厂的领导专门去找上她,让她这枚钻石上交给国家,用于保管研究。但是在这个时候魏振芳却犹豫了。可是她的父亲决定要把这枚钻石上交给国家,而且还和自己的女儿一起去北京上交这枚钻石。

经过专家的鉴定后,这枚钻石的重量达到了158786克拉,而且是一块上好的天然钻石。它的价值可以达到10亿元以上,但是最后魏振芳还是选择上交给国家。这一举动也引起了大众的关注,之后领导问她想要得到什么奖励,然而她却并没有给自己谋私利,而是说希望自己村里可有一台拖拉机,因为村里太穷了。最后,魏振芳通过自己的无私奉献破格进入了一个工厂,那位领导也给他们村里一台拖拉机,不仅如此,还拿出一百万奖励她所在的地方,这也让当地修建了十分重要的基础工程。

但是之后的魏振芳生活上却遇到了困难,因为自己生病花光了家里的所有钱,而且自己所在的工厂也没有很好的效益,这也让她的家庭一下子变得贫困起来。所谓说祸不单行,她的丈夫也患上了重病,整个家庭苦不堪言。然而这些苦难并没有击倒她,而是让她更加坚强。但是最让人想不到的是,无论家里遇到多么大的困难,她从来都没有向政府和领导去提出要求。最后是领导发现了这些事情,才帮她换了工作。让他们有所改善。

就是这样一个平平凡凡的农民,却有着不平凡的精神。然而当她再去提起自己当时的事件时,她不是后悔,而是骄傲。

中国的珠宝首饰消费市场早于整个奢侈品消费市场位居世界第二,但整个珠宝首饰产业的现状不容乐观。

我国珠宝行业是一个经历了几千年发展历史的古老行业,整个行业发展历程可谓此起彼伏,波澜壮阔。谁能走过“严冬”,不取决于现在的珠宝企业的发展规模、资本实力和人才结构,也不取决于现在珠宝企业所处的行业地位、区域优势和品牌影响力,而是取决于这些企业的企业发展战略和企业发展战略的执行水平。

  本文通过结合其他行业的发展历程和经验,分析论述了我国珠宝业的现状与未来,希望为我国中小珠宝企业提供一条可借鉴的发展战略思路。

  我国珠宝企业据统计有5000多家,零售终端约有两万多家。根据《中华人民共和国中小企业促进法》对中小企业的定义,我国现阶段的珠宝企业绝大多数为中小企业,而且多是抗风险能力较弱的中小企业。

  我国珠宝企业中的生产型企业,多是劳动密集型的、低技术附加值的企业,是依靠赚取微薄的加工费而生存的。随着新劳动法的推出,原有的不规范的 “低成本”用工制度基本陷于崩溃。用工成本20%至30%的上升,对于那些投资回报率在30%以下的企业,打击无疑是致命的。不用说其他危机,就是眼前的社保问题,对于那些生产型的中小珠宝企业已是一个巨大的危机。这些都可以通过其他行业大量的小厂倒闭来进行佐证。生产型企业另外一个重要问题是产品设计的版权问题,随着知识产权保护意识的不断增强,缺少研发能力、靠抄版过日子的生产型企业灭亡只是时间早晚的事。

  处于珠宝产业链中游的珠宝首饰批发企业,是行业中最悲惨、最值得同情的企业。且不说去年的数家批发企业因资金链断裂而人间蒸发,就是今年也有一些批发企业因经营风险加大和利润率过低而偃旗息鼓。

  以前批发企业的厂家大量赊货早已成为历史,取而代之的是现款现货和日批日结;以前的数千万元的日常铺货早也被高息压得不见踪影,取而代之的是精打细算地追求“最佳铺货量”。可以预见,随着生产型企业的品牌化之路推进和连锁经营企业的配货体系不断健全,单纯性的批发企业将迎来“穷途末路”。

  珠宝终端的危机相对来说也许会小一些,“决胜终端”这句口号其实也体现了珠宝终端的特殊价值。目前,中国的珠宝终端以两种模式为主,一种是商场专柜模式,一种是专卖店模式。商场专柜模式现在的竞争越来越变成少数品牌之间的专利,卡地亚、施华洛世奇、周大福、周生生、谢瑞麟、戴梦得、六福和金至尊等品牌基本占据了主导地位,其他的品牌在商场中基本处于陪衬和点缀的地位。

  而每年一度的“调场游戏”和不公平的“二等国民待遇”,会让这种竞争局面越来越有利于那些现在处于优势地位的品牌,而那些大量的“全国品牌” 要么另辟蹊径,要么坐待出局,要么勉强糊口。专卖店模式也许是未来珠宝零售终端的主流模式,因为这种零售模式有着高度的自主权和稳定性,非常适合品牌连锁企业的稳步发展。

