浅谈合成碳硅石的鉴定
化学气相沉淀法合成碳硅石单晶
化学气相沉淀法合成碳硅石单晶一、概述合成碳硅石也称为合成莫依桑石，天然的碳硅石是1904年最先由莫依桑发现于亚利桑那的陨石中，自然界极为稀少。
早在1955年Lely 就利用气相升华法生长出大颗粒的合成碳硅石，这种技术被称为Lely 技术，但获得的是有六方的、三方的和立方晶系的多型的混合物，主要用作工业磨料和半导体材料。
大约于二十世纪九十年代晚期，通过利用选定多型的定向种晶，生长出只由一种多型，即6H-SiC ，4H-SiC ，构成的大的单晶体。
90年代末由北美的C3 Inc.公司作为首饰用投放于市场，并主要作为钻石的仿制品。
目前合成碳硅石年产量达7万克拉。
二、合成碳硅石单晶的方法该方法的设备结构简图如图1所示。
在高温常压条件下，用于生长合成碳硅石单晶的原料粉末经过多孔的石墨管后加热升华成气态，直接在籽晶上结晶，生长出梨晶状的SiC 单晶体。
整个过程既有物态的变化，也有物质结构的变化。
戴维斯专利的工艺条件为：1）粉料的粒径应加以控制，并使用超声波振荡法填料。
2）种晶与粉料应属于同一多型，并且种晶的取向应稍稍偏离轴向。
3）生长初期应抽真空，而后施以低压氩气。
4）采用耐热的石墨套管加热，其中补给区温度为2300℃，晶体生长温度低于补给区温度100℃。
5）籽晶的旋转和生长过程中生长晶体位置的调整要准确无误，该方法能生长出达宝石级的有色6H 型合成碳硅石晶体，直径12mm ，厚度6mm ，生长周期为6h 。
某些生长出的合成碳硅石梨晶表面显示出与钻石表面相似的三角形凹坑。
三、合成碳硅石的宝石学性质化学成分：SiC ；晶系与光性：六方晶系，一轴晶、正光性；颜色：近无色，常略带黄绿色色调；光泽与透明度：金刚光泽，透明；折射率：2.649-2.691，双折射率为0.042；加工后台面通常都垂直C 轴，刻面棱重影明显，见图2。
色散： 0.104，强，大于钻石；相对密度：3.22，在二碘钾烷中钻石下沉，莫依桑石上浮，图3；紫外荧光：长波下呈无色至橙色。
合成碳硅石合成方法
合成碳硅石合成方法合成碳硅石，也被称为合成石（Synthetic moissanite），是一种人工合成的宝石材料。
碳硅石由碳和硅元素构成，其化学式为SiC。
因为其物理特性和外观与天然钻石非常相似，因此被广泛用于珠宝制作和工业应用。
本文将为大家介绍合成碳硅石的合成方法。
合成碳硅石主要有两种方法：高温合成法和化学气相沉积法。
高温合成法是最常用的合成碳硅石的方法之一。
该方法主要通过将高纯碳粉末和高纯二氧化硅混合，然后置于高温下进行化学反应合成。
这种方法需要在高温炉中加热，通常在大约2000摄氏度的条件下进行。
在高温下，碳和硅反应生成SiC晶体。
这种方法合成的碳硅石晶体质量较高，外观上接近天然钻石。
化学气相沉积法是另一种在实验室中常用的合成碳硅石的方法。
该方法通过将甲烷气体和二氧化硅气体在高温下反应，生成碳硅石晶体。
该方法产生的晶体质量高，较为透明，常用于研究领域或工业应用。
无论是哪种合成方法，都需要一定的实验设备和条件。
在合成中，应该严格控制温度、时间和反应气体的纯度。
合成碳硅石的过程需要严密监控，任何微小的错误都可能导致合成失败。
为了提高合成碳硅石的质量，还可以通过控制合成过程中的附加元素来改变晶体的颜色。
例如，向反应体系中添加B2O3可以使晶体呈现出蓝色，而掺杂氮元素则可以使晶体呈现出黄色。
合成碳硅石在珠宝制作领域有着广泛的应用。
其外观接近天然钻石，硬度高，抗划伤性能强，且具备较高的光学折射率和分散率，因此被很多人喜爱并用于替代天然钻石。
此外，碳硅石也在工业领域有着重要的应用，例如用作半导体材料、热传导材料等。
综上所述，合成碳硅石的方法主要有高温合成法和化学气相沉积法。
无论是哪种方法，都需要严格控制反应条件和纯度。
合成碳硅石不仅在珠宝制作领域有广泛应用，也在工业领域发挥着重要作用。
人工宝石：合成碳硅石.
