钻石与合成钻石的鉴别

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　　摘要：钻石与合成钻石的类型；钻石与合成钻石的鉴别。
　　关键词：钻石 合成钻石 鉴别。
　　“钻石恒久远，一颗永流传。”在很多人心目中，钻石代表着真心实意和天长地久，长期以来， 合成钻石或由于粒度小或由于成本昂贵， 一直未具有商业价值， 对合成钻石的鉴定研究也为人们所忽视。自20 世纪90 年代以来， 随着合成技术的不断改进和完善， 合成钻石已成为商业事实。这给钻石的鉴定又提出了新的课题与挑战。
　　一、钻石与钻石的类型：
　　1.钻石：由碳原子组成的等轴晶系天然矿物，摩氏硬度10，密度3.52（±0.01）g/cm3，折射率2.417，色散值0.044。
　　2.钻石的分类――依据N的含量及存在形式：
　　（1）Ia型――N呈聚合态，以2个N（IaA）、3个N（IaAB）、4～9个N甚至是片N存在（IaB）。自然界98%的钻石属此类。
　　（2）Ib型――孤氮，天然Ib型钻石极少。
　　（3）IIa型――不含N或N质量分数小于0.001%。
　　（4）IIb型――含少量硼。
　　二、合成钻石的类型
　　1、HPHT合成钻石
　　这种合成钻石几乎全部是Ib型。主要的特征是，有种晶；可能有金属（铁、镍）触媒残余；不同生长区域（八面体{111}和六面体{110}）杂质成分（如N）含量不同
　　2、CVD合成钻石
　　绝大多数是IIa型，但合成过程中O、H、N、B等元素的添加，可以导致钻石类型（Ib、IIb）或某些性质的变化。早期（2010年以前）珠宝界所见的合成钻石多为HPHT产品，今年中国大陆所通报的首饰界合成钻石均为CVD产品。主要的特征：沿{100}面层状生长――合成钻石的特征为天然钻石与合成钻石的区分提供依据。
　　三、天然钻石与合成钻石的鉴别
　　基于以上特征，选择合适的设备方法，来区分天然与合成钻石。
　　（一）常用的方法：影像观测法和光谱法。
　　1.影像观测法：利用高能量轰击钻石，使其发出可见光，通过不同生长区（或杂质元素含量差异区）发光强度、颜色的差异，而推断钻石成因的方法。使用的主要设备：
　　（1）紫外荧光灯（2）DiamondView（3）阴极发光仪
　　（4）其他成像系统：比如以面扫描钻石中N含量为基础自动成像的显微红外成像。
　　2.光谱法：通过各种分光设备对钻石的特征光谱进行表征，依据谱图分析钻石中缺陷的类型，从而分析钻石成因的方法。使用的主要设备：（1）紫外可见光光谱仪
　　（2）红外光谱仪（3）光致发光光谱仪（4）DiamondSure、DiamondPlus（5）X射线荧光光谱仪、拉曼光谱仪、阴极发光光谱仪
　　（二）HPHT合成钻石的鉴别
　　（1）用紫外可见光光谱仪或DiaSure筛选（2）用红外光谱仪确定钻石类型（3）UVV识别到415nm吸收或者DiaSure报出Pass来，则意味着Ia型钻石，属于天然钻石（不确定是否经过优化处理）。（4）UVV下无415，或者DiaSure要求进一步检测，甚至报出Ib型成分，则应考虑HPHT合成的可能。（5）通过红外光谱仪进一步确认钻石类型。（6）用DiaView或阴极发光观察荧光分布（7）用带光纤附件的紫外可见光分光光度计（光纤光谱仪）获得的415nm吸收线
　　（三） CVD合成钻石的鉴别
　　（1）用光纤光谱仪或DiaSure筛选（2）用红外光谱仪进一步确定钻石类型（3）用DiaView或阴极发光仪观察荧光（4）用DiamonPlus或光致发光判定钻石成因属性
　　四、注意事项
　　净度不佳不是天然钻石的特性，合成钻石也可以净度较差，目前的合成钻石VVS～P级均有产品；云雾、暗色包体（包括金属光泽包体和石墨包体）、羽状纹等内部特征，不能成为天然合成钻石的区分依据；EDXRF、电子探针检测到的Ni，不能成为天然与合成区分的依据。磁性对HPHT合成钻石有一定意义但不能作为结论性证据；尽管采集光致发光光谱时所用的设备可能是拉曼光谱仪，但需要认识到拉曼和光致发光的区分。
　　五、总结
　　1.显微镜等常规技术确认是钻石2.光纤光谱仪（或DiaSure）排查钻石类型： Ia型，通过进一步测试确定是否经过优化处理（HPHT、辐照等），非Ia型则通过红外等手段确认钻石的类型；Ib型，通过DiaView等方式观察生长结构，区分天然合成。II型：通过Diaview等方式观察生长结构，结合光致发光光谱区分天然和合成并确认是否经HPHT、辐照处理合成或处理过的钻石，进行准确定名。3.未经处理的天然钻石，根据要求进行钻石4C分级。
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