  现阶段,我国的这种店铺经营模式仍不成熟,随着品牌连锁经营的高速发展和连锁经营体系之间的竞争加剧,专卖店模式也将面临巨大的考验。比如:未来专卖店模式的转换成本将更高,难度将更大,并且随着信息时代的到来,一个连锁经营体系的崩溃风险越来越大,任何专卖店都不可能在总部出现危机时独善其身。独家老店虽然不会遭受“池鱼”之祸,但独家老店在品牌林立时代的生存和发展状况也十分堪忧。不仅如此,现在消费者的两极分化也越来越严重,这种因贫富分化加剧而带来的新的社会问题迟早要波及珠宝行业。众所周知,“纺锤型”的消费者结构比“哑铃型”的消费者结构更有利于一个行业的发展,而这种局面现在来看维持下去也许会越来越难。

  企业经营如同逆水行舟,不进则退,埋头苦干、只顾眼前是很容易深陷危机之中的。古语说:人无远虑,必有近忧。企业不看准自己的产业发展方向,不及时了解经营环境的客观变化,不锐意进取、积极创新,是不可能基业长青的,尤其是在全球化的今天。

  当前我国中小珠宝企业必须面对的问题是:宏观经济环境的变化、新《劳动法》造成的用工成本上升、国际国内金价的大幅波动和通货膨胀的居高不下,同时还要面对国外强势品牌的大规模入侵。

  不仅如此,企业还要面对自身的生存与发展问题,战略、产品、营销、管理、渠道、品牌、文化和人才等问题,样样都要企业的命,样样都让企业的决策者们夜不安寝。危机总是与机遇相伴。在整个行业即将进行盘整之际,如果能顺势而为,找对产业发展方向,制定出适合企业自身的发展战略,同样能让中小企业脱颖而出,成为行业翘楚。

  首先,生产型的珠宝企业,虽然不可能像百泰首饰一样大手笔试水终端,但也可以选择专业化生产的发展模式,也可以称之为:集中生产单一产品或服务的战略。如,生产一些独具特色的产品,在细分领域中称王。现在已有一些企业的产品具有一定的特色,或是在一定的地域中处于领导地位。如果这些企业能把握这些优势,通过在一个细分领域做大做强,生产型企业仍有机会得到进一步的发展,不过要加大对生产研发方面的投入,以及与一些国际机构和国内行业组织进行充分的借力合作。

  细分为王和借力发展可以说是生产型企业发展的首选策略,向下延伸参与批发、零售和横向发展多品类生产的成功机会相对渺茫。

  其次,批发型的珠宝企业,必须积极主动改变当前的盈利模式,越来越成熟的厂家展厅批发和在线版房,以及各连锁经营品牌的配货中心都将逐渐减弱批发企业的地位。批发企业在上下游的夹缝中是无法发展壮大的,必须及时地进行企业经营战略转型。批发企业最好的转型趋势是自己发展成为区域品牌,或是给国内强势品牌做区域配货中心。前者的发展战略也可以说是纵向一体化战略,需要一定的前期品牌推广投入;后者由于走的是整体转型战略,未来很可能为强势品牌做嫁衣,但两种方案都比继续在等待中被迫转型或关门强。虽然不能说批发企业是阶段性的产物,但珠宝行业中批发企业的生存环境绝对会越来越恶劣,生存和发展都将日益艰难。

  最后,处于零售地位的终端珠宝企业,审时度势的加入一个有发展潜力的连锁经营体系和打造成地方强势品牌,是必由的发展之路。连锁经营绝对是未来的终端主要经营模式,而专卖店模式更是连锁经营加盟的首选。国内目前的连锁加盟格局尚未完全形成,大量二流商场中的品牌专柜和小型的专卖店未来前景堪忧。随着以大中专卖店模式为主要渠道选择的强势品牌的攻城略池,那些根基不稳的中小企业发展将受到极大的限制。我们以六桂福珠宝的大型专卖店模式为例,到一个城市即选择优秀的地段开设一个大型的专卖店,投资规模基本在400万元至500万元之间,租约更长达5年至8年。显而易见,这样的品牌专卖店抵御风险的能力和未来发展的潜力是很大的。再加上精致的装修、强势的营销和卓越的产品服务,大型专卖店成为当地的领头羊是轻而易举的事情。

  “选择比努力重要”。现在的中国中小珠宝企业已经到了一个需要立即作出选择的时候,任何等待和彷徨都可能丧失机遇,都可能迎来灭顶之灾。

  无论处在珠宝行业上游、中游和下游的企业,未来的竞争攻防绝对是极其残酷。只有早日选择好企业的发展方向,制定好科学的发展战略,坚定不移地执行好既定的发展策略,才能真正地走出挣扎求生的窘境,才能真正地迎来大步发展的机遇。

  有资料表明,美国平均每年注册成立50万家企业,有不到千分之一的企业能上升到中型企业,或是称之为稳定企业。1000家企业中999家基本都在这个水平线下消失了,其中95%的企业在3年之内就破产了,其余的企业就永远停留在小老板的行列。

