人造鉆石
?人造鉆石是一種鉆石結(jié)晶聚合而成的多結(jié)晶鉆石，人造鉆石的的分子結(jié)構(gòu)并不是天然鉆石的完全八面體結(jié)構(gòu)而是一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，從而會產(chǎn)生磷光現(xiàn)象。表面可能顯示樹枝狀生長紋或不規(guī)則的小丘或瘤狀物與天然鉆石不同。
培育鉆石與天然鉆石具備相同的物理、化學(xué)特性，價格卻只有天然鉆石價格的三分之一左右。
歷史起源 編輯本段
人造鉆石
雖然出自實(shí)驗(yàn)室或工廠的人工合成鉆石已有幾十年的歷史，但是具備寶石質(zhì)量的人造鉆石是最近才出現(xiàn)的。本來人造鉆石主要用于制造切割工具等工業(yè)用途上，但現(xiàn)在同樣也被使用在珠寶首飾上。
公平交易的法則要求人造鉆石商在銷售時如實(shí)說明其質(zhì)量實(shí)況，并用一般接受的詞匯來描述，如“人工合成”、“人造”或“實(shí)驗(yàn)室制造”。幾乎所有的人造鉆石都屬于Ib型，而此類型在天然鉆石中只占不足百分之二。有一種不很昂貴的設(shè)備能驗(yàn)證Ib型的鉆石，但要確定一顆鉆石是否是人工合成的，則依賴于合資格的寶石實(shí)驗(yàn)室的檢測。
1954年，人造鉆石首次成功合成，當(dāng)時，一批通用電器公司的研究員在實(shí)驗(yàn)室里制造出一顆鉆石，他們仿造鉆石在自然界形成的環(huán)境，給碳加以極度的高溫和高壓。同樣在上個世紀(jì)五十年代，另一種制造合成鉆石的方法被研發(fā)成功，這種叫化學(xué)氣相沉積（CVD）的方法，在很低壓力和相對低的溫度下，將碳從含碳的混合氣體沉積成鉆石基體。
鑒別方法 編輯本段
人造鉆石的品質(zhì)精良外貌與天然鉆石難以區(qū)分。剛開始的時候由于人造鉆石技術(shù)不夠精良，鉆石商可以用非常簡單的方法確認(rèn)鉆石是否在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)長大，他們用的是強(qiáng)力磁鐵，因?yàn)槿嗽煦@石內(nèi)部有培養(yǎng)過程殘留的金屬結(jié)晶，強(qiáng)力磁鐵便能將鉆石吸起。
可是隨著人造鉆石技術(shù)的不斷成熟，原來的老辦法已經(jīng)失效了。人造鉆石的鑒別需要專門的鑒定機(jī)構(gòu)和鑒定儀器才能實(shí)現(xiàn)，又由于設(shè)計的科技和儀器成本十分高昂，國際上只有少數(shù)幾家實(shí)驗(yàn)室具備鑒別合成鉆石和天然鉆石的能力。美國著名的寶石級別人造鉆石生產(chǎn)商將推出其人造鉆石珠寶產(chǎn)品線，所有鉆石都必須經(jīng)過IGI權(quán)威鑒定才能銷售。人造鉆石的等級已經(jīng)可以達(dá)到半克拉以上,H色和VS級別以上。
人造鉆石證書上會清楚注明該鉆石是人造鉆石，與天然鉆石不同，用以保護(hù)消費(fèi)者利益。消費(fèi)者切忌貪圖便宜購買來歷不明，未經(jīng)權(quán)威認(rèn)證的鉆石以免上當(dāng)受騙。
生產(chǎn)方法 編輯本段
在2300℃、15到18個大氣壓的高溫高壓環(huán)境下，在中心放一顆很小的天然鉆石作為種子，在種鉆周圍是高溫金屬液體，在金屬溶液的上層是石墨，在這種環(huán)境下石墨中的碳原子會從金屬原子中列隊走向鉆石從而形成新的鉆石。這個俄羅斯的研究小組在冷戰(zhàn)結(jié)束后由于經(jīng)費(fèi)問題而使人造鉆石研究一度停止，后來隨著美國珠寶商的注資又重新恢復(fù)過來。2005年美國的人造鉆石生產(chǎn)線的產(chǎn)能達(dá)到每小時5克拉。近期，俄羅斯的科學(xué)家們已經(jīng)研制出了直徑在3毫米左右與天然鉆石晶體結(jié)構(gòu)完全一致的人工鉆石。相信隨著研究的深入，在不遠(yuǎn)的將來就可以造出與天然鉆石一樣的人工鉆石。
合成方法 編輯本段
1、高溫高壓合成法:溫度和壓力仍是制造晶體的兩項關(guān)鍵因素，索鉆珠寶專業(yè)人士介紹，其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造鉆石，水壓提供高壓，電力產(chǎn)生高溫，使碳圍繞著直徑為1毫米，由天然鉆石制成的籽晶而形成晶體。
2、化學(xué)氣相淀積合成法：使天然氣和氮?dú)?/span>加熱后，在洗碗機(jī)大小的壓力室里形成一種碳等離子體，該等離子體不斷沉積在壓力室底部的碳底層上，并逐漸積聚和硬化，形成鉆石薄片，進(jìn)而切割成寶石形狀。