人工宝石：合成碳硅石一九O四年化学家享利，莫桑 Henri Moissan，一位诺贝尔奖获得者，首先在美国亚利桑那州Diablo峡谷的陨石中发现了天然碳硅石（Sic）一九O五年矿兹（G.F.Kumz）把这种新矿物命名为Moissomite（莫桑石，即碳硅石）此后，在世界其他地区，如前苏联的西伯利亚，我国华东等地相继发现有天然碳硅石，天然碳硅石产于碳酸盐中或金伯利岩中（α-sic以小包体形式存在于磁铁矿中，直径可达0.1mmβ-sic可达1mm，是在火山活动热液上升时形成的）。
天然碳硅石亦见于金刚石砂矿或冲击层中。
早在1893年，爱德华，阿查森试图用碳和土合成金刚石，却意外制得了合成碳硅石，后来他使用碳和石英砂等的混合物获得了更好的效果。
莱利（Lely）的“种晶升华法”能有控制的生长出大颗粒的合成碳硅石晶体。
近年，在市场流通的合成碳硅石晶体是由美国克瑞研究公引（Crce Recearch Inc.）生产的。
而C3公司将晶体加工成刻面宝石并销售，持有切磨加工合成碳硅石晶体的专利权。
主要加工地在泰国，韩国和中国，C3公司的董事长兼总经理为查理·亨特（Jeff,Hunter）而他的兄弟尼尔（Neal）是克瑞研究公司的领导者。
自1998年以来，合成碳硅石在我国珠宝市场出现，江苏、山东、浙江等省相继出现有合成碳硅石冒充钻石的报导。
1999年2月2日，在杭州，有一个0.2克拉白金钻戒，价格为4800元人民币，送至浙江省某珠宝检测站，鉴定为“钻石”戒指，并出具了鉴定证书，后经国家级实验室“杭州宝石应用研究所宝石鉴定分级中心”鉴定为合成碳硅石。
在我国，江苏省首先发现了合成碳硅石，江苏省技术监督局珠宝质检站在鉴定一位顾客送检的样品时发现了一粒合成碳硅石，重0.58克拉，裸石，无色，略带灰蓝色调，是在观察其内部特征和偏光性时发现的。
他们及时将这一检测结果通报了国家珠宝玉石质检中心和戴比尔斯钻石推广中心，之后，山东省宝玉石公正计量行11月3日测试了昌乐送检的30件铂金“钻戒”，鉴定结果都是合成碳硅石，11月9日又发现昌乐送检的29件铂金“钻戒”，同样是合成碳硅石。
黑色合成碳硅石在群镶钻石首饰中的鉴定特征
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合成碳硅石
合成碳硅石英文名称： synthetic moissanite 。
材料名称：合成碳硅石。
化学成分： SiC 。
结晶状态：晶质体。
晶系：六方晶系。
晶体习性：块状。
常见颜色：无色或略带浅黄、浅绿色调。
光泽：亚金刚光泽。
解理：无。
摩氏硬度： 9.25 。
密度： 3.22 ± 0.02g/cm 3 。
光性特征：非均质体，一轴晶，正光性。
多色性：不特征。
折射率： 2.648 ～ 2.691 。
双折射率： 0.043 。
紫外荧光：长波：无至橙色。
吸收光谱：未见特征吸收光谱或低于 425nm 弱吸收。
放大检查：可有点状、丝状包体，双折射现象明显。
特殊性质：导热性强，热导仪测试可发出鸣响。
特殊光学效应：色散强（ 0.104 ）。