  2005年公布的中国首部民营企业发展报告蓝皮书称:20年来,中国每年新生企业近15万家,而每年消亡的企业也达十几万家。60%的民营企业在5年内破产,85%的企业在10年内死亡,中国民营企业的平均寿命仅为29年。

  这是一个多么严酷的现实,我国中小珠宝企业也很难逃过这个宿命。在我国当前市场开放的程度越来越高,全球一体化特征越来越明显;市场竞争越来越激烈,机会越来越少;企业技术创新速度越来越快,劳动力和其他商务成本越来越高;消费者越来越成熟的现状下,如果企业不进行深入、系统的战略性思考,如果企业没有与时俱进的发展战略,企业不要说发展,就连生存都会成为问题。

  我国珠宝业一直以来被喻为朝阳产业,现在似乎仍在朝着这个方向发展,然而,随着我国股市走低,能源和原材料价格的上涨,通货膨胀、美元贬值、银根紧缩……可以预见,珠宝行业的整合将会加速,竞争也会加剧,企业利润率将会面临着成本上升和信贷融资难度加大等问题的考验。有一种假设:如果在未来很长的一段时间里,以上这些不利因素持续存在,那些尚未壮大起来的珠宝企业何去何从?

可见,任何产业的激烈竞争,毫无疑问都会使大批没有核心竞争力的品牌消亡,从而加大品牌的集中程度,促进产业整体升级。因此,中国珠宝企业要想在竞争激烈的红海中突围,惟有塑造优秀品牌,通过创新发展增强企业的核心竞争力。

天然钻石因其稀少,除了观赏及饰品外,还被应用于工业中,如钻石切割、高端军工等,只因其昂贵而没被广泛应用,实际中很多加工、制造业及产品都可利用。由于钻石的硬度极高,可以用于沙纸、钻探、研磨工具之上,可以用来切削和刻画其他物质。不过用来工业上的钻石一般是人造的,利用高温高压制成钻石微粒,天然的钻石一般做观赏用。

题主是否想询问:“东麟钻石厂在哪”?广东省从化市鳌头镇。东麟钻石有限公司是一家加工钻石为主的外资企业,总部设在丹麦,公司属下"东麟钻石厂"坐落在广东省从化市鳌头镇"钻石之城"棋杆,占地面积50亩,现东麟钻石厂有员工4000多名,其中广东省内占31%,省外占69%。

原因有三个:

其一:物以稀为贵,其二:钻石属于垄断行业,其三:营销非常成功。

钻石的原石资源很少。钻石是一种深埋在地下亿万年的矿产,是一种不能再生的物质。经过了人们几千年的发掘,产量也变得越来越少,而且被打造成钻石的原石更少,物以稀为贵,因此造成了钻石价格贵的现状。

钻石加工和打磨的难度大。开采出来的矿石在经过精心的分选之后,可以被打造成钻石的原石非常少。经过冶炼和对钻石毛坯进行细致的分析,确定方案,在确保重量、净度和款式的情况下进行切割和打磨,需要专业的切割师,在经过漫长的时间之后才会形成一颗钻石,因此钻石的价格贵也是正常的。

一颗钻石,从它的开采、分选、加工、分级、销售,到最后卖到购买者手中,约涉及200多万人,一枚钻戒是天然造物主和200多万人心血的结晶,它经过层层加工,从原本毫不起眼的原石,变成了光彩夺目的摧残宝石之王,钻石的无比珍贵也就是在其中。

衡量一颗钻石稀有性品质的标准主要有四个维度,即重量(CARAT)、净度(CLARITY)、色泽(COLOUR)和切工(CUT),也就是通常所说的“4C标准”。这个标准由GIA(美国宝石学院)创立,是目前在世界上包括中国最为主流的钻石评价标准。

参考资料:

:钻石

钻石大小和品质频率分布,包括钻石的大小、颜色、晶体形态、表面形貌、质量分布(干净程度)等特征是可以指示特定产矿区钻石整体特征。由于不同矿区产出钻石的统计特征不相同,这些特征成为帮助判断钻石产地来源重要的基础之一。这些特征通常也被钻石开采公司采用来校准他们的产品,如机械故障或失窃等产生问题的判断。事实上,一些非常有经验的钻石贸易行家常常可以根据钻石毛坯的这些基本特征就能够非常准确判断出某些钻石的产地(通常是相对有限的区域内),2008年金伯利进程证书制度钻石专家工作组研制了分析毛坯钻石特征的方法,对科特迪瓦的Bobi 和 Tortiya矿区钻石的大小、晶体形态、质量分布特征进行了统计(Kimberly Process/Chairs report to the Plenary on the activites of KPCS,2008)。2009年金伯利进程呈交了对加纳钻石特征的统计,对于阻止科特迪瓦的冲突钻石起到了明显作用(Kimberley Process,2009)。

