CVD钻石16CVD合成钻石与天然钻石鉴定区别
CVD钻石19化学气相沉淀法(也称CVD法)合成钻石概述
CVD钻石化学气相沉淀法（也称CVD法）合成钻石概述化学气相沉淀法，简称CVD法，可以用于人工合成钻石。
最近，由于技术的突破，可以生产出大颗粒的钻石，国检中心在近期日常委托检验中，陆续发现了两批次CVD合成钻石，证明CVD合成钻石已经进入国内市场，引起了大家的关切。
笔者从宝石人工合成的角度，介绍一下化学气相沉淀法（也称CVD法）合成钻石。
一、化学气相沉淀法（也称CVD法）合成钻石的历史和现状但当时CVD法生长钻石的速度很慢，以至很少有人相信其速度能提升到可供商业性生长。
从1956年开始俄罗斯科学家通过研究，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。
钻石的生长速度已超过每小时1微米（0.001mm）。
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。
图1 无色－褐色CVD合成钻石一颗由美国CVD钻石公司（CVD钻石中国公司www.cvd.hk,,）生产的高温高压(HPHT)处理的化学气相沉积法(CVD)合成钻石，重0.226克拉20世纪80年代末，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，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0.5克拉圆钻的深度在3mm以上，若以每小时0.001mm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。
进入20世纪90年代，CVD合成单晶体钻石的研发取得显著进展。
进入本世纪，首饰用CVD合成单晶体钻石的研发有了突破性进展：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1ct或更大些。
人造钻石
人造钻石目录[隐藏]简介人造钻石的鉴别方法人造钻石的生产方法国内人造钻石水平进展合成钻石的鉴别简介人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石，早期的人造钻石由于空气中的氮原子进入钻石晶体而呈淡淡的糖稀颜色，经过科学家的改良制作方法，现在生产的人造钻石在外观上和天然钻石没有任何差异，由于生成环境的不同，人造钻石的的分子结构并不是天然钻石的完全八面体结构而是一种复杂结构，从而会产生磷光现象。
随着人造钻石生产技术的成熟，其造价低廉，且可以制作出各种颜色的钻石而在珠宝市场上崭露头角。
虽然出自实验室或工厂的人工合成钻石已有几十年的历史，但是具备宝石质量的人造钻石是最近才出现的。
本来人造钻石主要用于制造切割工具等工业用途上，但现在同样也被使用在珠宝首饰上。
公平交易的法则要求人造钻石商在销售时如实说明其质量实况，并用一般接受的词汇来描述，如“人工合成”、“人造”或“实验室制造”。
几乎所有的人造钻石都属于Ib 型，而此类型在天然钻石中只占不足百分之二。
有一种不很昂贵的设备能验证Ib型的钻石，但要确定一颗钻石是否是人工合成的，则依赖于合资格的宝石实验室的检测。
1954年，人造钻石首次成功合成，当时，一批通用电器公司的研究员在实验室里制造出一颗钻石，他们仿造钻石在自然界形成的环境，给碳加以极度的高温和高压。
同样在上个世纪五十年代，另一种制造合成钻石的方法被研发成功，这种叫化学气相沉积（CVD）的方法，在很低压力和相对低的温度下，将碳从含碳的混合气体沉积成钻石基体。
人造钻石的鉴别方法人造钻石的品质精良外貌与天然钻石难以区分，但是还是有办法的，钻石商可以用非常简单的方法确认钻石是否在实验室培养长大，他们用的是强力磁铁，因为人造钻石内部有培养过程残留的金属结晶，强力磁铁便能将钻石吸起。
人造钻石的生产方法在2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境下，在中心放一颗很小的天然钻石作为种子，在种钻周围是高温金属液体，在金属溶液的上层是石墨，在这种环境下石墨中的碳原子会从金属院子中列队走向钻石从而形成新的钻石。
钻石与合成钻石的鉴别
中 国大 陆 所 通 报 的首 饰 界 合 成 钻 石 均 为 Ｃ ＶＤ 产品 。 主要的特征： 沿ｆ １ ｏ ｏ ｝ 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 ，
（ ２ ） Ｉ ｂ型— —孤氮， 天然 Ｉ ｂ型钻石极少 。 （ ３ ）Ｉ Ｉ ａ型 — — 不 含 Ｎ 或 Ｎ 质 量 分 数 小