就目前来看最最难鉴别的两种仿钻石，一种为立方氧化锆；一种为合成碳化硅，国标定名为碳硅石，商业名为美神莱，还有种别名叫莫里桑石。
1.直观区别。
钻石火彩足，有动感。
碳化硅火彩有点发白，比较呆板。
钻石光泽强，强金刚光泽，碳化硅近金刚光泽。
如图对比，大的为碳化硅，小的为钻石。
2.直线鉴别。
白纸上划一道线，透过钻石观察，钻石的线很难看清，碳化硅的线可以看到弯曲。
其它的低折射仿制品就是直线了。
3.温度鉴别。
用舌头、面颊或手背触及钻石。
若感觉冰凉，则是钻石；若产生热度，则是碳化硅。
钻石即使摸来摸去也是凉的。
在没有下述测热器的情况下，即可用这种简易方法。
用镊子夹起钻石，以不使其受热；并用舌头舔钻石。
在舌头每次接触钻石时，可以感到钻石很凉。
4.水汽鉴别。
在钻石上哈气，钻石的水汽会立即消失，而碳化硅上的水汽会停留数秒。
此方法只适合冬天天冷地区。
5.擦痕鉴别。
浅谈合成碳硅石的鉴定
浅谈合成碳硅石的鉴定摘要：最近年来，在珠宝市场上出现了用合成碳硅石充当钻石，以假乱真的现象，给珠宝商和消费者带来了极大的损失。
这一情况引起了国内外珠宝检测机构的极大的警觉。
基于这种情况，本文笔者将浅述合成碳硅石的鉴定方法，以期能够帮助人们鉴别真伪，以免上当受骗。
关键词：合成碳硅石鉴定随着社会经济的发展，人们生活水平的进一步提高，人们越来越关注生活的质量和生活的品味，其对于珠宝首饰的追求也是越来越多。
在珠宝首饰行业，由于钻石的坚固性象征着爱情等的坚贞不变，而成为人们永恒追求的宝石。
但是，近几年来，钻石行业出现了用合成碳硅石冒充钻石的现象。
这对于珠宝检测机构来说，钻石的检测方法也面临着各种不断更新的挑战。
一、合成碳硅石合成碳硅石是一种钻石的仿制品，是一种新的实验室合成珠宝。
它于1998进入市场。
它的硬度和热导率都仅次于钻石，但是折射率高于钻石。
虽然碳硅石本身就存在于自然界中，但其含量却是十分的稀少。
通常只有在陨石，金伯利岩和碳酸岩中含有少量，它的粒度很小，不能用做宝石的加工。
通常情况下，钻石的仿制品只能模仿钻石的一两项技术指标，但是合成碳硅石的光泽、亮度以及光彩等都与钻石十分的相似，其仿真性超过了钻石的最佳替代品“合成立方氧化钴”。
合成碳硅石的原料的唯一供应商是美国的克瑞研究公司，启示开发、制造、营销由碳化硅合成的电子仪器的世界领先者。
作为合成碳硅石的刻面宝石唯一的供应-美国c3公司，正在通过各种手段使世界人们接受这种独特的，在实验室中合成的新宝石。
二、合成碳硅石的检测在珠宝检测实验室的常用检测仪器是热导仪，通常它是区别钻石真伪的最快的方法。
但是，由于新一钻石仿制品-合成碳硅石在珠宝行业中的出现，热导仪器的检测受到了新的挑战。
这是因为热导仪器通常只能够区分钻石和老的仿制品立方氧化钴，但是对于区别钻石和合成碳硅石却无能为力。
这种合成的碳硅石是一种非常重要的工业磨料。
虽然其的化学成分与钻石有着不同，但是合成碳硅石的热导性却与钻石十分的相似。
绿色钻石及合成碳化硅的鉴定特征
参考文献： Ｅ１３彭明生．宝石优化处理与现代测试技术［Ｍ］．北京：科学出版社，
１９９５．
［２］张蓓莉．系统宝石学［Ｍ］．北京：地质出版社，１９８６． ［３］ 董秉字．钻石的辐照着色处理、色心及光谱特征［Ｊ］．国外非金