通过对项目实验研究用样品和矿区开采样品的观察和统计分析,并结合前人的研究资料,可以得出以下结论:

(1)湖南地区砂矿金刚石普遍粒度较小,并在沅水流域显示分段富集的特点,平均粒度和重量较山东和辽宁地区小,而山东金刚石的粒度和重量分布都具有较大的差异。

(2)湖南地区砂矿金刚石以带有磨圆特征的完整晶体居多,完整度也最高,为894%,辽宁和山东地区金刚石的晶体完整度比例不及湖南地区,其中辽宁金刚石的晶体完整度又较山东金刚石晶体高。总的来说,山东钻石的晶形完整度最差,不规则晶体和碎块约占40%。根据前人研究资料:山东地区钻石破碎率约为55%;辽宁地区钻石晶体晶形多数完整;湖南地区钻石晶体完整度约为86%,单形高达96%以上;这与本文的研究样品的晶形和晶体完整度统计结果基本一致,说明本报告在实验研究样品的选取方面基本和历史资料符合,有一定的代表性。

(3)辽宁金刚石晶形的完整度比例最高。罗声宣等(1999)认为金伯利岩中的金刚石晶体包括完整晶体和原生碎块(破碎面上有蚀象)两种,金伯利岩中的金刚石在选矿过程中,平均产生1545%的次生机械破碎,一个完整的金刚石晶体可分裂成两个或两个以上的次生碎块。因此,金伯利岩中金刚石的完整晶体,实际上比统计数据要多得多,同时,大粒级金刚石的含量,实际上比统计数据要高得多。因此,前文中对于辽宁和山东地区金伯利岩原生钻石的大小、完整度统计结果也可能存在一定的片面性。但是综合历史及现在对湖南、山东和辽宁质量特征的数据,还是可以显示出有一定代表性的差异:湖南金刚石的质量大小具有稳定性,而山东、辽宁金刚石的质量大小相对参差不齐,其中山东最参差。

(4)辽宁和湖南矿区宝石级金刚石产出相对较多,山东矿区宝石级金刚石含量较少,这和过去钻石贸易中我国辽宁钻石的平均价格在三个产地中最高(基本上可以接近非洲国家最好质量钻石的水平)(丘志力,2000)相一致。根据历史资料及本项目的观察调研,三个产地钻石毛坯的质量(重量)及完整性的对比见图32,图33。

图32 中国三个产地钻石毛坯的质量(重量)对比图

Figure 32 Comparison chart of rough diamond weights of the three diamond fields in China

图33 中国三个产地钻石毛坯的完整性对比图

Figure 33 Comparison chart of rough diamond intactness of the three diamond fields in China

总之,山东金刚石的粒度最大,质量(重量)变化也最大;湖南钻石相对较小,质量(重量)变化小,完整性最好;辽宁钻石晶形完整度比例最高,宝石级钻石的含量最高。

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到现在,要说世界上什么东西最值钱,那必须是钻石了,钻石的价值不是我们可以衡量的,一个一克拉的钻石就能够达到五位数,而如今年轻人更是用钻石定义了爱情,这让钻石有了另外一层的含义,但也许很少有人听说过一个故事,在42年前,我国一位姑娘挖出了一个1587869克的大钻石,价值十个亿,这也是我国目前为止发现的最大的钻石,后来这个叫魏振芳的姑娘怎么样了呢?

42年前,我国还正在刚刚发展的时候,当时出生于山东的魏振芳也是被农村队分配过去挖地,这个时候她年龄并不大,加上是女生,因此任务也就不繁重,只是翻翻土,有一天在工作的时候突然发现一个东西很闪,她带着好奇心就继续翻了下去,她一开始觉得只是个石头,而她本人也总是喜欢收集一些好看的石头玩耍,所以这个石头独特就让她很是喜欢,尤其是在太阳照射下显得那么光彩夺目,所以就拿回家了。

父亲看到这个石头知道不简单,虽然说他并没有亲眼见过钻石,但是之前也听别人讲起过,所以觉得自己手里这个应该就是钻石,很是开心,立马上交给了国家,当时父亲告诉家里人的时候,他们都惊呆了,如果真是钻石,那简直是发现了大宝藏,要知道他们的生活也是很困难的,家里八个孩子连温饱都解决不了,但是父亲还是认为要交给国家,不能为了一己私利就留下来。

家里人也很赞成父亲这样做,他们觉得虽然现在生活很艰苦,但也有自己的地可以耕种,这是国家给的待遇,要珍惜,理应上交国家的,要是私吞的话,就是昧着良心,于是魏振芳和父亲一起去了北京,上交给了相关部门,专家也立马过来验证,当看到这个钻石的时候,专家都愣住了,因为从来没有见过这么大的钻石,觉得这个钻石很不一般,赶紧细细研究一番,研究过后,结果证实这个就是钻石。