國內(nèi)水平 編輯本段
河南工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院超硬材料研究所成功合成出重2克拉、尺寸達(dá)8.2mm的高質(zhì)量黃色鉆石，該樣品為內(nèi)地重量和尺寸最大的人造金剛石單晶。此項成果標(biāo)志著該校在國內(nèi)人工合成鉆石（寶石級金剛石）領(lǐng)域已處于領(lǐng)先地位。
據(jù)了解，優(yōu)質(zhì)寶石級金剛石單晶作為一種戰(zhàn)略性資源，在工業(yè)、科技及國防等眾多領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，市場前景廣闊。此前，世界上僅有美國、英國、日本等幾個發(fā)達(dá)國家能夠合成寶石級金剛石單晶。巨大的商業(yè)價值使得寶石級金剛石單晶的合成技術(shù)長期以來一直受到嚴(yán)密的封鎖。河南工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院超硬材料研究所經(jīng)過長期、大量的探索，成功掌握了合成優(yōu)質(zhì)寶石級金剛石單晶的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了3-8mm優(yōu)質(zhì)金剛石單晶的批量化生產(chǎn)，合成實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性超過90%。
河南工業(yè)大學(xué)已成功合成出黃色、藍(lán)色、綠色及無色透明的優(yōu)質(zhì)寶石級金剛石樣品。近期該校將沖擊更大尺寸（預(yù)計10-15mm）的寶石級金剛石單晶，為我國寶石級金剛石高壓合成技術(shù)的發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。（《大公報》2009年9月8日第A15版）
合成鑒別 編輯本段
過去合成鉆石及處理成本仍然很高，尤其是在設(shè)備、技術(shù)、工藝等方面要求仍然很高，但世界上已有少量的合成鉆石投放市場，但無價格優(yōu)勢。但隨著科技的發(fā)展，人造鉆石已經(jīng)具備商業(yè)價值。主要鑒別特征：
1、內(nèi)含物
具有不同形態(tài)合金包裹體，這些包裹體呈渾圓狀、棒狀、板狀、針狀等，其排列方式與內(nèi)部生長區(qū)界限相關(guān)。包裹體還可呈微粒狀分散于整個晶體中。這些包裹體不透明，反射光下呈金黃色或黑色，具金屬光澤。
種晶及種晶幻影區(qū)；種晶幻影區(qū)是在鉆石內(nèi)部存在的沿四方形種晶片向外生長形成的、邊緣由相對明亮的細(xì)線構(gòu)成的四方單錐狀生長區(qū)，無論種晶片是否在加工過程中被磨掉，該幻影區(qū)始終存在，在暗域場中或?qū)@石置于浸液中觀察該現(xiàn)象表現(xiàn)更為清楚。
2、顏色
絕大多數(shù)合成鉆石呈黃色、渴黃色（大多數(shù)）具沙漏狀色帶；而天然鉆石為無色、淺黃及其它顏色。而品質(zhì)較好的CVD鉆石業(yè)能達(dá)到無色或淺咖啡色，肉眼幾乎無法辨認(rèn)。
3、吸收譜線
合成鉆石缺失天然鉆石中無色－淺黃色系列具有415nm最為特征譜線。另外絕大部分天然鉆石為Ⅰa型，而合成鉆石主要為Ⅰb型，少數(shù)情況下有雙原子集合體氮存在。
4、異常雙折射
正交偏光下，天然鉆石因生長及運(yùn)移過程的復(fù)雜性表現(xiàn)出復(fù)雜的異常雙折射特征，如不規(guī)則帶狀、波狀、斑塊狀和格子狀等，而合成鉆石異常雙折射表現(xiàn)較弱，某些合成鉆石呈十字形交叉的亮帶。
5、發(fā)光特征
紫外熒光：有些合成鉆石在長波紫外光下呈惰性，在短波紫外光下顯示中等至強(qiáng)的黃綠色熒光，并且具分帶現(xiàn)象，與天然鉆石的熒光特征不同。
陰極發(fā)光儀（電子激發(fā)下）：
合成鉆石：顏色：黃色-黃綠色，規(guī)則分區(qū)（主方體、八面體區(qū)不同）
天然鉆石：藍(lán)色為主，層狀生長或復(fù)雜的生長形式
6、晶形及表面特征
合成鉆石常以八面體和立方體聚形為主體，并且可發(fā)育菱形十二面體、四角三八面體或三角三八面體晶面。
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