０前言
在珠宝首饰业中，钻石是人们恒久追求的宝石。对 于珠宝检测部门来说，钻石的检测手段也随着市场中钻 石产品的不断更新而迎来新的挑战。笔者将自己在工作 中遇到的目前为止较难鉴别的两种钻石样品的检测过 程介绍给大家，以期为钻石从业人员提供借鉴。
１辐照处理的绿色钻石
有些钻石具有彩色，是因为其内部含不纯元素（如Ｂ 或Ｎ）所引起的，或者是由于放射性破坏晶体结构并造 成晶格缺陷而引起的ｎ］，在实验室或地球自然环境中， 钻石都有可能被暴露于放射线下或在热水中混入杂质 元素，因此，在这样的两种环境中所形成的彩色钻石的 物理、化学性质也可能是相似的。然而，尽管天然彩色钻 石和处理彩色钻石具有相似的颜色，但是他们的商业价 值是大不相同的。所以，准确无误地检测和区分这两者， 对与钻石经营者和消费者来说都是有益的。
经采用紫外线（Ｌｗ）检测，结果显示，该钻石能发出 中一强黄绿色荧光。 １．４紫外一可见光一近红外光谱检测
通过以上的检测，已经初步得出判断，这件样品为 辐照处理的钻石，为了进一步得到科学、准确的数据，在 征得送检人的同意后，笔者将该钻石寄到武汉珠宝学 院，借助他们的大型仪器光谱仪进行检测。在紫外一可 见一近红外吸收光谱中，天然形成的彩色钻石表现出 Ｈ３和Ｈ４中心的吸收光谱；而人工改色的钻石Ｈ４中心
下载时间：2010年5月8日
Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｇｒｅｅｎ ｄｉａｍｏｎｄ ａｎｄ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｃａｒｂｉｄｅ
合成碳硅石合成方法
合成碳硅石合成方法
合成碳硅石是一种人工合成的材料，由碳和硅元素组成。
下面是关于合成碳硅石的10种方法及其详细描述：
1. 碳化硅法：将硅和碳放入高温炉中，在高压和高温的条件下反应，生成碳硅石。
这种方法常用于大规模合成碳硅石。
2. 碳纳米管模板法：利用碳纳米管作为模板，通过化学气相沉积或热分解的方法，在碳纳米管表面沉积硅，然后通过化学方法去除碳纳米管，得到碳硅石。
3. 液相沉积法：将硅和碳原料溶解在合适的溶液中，然后在特定温度下进行反应，溶液中的硅和碳逐渐沉积，形成碳硅石。
4. 气相化学气相沉积法：将硅和碳原料放入反应室中，在特定温度和气压下，通过气相反应生成碳硅石。
5. 火花等离子体法：利用火花等离子体技术，将硅和碳原料通过高能火花在气相中反应，生成碳硅石。
6. 溶胶凝胶法：将硅和碳原料溶解在适当的溶剂中，形成溶胶，然后通过调节条件使溶胶凝胶化，进一步热处理得到碳硅石。
7. 电化学沉积法：通过电化学方法，在电解液中将硅和碳原料沉积在电极上，然后通过热处理得到碳硅石。
9. 氧化石墨烯还原法：将氧化石墨烯与硅原料混合，然后进行高温还原反应，生成碳硅石。
10. 溶剂热法：将硅和碳原料溶解在有机溶剂中，在高温条件下进行反应，然后将反应产物分离、洗涤、干燥，得到碳硅石。
以上是关于合成碳硅石的十种方法及其详细描述。