而且这个钻石不仅是我国最大的,还是亚洲发现的最大的钻石,更是世界上第二个最大的钻石,因为是在山东常林被发现的,所以也就给它起了个名字:常林钻石,据专家估值,这个钻石价值十个亿,这放在42年前绝对是一笔天文数字了,那么对于一个家里连温饱都解决不了的人,能够选择把价值连城的东西上交国家,这种精神是值得人钦佩的。

当领导问他们想要什么的时候?朴实的父女两人左想右想不知道说什么好,最后还是魏振芳和领导说,村里太穷了,希望能给一辆拖拉机,领导都笑了,后来没多久一个崭新的拖拉机就出现在他们的村庄里,而且还奖励给他们一千块钱,而魏振芳后来也是通过自己的努力成为了工会主席,一直都是那个质朴的样子。

在退休后,丈夫身体越来越不好,她把所有积蓄都拿来给丈夫看病,还变卖财产,这个时候不少人也就开始背后嘀咕,这当年要不把钻石交上去,生活还不知道有多好呢。但魏振芳对于这些人说什么她都只是笑笑,她说她从未后悔,如果再重新来一次还是会选择同样的上交给国家。

颜慰萱 陈美华

作者简介:颜慰萱,中宝协第三届人工宝石专业委员会高级顾问,原中国地质大学(武汉)珠宝学院院长、教授。

陈美华,中宝协第三届人工宝石专业委员会委员,中国地质大学(武汉)珠宝学院教授。

化学气相沉淀法合成钻石有几种方法,如热丝法、火焰法、等离子体喷射法和微波等离子体法等,但最常用的方法是微波等离子体法。这是高温(800~1000℃)低压(104Pa)条件下的合成方法。用泵将含碳气体——甲烷(CH4)和氢气通过一管子输送到抽真空的反应舱内,靠微波将气体加热,同时也将舱内的一个基片加热。微波产生等离子体,碳从气体化合物的状态分解成单独游离的原子状态,经过扩散和对流,最后以钻石形式沉淀在加热的基片上。氢原子对抑制石墨的形成有重要作用(图1,图2)。

所谓等离子体简单说就是气体在电场作用下电离成正离子及负离子,通常成对出现,保持电中性。这种状态被称为除气、液、固态外物质的第四态。如CH化合物电离成C和H等离子体。

图1 微波等离子体法合成CVD钻石

(据Martineau等,2004)

图2 等离子体及碳结晶示意图

当基片是硅或金属材料而不是钻石时,因钻石晶粒取向各异,所产生的钻石薄膜是多晶质的;若基片是钻石单晶体,就能以它为基础以同一结晶方向生长出单晶体钻石。基片起到了籽晶的作用。用作基片的钻石既可以是天然钻石,也可以是高压高温合成的钻石或CVD合成钻石。基片切成薄板状,其顶、底面大致平行于钻石的立方体面({100}面)。

一、化学气相沉淀法合成钻石的研发史和现状

1952年美国联邦碳化硅公司的William Ever-sole在低压条件下用含碳气体成功地同相外延生长出钻石。这比瑞士 ASEA公司1953年和美国通用电气公司(GE)1954年宣布用高压高温法合成出钻石的时间还要早,因而Eversole被视为合成钻石第一人。但当时CVD法生长钻石的速度很慢,很少有人相信其速度能提升到可供商业性生长。

从1956年开始苏联科学家通过研究显著提高了CVD合成钻石的速度,当时是在非钻石的基片上生长钻石薄膜。20世纪80年代初这项合成技术在日本取得重大突破。1982年日本国家无机材料研究所(NIRIM)的Matsumoto等宣布,钻石的生长速度已超过1μm/h。这在全球范围内引发了将这项技术用于多种工业目的的兴趣。

20世纪80年代末,戴比尔斯公司的工业钻石部(现在的Element Six公司)开始从事CVD法合成钻石的研究,并迅速在这个领域取得领先地位,提供了许多CVD合成多晶质钻石工业产品。

这项技术也在珠宝业得到应用,那就是把多晶质钻石膜(DF)和似钻碳体(DLC)作为涂层(镀膜)用于某些天然宝石也包括钻石的优化处理。

尽管当时CVD合成钻石的生长速度有了很大提高,使得有可能生长出用于某些工业目的和宝石镀膜的较薄的钻石层,但要生产可供切磨刻面的首饰用材料,因需要厚度较大的单晶体钻石,仍无法实现。一颗 05克拉圆钻的深度在3mm以上,若以0001mm/h速度计算,所需的钻坯至少要生长18周。可见,低速度依然是妨碍CVD法合成厚单晶钻石的主要因素。

20世纪90年代,CVD合成单晶体钻石的研发取得显著进展。先是1990年荷兰 Nijmegen大学的研究人员用火焰和热丝法生长出了厚达05mm的CVD单晶体。后在美国,Crystallume公司在1993年也报道用微波CVD法生长出了相似厚度的单晶体钻石;Badzian等于1993年报道生长出了厚度为12mm的单晶体钻石。DTC和Element Six公司生产出了大量用于研究目的的单晶体钻石,除掺氮的褐色钻石和纯净的无色钻石外,还有掺硼的蓝色钻石和合成后再经高压高温处理的钻石。

