合成与处理钻石剖析
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 。
钻石优化处理品的鉴别
处理方法：
1激光钻孔处理 2玻璃充填处理 3拼合 4辐照
优化方法：
热处理
1 激光钻孔处理
用激光来在钻石中烧出一个直达包体的很小 的孔道，包体可被激光烧掉；或者激光打孔后 用酸漂白。
激光钻孔
2 玻璃充填处理 将高折射率的玻璃充填到具有裂隙的钻石中， 使它的净度看上去似乎得到改善，从而更易出 售。
4 辐照改色钻石
人工辐照（或再加热）改色的钻石或合成 钻石：无色、黄色改为蓝、绿、暗绿、褐黑、 金黄、橙、粉红、红、紫等色。
褐色可能变为天蓝色、绿色以及蓝色等辐 照色。
辐照改色钻石
热处理 通过人工控制温度和氧化还原环境等条件， 对钻石进行加热的方法。
目的：改善钻石的颜色和净度
鉴定：可反射条件下观察到黄橙——紫红色 或蓝色——绿色的特征干涉闪光效应及扁平状 气泡和碎裂结构。
玻璃充填
3 拼合钻石
一粒钻石石由两块或两块以上的宝石拼合而 成，且其中至少有一块是钻石，即可称为拼合 钻石。不论是两合石还是三合石，拼合钻石一 律不按钻石4c分级。
常见的拼合钻石是在钻石的冠部下粘上水晶 或无色合成蓝宝石作衬底，偶尔也用两块较小 的钻石拼合成一粒较大的钻石。
《合成钻石及鉴定》课件
光学特征
合成钻石在光线照射下会表现 出特定的折射和反射特性。
鉴定合成钻石的方法
1
区分天然钻石与合成钻石的主要
2
特征
比较钻石的硬度、密度、杂质和晶体结
构等特征来鉴定。
3
目视鉴定
通过观察钻石的外观特征和光学效果来 初步判断是否为合成钻石。
工具鉴定
使用专业设备和工具，如显微镜、荧光 检测仪来确定钻石的真伪。
常见问题与应对方法
1 常见问题分析
解答钻石鉴定中经常遇到的问题，如鉴别合 成钻石与人造钻石。
2 应对方法建议
提供针对不同问题的实用建议和相关资源。
结束语
小结
通过本课件，你应该对合成钻石的制造、特征和鉴 定有一定了解。
展望未来
未来，合成钻石技术将继续发展，我们期待更多的 创新和进步。
高温高压法
通过模拟地下深处的高温高 压条件制造合成钻石。
化学气相沉积法
利用化学方法将钻石沉积在 基底上形成合成钻石。
电子束辐射法
利用电子束辐射来形成合成 钻石的晶体结构。
合成钻石的特征
物理特征
合成钻石具有相似的硬度和密 度，但通常有少量的杂质。
化学特征
合成钻石的化学成分和晶体结 构与天然钻石相似。
《合成钻石及鉴定》PPT 课件
本课件介绍合成钻石的制造工艺、特征和鉴定方法。让我们一起探索什么是 合成钻石，以及如何区分天然钻石和合成钻石。
什ห้องสมุดไป่ตู้是合成钻石？
合成钻石是在人工条件下制造的具有类似天然钻石物理和化学特征的人造钻 石。 合成钻石的成因可以追溯到高温高压下的自然钻石形成过程。
合成钻石的制造工艺
钻石的制造原理及应用论文
钻石的制造原理及应用论文1. 引言钻石是一种光学和热学特性非常出色的材料，具有极高的硬度和热导率。
它在许多领域中都有广泛的应用，如宝石加工、电子器件制造、医疗手术工具等。
本论文将详细介绍钻石的制造原理和其在不同领域的应用。
2. 钻石的制造原理钻石的制造分为天然钻石和人工合成钻石两种方式。
本节将分别介绍这两种钻石的制造原理。
2.1 天然钻石的形成天然钻石是在地球深处通过高温高压条件下形成的。
它们主要由碳元素组成，经过数亿年的地壳运动和变化，最终上升至地表。