这些方法可以根据实际需求选择合适的方法进行合成，从而得到具有特定结构和性质的碳硅石材料。
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浅谈合成碳硅石的鉴定
摘要：最近年来，在珠宝市场上出现了用合成碳硅石充当钻石，以假乱真的现象，给珠宝商和消费者带来了极大的损失。
这一情况引起了国内外珠宝检测机构的极大的警觉。
基于这种情况，本文笔者将浅述合成碳硅石的鉴定方法，以期能够帮助人们鉴别真伪，以免上当受骗。
关键词：合成碳硅石鉴定
随着社会经济的发展，人们生活水平的进一步提高，人们越来越关注生活的质量和生活的品味，其对于珠宝首饰的追求也是越来越多。
在珠宝首饰行业，由于钻石的坚固性象征着爱情等的坚贞不变，而成为人们永恒追求的宝石。
但是，近几年来，钻石行业出现了用合成碳硅石冒充钻石的现象。
这对于珠宝检测机构来说，钻石的检测方法也面临着各种不断更新的挑战。
一、合成碳硅石
合成碳硅石是一种钻石的仿制品，是一种新的实验室合成珠宝。
它于1998进入市场。
它的硬度和热导率都仅次于钻石，但是折射率高于钻石。
虽然碳硅石本身就存在于自然界中，但其含量却是十分的稀少。
通常只有在陨石，金伯利岩和碳酸岩中含有少量，它的粒度很小，不能用做宝石的加工。
通常情况下，钻石的仿制品只能模仿钻石的一两项技术指标，但是合成碳硅石的光泽、亮度以及光彩等都与钻石十分的相似，其仿真性超过了钻石的最佳替代品“合成立方氧化钴”。
合成碳硅石的原料的唯一供应商是美国的克瑞研究公司，启示开发、制造、营销由碳化硅合成的电子仪器的世界领先者。
作为合成碳硅石的刻面宝石唯一的供应-美国c3公司，正在通过各种手段使世界人们接受这种独特的，在实验室中合成的新宝石。
二、合成碳硅石的检测
在珠宝检测实验室的常用检测仪器是热导仪，通常它是区别钻石真伪的最快的方法。
但是，由于新一钻石仿制品-合成碳硅石在珠宝行业中的出现，热导仪器的检测受到了新的挑战。
这是因为热导仪器通常只能够区分钻石和老的仿制品立方氧化钴，但是对于区别钻石和合成碳硅石却无能为力。
这种合成的碳硅石是一种非常重要的工业磨料。
虽然其的化学成分与钻石有着不同，但是合成碳硅石的热导性却与钻石十分的相似。
正是合成碳硅石的这种性质使得其被制成无色的晶体，广泛的投入到珠宝市场中。
目前，珠宝市场中所卖得合成碳硅石的主要结构是六方的晶体。
1、外观特征
合成碳硅石的亮度不如真正的钻石，其白色中通常带有绿色、黄色以及灰色等颜色。
通过放大镜，我们可以看出合成碳硅石的表面的抛光的效果远不如真正的钻石，其的相邻的刻面之间通常会有相互平行的抛光纹，其的内部也会存在一些细长的、白色的针状包裹体或是金属球粒，其中的小白点呈直线状平行与光轴方向。
具有十分明显的重影存在于菱线和腰围之间。
放大镜对于鉴别合成碳硅石
是十分有效的，在日常的钻石检验中，鉴别者通过放大镜仔细细心的检测，通常是能够发现疑点的。
2、密度检测
合成碳硅石的密度是3.20~3.24g/cm³，能够漂浮于二碘甲烷中；而钻石的密度是3.52 g/cm³，在二碘甲烷中会下沉。
因而，对于那些待检测的颗粒较大的珠宝，我们可以使用密度检测的方法。