于０ ． Ｏ ０ １ ％。
（ ４ ）ｌ ｉ ｂ型 — — 含 少 量 硼 。
二、合成钻石 的类型
１ 、Ｈ Ｐ ＨＴ合 成 钻 石
这种合成钻石几乎全部是 Ｉ ｂ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 ｛ ｌ １ １ ） 和 六 面 体 ｛ ｌ １ Ｏ ） ） 杂质成分（ 如 Ｎ） 含量不同
（ 二 ）ＨＰ ＨＴ合 成 钻 石 的鉴 别
四、注意事项
净 度不佳不是 天然钻石 的特 性 ，合中 成钻 石 也 可 以净 度 较 差 ， 目前 的 合 成 钻 石 Ｖ ｖｓ ～ Ｐ 级均有产 品；云雾、暗色包体（ 包括金属光泽 — ＾ ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 帕 ． ． ｌ ． ． ｊ ． ． ． ． ． ． ． ． ． Ｌ 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 ：Ｅ ＤＸ ＲＦ 、 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 ＨＰ ＨＴ 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 鸭 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 。
CVD合成钻石
颜色 N:无色-黄色，褐色 C:黄色，金丝鸟黄， 呈块状分布，浓淡明显
天然钻石和CVD合成钻石的区别
磁性 N：无-微弱 C：强，可感觉到
可见光谱 N：415nm、471nm吸收谱线 C：无415nm吸收谱线
导电性N:一般不导电 C：导电
紫外荧光
（紫外荧光灯）
阴极发光图
(阴极发光显微镜）Байду номын сангаас
红外 N：主峰1130cm-1，伴弱峰 1282cm-1,、1365cm-1和 1170cm-1主峰， C：只有1130cm-1，无弱峰
CVD ( Chemical Vapor Deposition )
CVD是一种制备材料的气相生长方法，它是把一种或几 种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基材 的反应室，借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态 薄膜的工艺技术。
2.CVD钻石是怎样合成的？
（合成装置）
3. 辨一辨 ?
4. 钻石的4C
O CLARITY净度，每颗钻石都含有天然的内含物，犹如天然胎记， 而这些内含物的数量、大小、形状、颜色则决定一颗钻石的净度及 独特性。顾名思义，内含物藏在钻石之内，而且可呈不同颜色：白、 黑、无色、甚至绿色或红色。大部份内含物都不能以肉眼辨析，须 在10倍放大镜下才明显看到。
COLOR颜色
O COLOR颜色，钻石的颜色越接近纯净的白色，就代表它的质量非 常优异。钻石颜色评鉴和分类是根据GIA制定的标准，从D（优质白 色）到Z（淡黄色或棕色）按字母顺序排列，共分为23个等级。
紫外荧光灯
紫外荧光区别天然钻石与CVD钻石
它们不仅在荧光的颜色上, 而且在颜色的分布方面有明显差异。自 然钻石在长紫外线照射下多见蓝色及少量的黄色荧光, 而在短紫外线下 无或者有较弱的蓝色、黄色荧光, 并且荧光效果呈均匀状或不均匀的带 状分布。而合成的黄色钻石则在长、短紫外线照射下发中—强的黄绿色 荧光, 并且短紫外线的荧光强度强于长紫外线的荧光强度。
CVD钻石合成原理及识别特征
CVD钻石合成原理及识别特征CVD（化学气相沉积）钻石合成是一种通过在特定的环境条件下利用化学反应来制造人造钻石的方法。
其原理是在密封的高温高压反应室中，将适当的气体混合物引入，气体分解后的碳原子在衬底上沉积形成钻石晶体。
1.准备衬底：选择合适的衬底材料，可以是钨、碳化硅等，表面需进行处理以提高结晶质量。
2.制备气体混合物：通常将氢气和一定的甲烷或其它含碳气体混合，经过预处理后进入反应室。
3.形成激活区：在反应室中提供足够的能量，通常通过微波或其他加热手段提供，使气体混合物分解，释放出游离碳原子。
4.沉积过程：游离的碳原子在衬底上进行结晶生长，逐渐形成钻石晶体。
5.晶体生长：经过一定时间的沉积，钻石晶体逐渐生长，可以采用控制温度、气体浓度和衬底运动等方法来控制其尺寸和形状。
6.冷却与提取：冷却反应室以停止生长，然后将钻石晶体从衬底上取下，进行后续的加工和处理。