在地表下几百公里深处，高温高压的条件让碳元素形成了钻石的结构，使其具有了极高的硬度和光学特性。
2.2 人工合成钻石的原理人工合成钻石是通过模拟地球内部的高温高压条件，在实验室中制造出的。
常见的人工合成钻石制造方法有高温高压法和化学气相沉积法。
•高温高压法：这种方法是模拟地球内部的高温高压环境，通过将碳原子暴露在高温高压条件下达到转变为钻石的目的。
在实验室里，碳源可以是钻石粉末或石墨，通过将碳源放置在高温高压装置中，经过几小时到几天的处理，碳原子会重新组合成钻石晶体。
•化学气相沉积法：这种方法是通过化学反应在基底上沉积钻石晶体。
通过将气体中的氢和甲烷等碳源化合物分解，释放出碳原子，然后将碳原子沉积在基底上形成钻石薄膜。
3. 钻石的应用领域钻石由于其独特的物理和化学性质，在许多领域中都有重要的应用价值。
以下列举了钻石在几个典型领域的应用。
3.1 宝石加工由于钻石具有极高的硬度和光学特性，天然钻石被广泛用于珠宝加工。
其美丽的外观和稀有性质使得钻石成为了世界各地最受欢迎的宝石之一。
3.2 电子器件制造由于钻石具有优异的导热性能和电绝缘性，它被广泛应用于电子器件的散热和隔热领域。
钻石材料可以用作高功率雷达、激光器和半导体器件的散热基板，有效提高了器件的运行效率和寿命。
3.3 医疗手术工具钻石在医疗领域也有广泛的应用。
由于其高硬度和抗腐蚀性，钻石被用于制造手术刀片、显微镜刀片等手术工具。
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。
人工合成钻石的制作方法
人工合成钻石的制作方法下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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教你四招,如何鉴别真假钻石
教你四招，如何鉴别真假钻石本文摘自深圳市雅宾珠宝有限公司转载请注明出处钻石（），矿物名称为金刚石，是公认的宝石之王。
其最大特点是硬度最高并且具有很强的折射率，在光线下光芒四射，耀眼夺目。
而送钻石礼品则是最耀眼的，也是最夺目的，给自己心爱的女人送上钻石，那就是爱情的结晶。
下面，由小编教你四招，让你用简单的方法去鉴别真假钻石礼品，送出真钻石，给你的爱情升温！钻石的表面与玻璃，水晶及人工钻石相似，较难辩别。
准确的鉴别只有靠仪器测量，而简易鉴别可采用以下几种方法：、硬度检验钻石是已知最硬的自然生成物质，没有什么东西可在钻石上划上痕迹，若能划上痕迹的则绝非钻石。
、导热性试验在待辩钻石和其它相似物品上同时呼一口气，若是钻石则其表面凝聚的水雾应比其它物品上的水雾蒸发得快，这是因为钻石具有高导热性的原因。
、观察反射光用放大镜可观察到钻石的腰围处呈现一种很细的磨砂状并有亮晶晶的反射光。
钻石的这种特征是独一无二的。
、看生长点在放大镜下观察，真品钻石的晶面上常有沟纹和三角形生长点，而赝品有三类：①加了氧化铝的普通玻璃，因折射率和色散提高，容易误入，但硬度低。
②用化学合成的蓝宝石和无色尖晶石仿制，硬度接近，但折射率低并有双折射现象，在放大镜下可见重影。
③人造氧化锆仿制，硬度较高，折射好，但在转动时会反射较多的彩光，与真品在转动时只反射出微弱的黄、蓝色彩光相比，有明显的差别。
在钻石的保养上，钻石不能与化学用品接触，不然就会起化学反应。
女性的化妆品最好不要碰到钻石，不管是保养品还是彩妆用品，都会不同程度地损坏钻石，也包括各类宝石。