对于没有镶合的碳硅石的检测来说，密度检测十分有效的。
3、直径的检测
如果在实际的检测过程中，没有其他的检测仪器时，我们可以使用直径检测和称重检测相结合的方法，来区分碳硅石和真正钻石。
例如，1克拉标准切割的圆钻石的直径是6.5mm，而这一标准的钻石的重量是100分，但是这一直径的合成碳硅石的重量却只有80分。
由此可以判断出合成碳硅石和真正的钻石。
4、硬度笔检测
硬度笔检测的方法是将镀有钻砂的硬度笔在需要检测的宝石的
腰围上适当的刻划，然后用放大镜进行观察，如果是钻石的话，则不会存在刮痕；但是是合成碳硅石的话，则会留下明显的白色的凹刮痕。
这种方法具有破坏性，通常不会被采用。
5、偏光镜检查
目前。
合成碳硅石通常都是六方晶体，并且是不均匀的质体。
其在正交偏光镜下转动一周会出现四明四暗的变化；钻石在正交偏光镜下转动一周是全消光，不存在明暗变化。
6、反射率测量
钻石的放射率是17.2%，合成碳硅石的放射率是21%。
根据这数据的不同，我们可以使用反射率仪器将两者区分开。
在使用反射率仪之前，先利用热导仪将钻石和合成碳硅石和其他的宝石区分开。
这是因为人造的钛酸锶和钻石的反射率在同一范围内。
在使用这种反射率仪器进行检测时，宝石还必须抛光好。
7、利用仪器的折射和反射测量
由于长波紫外线能够穿透钻石，而合成碳硅石则会吸收这种长波紫外线。
因而，使用测试仪器发出的长波紫外线射入宝石内部时，如果是钻石，长波紫外线能够在钻石内部发生折射和反射，折回的光线能够进入光迅接收器，这时仪器就后悔发出“嘟嘟嘟”声，并由绿色闪光；如果是合成碳硅石时，紫外线会被吸收，接收器就不会出现反应。
要注意，这一仪器对于颜色深的钻石是没有效果的。
而且在使用这一仪器之前，还需要事先用热导仪器将钻石和合成碳硅石和其他的相似的宝石区分开。
8、电子探针测成分
在检测钻石和合成碳硅石最有效，最准确的一种方法就是用电子探针检测这两者之间的成分。
9、对于有色宝石的鉴定的其他方法
众所周知，目前宝石市场上除了无色的钻石外，还有很多有色的钻石。
对于这种钻石，我们除了一些常规的方法以外，我们还以使用红外线光谱和拉曼光谱对其进行检测。
通过光谱线的不同，来区
分钻石和合成碳硅石。
总而言之，，目前所有的合成碳硅石都是六方晶系，在日常区分鉴别时，只要留心观察宝石内部包体、重影，或通过其他方法，就会很容易将合成碳硅石鉴定出来。
但是随着科学技术的快速发展，合成碳硅石的性能也会不断的随着科学技术的提高而提高，对于它们的鉴定和新合成的宝石的鉴定，宝石鉴定者也必将需要不断的更新鉴定的方法和手段，从而能够保证宝石市场的正常的秩序，保护消费者的合理权利。
参考文献：
[1].林瓴.绿色钻石及合成碳化硅的鉴定特征.[j].超硬材料工程.2007(5):60
[2].李海波陆太进沈美冬张钧周军.黑色合成碳硅石在群镶钻石首饰中的鉴定特征.[j].宝石与宝石学杂志.2011(1)：21 [3].韩桂荣呙敏超.合成碳硅石的鉴定方法.[j].岩矿测
试.2003(22):75
[4].吴伟娟段体玉.合成碳硅石揭秘.[j].珠宝科技.1999(2):1。