1.物理特征：CVD钻石通常具有完整的结晶形态，表面光滑平整，没有明显的晶体缺陷和裂纹。
其颜色可以是无色、黄色或稳定的棕、蓝、绿等，可以通过人工处理改变颜色。
2.光学特征：CVD钻石具有较高的折射率和散射率，其光学性质与天然钻石相似，但可能存在一些区别，如CVD钻石的斑点分布和颜色均匀性可能不如天然钻石。
3.元素特征：CVD钻石中常常含有一些化学特征元素，如氮、硼等，这些元素的含量和分布在一定程度上可以帮助鉴别CVD钻石和天然钻石之间的差异。
4.器械特征：利用特定的测试仪器，如拉曼光谱仪、热导率仪等，可以通过测量CVD钻石样本的物理性质来进行鉴别。
例如，CVD钻石的热导率较低，而拉曼光谱中的特征峰也可能与天然钻石不同。
总之，CVD钻石合成的原理是利用化学反应在高温高压环境下将碳原子沉积在衬底上，通过控制参数和工艺来实现钻石晶体的生长。
识别CVD 钻石的特征主要包括物理特征、光学特征、元素特征和器械特征等。
这些特征可以用于鉴别CVD钻石和天然钻石之间的差异，确保消费者能够选择到真正的钻石产品。
CVD钻石新型CVD合成钻石的鉴别方法
CVD钻石新型CVD合成钻石的鉴别方法CVD钻石新型CVD合成钻石的鉴别方法2012年2月后，国家珠宝玉石质量监督检验中心（后简称NGTC）在北京、深圳两地的实验室，陆续“侦破”一种新型CVD合成钻石样品。
据了解，目前该样品在肉眼下不能直接甄别，必须借助专业检测仪器，具有极大的迷惑性，不可小视！不过，消费者现在也不必过于担心，因为现在NGTC实验室，早已为准确筛查出CVD合成钻石，制定了一套非常严格的检测程序。
我们首先来了解一下什么是CVD合成钻石。
所谓CVD的英文全称是“Chemical Vapor Deposition”，俗称“化学气相沉积法”，是一种在高温低压条件下采用的合成方法。
CVD合成钻石是指采用化学气相沉积法人工合成的钻石。
这并不是一项新技术。
早在1952年，美国CVD 钻石公司就采用这项技术成功生长出钻石。
只是当时采用此法生长钻石的速度很慢，钻石品质不高，仅具有工业用途。
然而现在，这个技术得到了飞速发展，通过这一技术获得钻石的重量和体积在逐渐变大，质量也逐渐变好。
如何识别CVD合成钻石在实验室的常规检测步骤下，新型CVD合成钻石普遍具有以下几种特征：1.4C特征：克拉的重量较大，多数在50分左右。
切工普遍较好。
颜色接近无色，级别多为I~J色，而传统的高温高压合成的钻石（HPHT）,多数为黄色。
净度级别为VS级，内部可见不具备金属光泽的黑色包体，与天然钻石中的包体极为相似，在肉眼或显微镜下很难与天然钻石进行区分。
2.紫外荧光：天然钻石可能有荧光，也可能没有荧光。
而CVD合成钻石都有特殊荧光。
在长波紫外荧光灯下无荧光，在短波紫外荧光灯下具有较难观察到的弱或极弱的荧光，无磷光。
这一特点与天然钻石恰好相反。
3 .钻石确认仪（Diamondsure）：检测后，建议进一步检测（II型）4.钻石观察仪（Diamondview）：检测后，可见蓝绿色荧光以及蓝色磷光，具有CVD合成钻石的特征生长纹理。
警惕CVD合成钻石及CVD化学气相沉积法合成钻石的鉴别
警惕CVD合成钻石及CVD化学气相沉积法合成钻石的鉴别国家珠宝玉石质量监督检验中心在近期的日常委托检验中，陆续发现两批次化学气相沉积法合成钻石(简称CVD合成钻石)。
由于此类合成钻石与天然钻石极为相似，在检测过程中仅凭肉眼难以与普通天然钻石区分.一、合成钻石的主要特征CVD经NGTC实验室检验的两批次CVD合成钻石，具有以下共性：1. 大小：克拉重量较大，多数在0.50克拉左右。
2. 颜色：为近无色，颜色级别多在I-J色。
3.净度级别：多数为VS，内部可见黑色包体，与天然钻石中的包体相似，不具金属光泽。
肉眼或显微镜下很难与普通的天然钻石相区别。
4. 紫外荧光：长波紫外灯下无荧光，短波紫外光下具有弱或极弱荧光，无磷光。
5. 检测：建议“进一步检测(II型)”DiamondSure6. 检测：可见蓝绿色荧光以及蓝色磷光，具有该合成方法特征的生长纹理。
DiamondView7. 红外光谱检测：为IIa型，不含氮。
8.光致发光光谱检测：见737nm荧光峰。
NGTC实验室的鉴定结论为CVD合成钻石，且合成后经过热处理。
二、相关信息1. 合成钻石的来源为境外，主要通过香港的采购渠道进入国内市场。
2. 内地钻石商将该类合成钻石视为天然钻石购入，钻石本身未带腰围印记，供应商未附任何说明。
3. 合成钻石交易延用天然钻石的交易规则，一般成手批发，报价平均比天然钻石低10%左右。
三、建议1. 相关珠宝玉石首饰检测机构加强对技术人员的专业培训，严格规范钻石检测排查流程，提高警惕，保证钻石鉴定分级结论的准确可靠。