进入21世纪,首饰用CVD合成单晶体钻石的研发有了突破性进展。

美国阿波罗钻石公司(Apollo Diamond Inc)多年从事CVD合成单晶钻石的研发。2003年秋,开始了首饰用CVD合成单晶钻石的商业性生产,主要是Ⅱa型褐色到近无色的钻石单晶体,重量达1克拉或更大些。同时,开始实验性生产Ⅱa型无色钻石和Ⅱb型蓝色钻石。阿波罗钻石公司预计其成品刻面钻石在2005年的总产量为5000~10000克拉,大多数是025~033克拉的钻石,但也可生产1克拉的钻(图3,图4)。

图3 无色—褐色CVD钻石

(据Martineau等,2004)

图4 CVD钻石的设备及合成工艺

(据DTC,2005)

2005年5月在日本召开的钻石国际会议上,美国的Yan和Hemley(卡内基实验室)等披露,由于技术方法的改进,他们已能高速度(100μm/h)生长出5~10克拉的单晶体,这个速度约5倍于用高压高温方法和其他CVD方法商业性生产的钻石。他们还预言能够实现英寸级(约300克拉)无色单晶体钻石的生长。

由此可见,首饰用CVD合成钻石的前景是十分喜人的,它对于钻石业的影响也是不可低估的。

二、化学气相沉淀法合成单晶钻石的特征和鉴别

近年来一些研究和鉴定机构一直致力于研究合成单晶钻石的特征和鉴别。我们在这里所要介绍的资料来自于美国宝石学院《Gems&Gemology》杂志上的3篇论文。

1)Wuyi Wang等(2003)对阿波罗钻石公司此前生产的13粒样品的性质和鉴定特征进行了总结。

2)Martineau等(2004),综述了对 DTC和Element Six公司近15年来生产的上千颗实验样品(包括合成后切磨成刻面的样品)的研究结果。样品中除有与阿波罗钻石公司相同的含氮的褐色钻石和纯净的近无色钻石外,还有掺硼的蓝色钻石和合成后再经高压高温处理的钻石。

3)Wuyi Wang等(2005),对法国巴黎第13大学 LIMHP-CNRS实验室生长的6颗实验样品的性质和鉴定特征进行了总结,其中3颗是掺氮的,另外3颗则是在尽量减少杂质含量的条件下生长的高纯度钻石。

上述论文中所涉及的样品都是用化学气相沉淀法中的微波法生长的,因而论文所总结出的特征和鉴别方法有许多共同点,但由于合成技术方法(包括实验目的和条件,掺杂类型和浓度以及基片类型等)的差别,它们的特征也存在某些差别。

1晶体

因为是以天然钻石、高压高温合成钻石或CVD合成钻石切成平行{100}晶面(立方体面)或与{100}交角很小的薄片作为基片,故CVD法生长出的单晶体大都呈板状,有大致呈{100}方向的大的顶面,偶尔可在边部见到小的八面体面{111}和十二面体面{110}。八面体面{111}和十二面体面{110}分布的部位通常含较多的包裹体,是生长质量较差也不易抛光的部位(图5,图6)。

图5 天然钻石、HTHP合成钻石和CVD合成钻石晶体形态

图6 天然钻石和CVD合成钻石的形态差异

用差示干涉差显微镜或宝石显微镜放大观察掺氮钻石的生长表面,可观察到“生长阶梯”,它由“生长台阶”和将它们分隔开的倾斜的“立板”构成(图7,图8)。

图7 CVD钻石在{100}面上看到的表面生长特征(据 Wuyi Wang等,2005)

图8 掺氮钻石表面的“生长阶梯”现象

(据 Martineau等,2004)

2钻石类型和颜色

Martineau等(2004)把DTC和Element Six公司迄今的实验样品归纳为4类。

(1)掺氮的CVD合成钻石

因为合成过程中难免会有少量空气进入反应舱,而空气中含氮,添加的原料气体中也会有杂质氮,故要完全排除合成钻石中的氮是困难的。含氮少时属于Ⅱa型,含氮多时属于Ⅰ b型。除少数为近无色外,绝大多数带褐色调(法国巴黎第13大学的样品有带灰色调的),这明显不同于带**调的天然的和高压高温合成的钻石。阿波罗钻石公司现有产品大都属于这一类,多数为Ⅱa型,少数为I b型。已有的实验表明,氮有助于明显提高合成钻石的生长速度,因而有时可人为地有控制地掺氮(图9)。

(2)高压高温处理的掺氮的CVD合成钻石

实验表明,高压高温热处理可以减弱掺氮CVD合成钻石的褐色调。由于掺氮CVD合成钻石的褐色调是与N-V(氮-空穴)心等因素有关而与塑性变形无关,故高压高温减色也是与改造 N-V(氮-空穴)心等有关,而与修复塑性变形无关。