2. 建议各相关企业加强对业务人员的培训和指导，适当增加简易的技术手段，如钻石发光性的观察等，在钻石交易过程中提高防范意识，遇有疑问，要借助有资质的实验室的专业技术力量，严把企业进货的质量关。
记得在一次中国地质大学（武汉）珠宝学院的珠宝文化论坛上，杨明星院长讲述今年他在GAAJ （Gemmological Association of All Japan全日本宝石协会）参观的经历。
CVD钻石合成原理及识别特征
CVD钻石CVD合成钻石合成原理及识别特征（一）宝石级合成钻石的主要识别特征1、结晶习性：合成钻石常常为立方体、八面体，及二者的聚形，而天然钻石最常见的形态是八面体、菱形十二面体或二者的聚形或三角薄片双晶。
2、晶面纹理：合成钻石可显示树枝状、漏砂状或交切状纹理，接种面上粗糙不平。
天然钻石常见三角凹痕。
3、种晶：存在种晶和种晶幻影区。
4、钻石类型：合成钻石为Ib型或者II 型，Ib型经高温处理后可成为Ib和IaAB的混合型。
5、包裹体：针状、片状、针点状的金属包裹体，大量的金属包裹体使得合成钻石具有明显的有磁性，甚至会导电。
6、吸收光谱：合成钻石无415nm吸收线，D.Beers钻石贸易公司（DTC推出的钻石光谱鉴定仪（DIAMONDSURE就是通过检测415nm吸收线是否存在来区分天然与合成钻石。
7、紫外荧光：合成钻石的长波紫外荧光弱于短波，而天然钻石的正好相反。
8、荧光分带图案：合成钻石在超短波紫外线下有特征的分带现象，称为马尔他十字分带”现象。
天然钻石则显示年轮状荧光分布。
钻石荧光图案鉴定仪（DIAMONDVIEW呢专门用于检测钻石荧光图案特征的仪器。
9、阴极发光：与紫外下荧光分带特征相似。
（二）化学气相沉淀法（CVD会成钻石这种方法是用微波加热、放电等方法激活碳基气体（如甲烷），使之离解出碳原子和氢原子（或甲基CH3和氢原子），游离的碳原子形成钻石。
合成的条件是：温度800〜1000C，约0.1个大气压的CH4+H2?昆合气体, 过高的H2分压易形成石墨，衬底用钻石晶体，起种晶的作用，生长速度0.01 1mm/h。
（三）CVD合成钻石的主要识别特征1、生长特征：具有生长层结构，如平行的异常消光纹。
2、钻石类型：CVD合成钻石为Ib型或者含极少孤N的IIa型。
3、红外光谱：在753, 7354, 6856, 6425, 5564, 3323, 3123cm-1 处有与H有关的吸收峰，经HTHP处理可将其部分除去，只留下3107cm-1的H-C峰。
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CVD合成钻石与天然钻石鉴定区别
合成钻石及处理成本仍然很高，cvddiamond,CVD裸石批发零售代理，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。
主要鉴别特征：
(1)内含物
具有不同形态合金包裹体，美国CVD钻石有限公司大中华机构，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。
www.cvd.hk,,这些包裹体不透明，反射光下呈金黄色或黑色，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黄色、渴黄色(大多数)具沙漏状色带;而天然钻石为无色、浅黄及其它颜色。
(3)吸收谱线
合成钻石缺失天然钻石中无色-浅黄色系列具有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
天然钻石的异常双折射现象
合成钻石的异常双折射现象
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
CVD钻石在紫外荧光下典型的橙色荧光
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。
阴极发光仪(电子激发下)：
合成钻石：颜色：黄色-黄绿色，规则分区(主方体、八面体区不同)
天然钻石：蓝色为主，层状生长或复杂的生长形式
天然钻石显示的阴极变发光图
合成钻石显示的阴极发光图
(6)晶形及表面特征
合成钻石常以八面体和立方体聚形为主体，并且可发育菱形十二面体、四角三八面体或三角三八面体晶面。
合成钻石,CVD,0755-********Chemical Vapor Deposition，美国CVD有限公司, 高热高压，金刚石,化学气体沉淀。
表面可能显示树枝状生长纹或不规则的小丘或瘤状物与天然钻石不同。