(3)掺硼的CVD合成钻石

合成过程中在原料气体中加入 B2H6,所得到的合成钻石将含少量的硼,属于Ⅱb型,其颜色为浅蓝至深蓝色(图10)。

(4)除氢外无其他杂质的高纯度CVD合成钻石

属于近无色到无色的Ⅱa型钻石。由于氢是原料气体的组成部分,有杂质氢是不可避免的,因而关键是严格控制氮和硼,这有相当难度,而且生长速度比掺氮的要慢许多(图11)。

图9 掺氮褐色CVD钻石

图10 掺硼蓝色CVD钻石

(图9~11据 Martineau等,2004)

图11 高纯度CVD钻石

3颜色分带

在垂直晶体生长方向(即平行于{100}面的方向)进行放大观察,在Element Six公司的实验样品中可看到颜色的成层分布。在掺氮的褐色钻石中可见褐色的条带,而在掺硼的蓝色钻石中可见蓝色的条带(图12)。

在阿波罗钻石公司的产品中也见到有褐色的条带。

图12 阿波罗钻石公司的产品中的褐色条带

(据Wuyi Wang等,2003)

4包裹体

较少含包裹体,不是在所有样品中都能观察到。主要是一些针点状包裹体,还有一些小的黑色不规则状颗粒,叫非钻石碳(图13)。因这些在天然的和高压高温合成的钻石中也能见到,故鉴定意义不大。但微波CVD合成钻石中不会有高压高温合成钻石中常见的金属包裹体,也不会有磁性。

阿波罗钻石样品中的几颗掺氮成品钻石的净度级别为VS1到SI2。

图13 针点状包裹体(左)和非钻石碳包裹体(右)

(据Wuyi Wang等,2003)

5异常双折射(图14,图15)

图14 CVD钻石异常消光(左)和天然钻石异常消光(右)

(据Wuyi Wang等,2003)

图15 平行生长方向观察(上)和垂直方向观察(下)

(据 Martineau等,2004)

在正交偏光显微镜下垂直立方体面观察,通常可见到由残余内应变而导致的格状的异常双折射,显示低干涉色,但围绕一些缺陷可见到高干涉色。整体上其异常双折射弱于天然钻石,但在边部八面体面{111}和十二面体面{110}分布部位有较强的异常双折射和较高的干涉色。

6紫外荧光

阿波罗公司的13颗样品,在LW UV下有8颗呈惰性,其余的呈微弱的橙、橙黄或**;在SW LV下除1颗样品外都显示从微弱到中等的橙到橙**。未见有磷光。

法国巴黎第13大学的样品,包括掺氮的和高纯度的,除1颗是连同基片的未确定外,其余在LW UV和SW UV下均呈惰性。

Element Six的14颗掺氮刻面钻石在LW UV和SW UV下均呈弱橙色到橙色。8颗刻面的高纯度CVD合成钻石在LW UV和SW UV下均呈惰性。5颗刻面的掺硼钻石在LM UV下均呈惰性,在SW UV下均呈绿蓝色并有蓝色磷光。

综上所述,除掺硼钻石外大多数CVD合成钻石在 LW UV和SW UV下的反应变化很大,可呈惰性到橙色,很难作为鉴定依据。

7用 DiamondView(钻石观测仪)观察到的发光现象

用戴比尔斯的DiamondView观察CVD合成钻石在短波紫外光下的发光特点,发现掺氮钻石呈现强橙到橙红色的荧光(图16,图17,图18),这与N-V心有关。经高压高温处理的掺氮钻石主要呈绿色。高纯度的CVD合成钻石在 DiamondView下不显橙色荧光,但有些样品有微弱的蓝色发光,这与晶格中的位错有关。这种蓝色发光也会出现在掺氮钻石的四个角。CVD合成掺硼钻石呈亮蓝色荧光,一些部分为绿蓝色(图19),有磷光效应,可延续几秒到几十秒钟。CVD钻石在Diamond-View下不显示天然钻石的八面体发光样式和高压高温合成钻石的立方-八面体发光样式。有趣的是,当CVD钻石是在高压高温合成钻石的基片上生长,而基片又未去掉时,可看到高压高温合成钻石的立方-八面体发光样式(图20)。

图16 DiamondView观察CVD钻石的发光现象

(据Martineau等,2004)

图17 DiamondView观察阿波罗钻石的发光现象

(据Wuyi Wang等,2003)

CVD掺氮钻石在垂直{100}的切面上可看到密集的斜的条纹(条纹间距相当稳定,不同样品中从0001mm到 02mm不等)。这是CVD合成掺氮钻石一个重要的鉴别特征。天然Ⅱa型钻石虽偶尔也有橙色发光,但没有这种条纹。掺氮钻石经高压高温处理后的发光变为绿色到蓝绿色,但密集的条纹依然可见(图21)。

图18 在高压高温合成钻石基片上生长的CVD钻石,在DiamondView下与基片呈不同颜色

(据Wuyi Wang等,2003)

图19 CVD合成掺硼钻石的荧光

(据Wuyi Wang等,2003)

图20 CVD掺氮(左)和CVD高纯度钻石(右)荧光

(据Wuyi Wang等,2005)

图21 未处理及高温高压处理后荧光对比

(据 Martineau等,2004)

CVD掺硼钻石在DiamondView下同样显示条纹或是凹坑或两者都有,这一特征未见于天然Ⅱb型蓝色钻石(图22)。

图22 CVD掺硼钻石的条纹和凹坑

(据Martineau等,2004)

8阴极发光图像

同上述DiamondView发光特征。

9光致发光光谱和阴极发光光谱(图23,图24)

在拉曼光谱仪上分别使用325nm(HeCd,氦镉)、488nm(氩离子)、514nm(氩离子)、633nm(HeNe,氦氖)和785nm(近红外二极管)激光束照射Element Six公司的各种样品并研究其发光光谱,以及用阴极射线照射 Element Six公司的各种样品并研究其发光光谱,Martineau等(2004)得出了表1结果。

表1 各种钻石的发光光谱特征

Martineau等同意Zaitsev(2001)的意见,认为467nm和533nm只出现在CVD合成钻石中,但指出高压高温处理后将不复存在;也同意Wuyi Wang等(2003)的意见,认为596nm和597nm对于CVD掺氮钻石有鉴定意义,但指出并非所有样品都有596/597峰。

10紫外-可见光-近红外吸收谱和红外吸收谱(图25,图26,图27)

图23 用514氩离子激光束辐照掺氮CVD钻石产生的发光光谱

(据Martineau等,2004)

图24 用325nm氦镉激光束辐照含氮CVD钻石(A)和同一样品经高压高温(B)产生的发光光谱

(据Martineau等,2004)

图25 掺氮CVD钻石(A)和同一钻石经高压高温处理后(B)的紫外-可见光吸收谱

(据Martineau等,2004)

用几种类型的光谱仪研究Element Six公司各种类型的CVD合成钻石后,Martineau等(2004)得出了表2结果。

表2 各种钻石的光谱特征

Martineau等(2004)认为,紫外-可见光-近红外光谱中的365nm、520nm、596 nm和625nm吸收对于CVD合成掺氮钻石是特征的,在高压高温处理的掺氮钻石中已不见,也未见于天然钻石和高压高温合成钻石中。

图26 阿波罗公司掺氮CVD钻石的红外光谱

(据Wuyi Wang等,2003)

Martineau等(2004)还同意 Wuyi Wang等(2003)的意见,认为红外光谱中与氢有关的8753cm-1,7354 cm-1,6856 cm-1,6425 cm-1,5564 cm-1,3323 cm-1和3123 cm-1对于CVD合成掺氮钻石是特征的,在高压高温处理的掺氮钻石中已不见,也未见于天然钻石和高压高温合成钻石中。3107cm-1吸收出现在高压高温处理后,也见于某些天然钻石。

图27 阿波罗掺氮CVD钻石的红外吸收谱

(据Wuyi Wang,2005)

11X射线形貌分析

在平行于生长方向的切面上进行的X射线形貌分析显示出明显的柱状结构,而在垂直生长方向的切面上看到的是许多暗色斑点或呈模糊的格子状。分析认为这种柱状结构是钻石晶体生长过程中一些位错从基片分界面或靠近分界面处出现并开始向上延伸的结果。

三、结束语

对于现今少量进入市场的成品掺氮钻石,略带褐色调、成品厚度较薄以及异常消光特点等能为鉴别提供一些线索,但最终的鉴别需要依靠大型实验室的DiamondView和阴极发光图像分析和谱学资料,包括发光光谱和吸收光谱资料。由于CVD合成单晶体钻石工艺的不断完善,特别是高纯度CVD钻石的出现及对掺氮CVD钻石的高压高温热处理,使现今能有效鉴别掺氮CVD钻石的发光图像特征和谱学特征也不再有效,这就进一步增加了鉴别的难度。但我们相信宝石学界一定会不断分析总结新出现的情况,找到鉴别的办法。

主要参考文献

Philip MMartineau,Simon CLawson,Andy JTay-lor2004Identification of synthetic diamond grown using chemical vapor deposition(CVD)Gems&Gemology,40(1):2~25

Wuyi Wang,Thomas Moses,Robert CLinares2003Gem-quality synthetic diamonds grown by a chemical vapor deposition(CVD)methodGems&Gemolo-gy,39(4):206~283

Wuyi Wang,Alexandre Tallaire,Matthew SHall2005Experimental CVD synthetic diamonds from LIMHP-CNRS,FranceGems&Gemology,41(3):234~244

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