真的，假不了；假的，真不了。
只要按小编上面的几种方法都去试试，就能简单鉴别出钻石的真假，如果不能鉴别出来，就要找专业人士或者是专业礼品网进行鉴别，胆大心细鉴别钻石礼品！如何鉴别经过各种处理的钻石？一般来说，钻石礼品都是经过优化处理才会出售，因为处理过的钻石会更入人眼，虽然纯天然的比较自然。
一般来说，钻石的处理方法包括四个方面：采用辐照处理的方法，改变宝石的体色；采用裂隙充填和激光钻孔的办法改善钻石的净度外观；钻石的表层处理，包括表面涂层和镀膜处理；钻石的拼合处理。
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钻石的色心
4、H4色心：N的B集合体（环绕1个空穴的4 个N原子）俘获1个空穴，造成496nm的吸 收，主要是辐照处理成因；
5、H3色心：N的A集合体（成对的2个N原子） 俘获1个空穴，造成503nm的吸收，主要是 辐照处理成因；
6、H2色心：GR1色心与H3色心组合形成H2 色心，导致986nm的吸收，辐照+高温处理 成因；
合成与处理钻石 的鉴定
主讲教师：袁心强
高温高压合成钻石
1、合成钻石的技术 （1）高温高压合成钻石
二面顶、六面顶、球面顶 （2）CVD合成钻石 2、合成钻石的概况 （1）美国： Gemesis Co.，Chatham Co. Apollo Co. （2）俄罗斯、日本
HPHT-合成钻石的设备
Novatek Corporation
503nm 49钻石的可见光吸收光谱
Ib型钻石经辐照处理的浅红色钻石的可见光吸收光谱
辐照处理钻石鉴别特征
1、颜色伞状分布； 2、颜色饱和度高； 3、蓝色钻石不具导电性。 4、可见光吸收光谱：
741nm、637nm、575nm、595nm,504,496吸收峰； 5、红外光谱：2024nm（4940cm-1）H1b和1934nm
（1）Ⅰa 型钻石呈黄色、桔黄色； （2）Ⅰb型钻石呈粉红，紫红色或褐色; （3）Ⅱa型钻石为褐色。
钻石的色心
1、N3色心：导致415nm为主的吸收，由三个 N组成面状的三角形，天然成因。
2、GR1色心（又称C色心）：钻石中C缺位造
成的，导致741nm为主的吸收，天然和幅
照成因。
-
3、N-V色心：与1个C缺位相伴的N组成的缺 陷，如果缺陷中俘获了电子，导致637nm 的吸收，如果没有俘获电子，形成575nm 的吸收，辐照成因为主。
蓝绿色荧光以及蓝色磷光，具有层状生长纹理。 6.光致发光光谱：737、637、575nm发光峰。 7.红外光谱检测：为IIa型。
• CVD合成钻石干涉色强
IIa钻石弱
CVD合成钻石的紫外荧光图案
a. 橙色的荧光和细密的 b. 经HTHP处理后的呈
生长纹
黄绿色荧光, 生长纹不变
CVD合成钻石的吸收光谱特征
CVD 合成钻石及特征
CVD 装置
CVD钻石的生长条件
压力： 约0.1大气压的CH4 + H2 气体； 温度： by Plasma, flame or hot filament 支撑体：钻石晶体，如同种晶，保持在
800 - 1000 oC 生长速度：大于 1mm/hour 生长特征：生长层之间具有同构结晶的特
（5170cm-1） H1c色心 6、残余放射性测试、化学成分测试。
IIa型钻石HPHT处理GE-POL
1、处理的方法 （1）1999年美国通用电器公司（GE）研制的使褐
色的IIa型钻石褪色形成白色钻石的工艺； （2）钻石在高温高压下退火处理。 2、变色机理 （1）退火消除了晶格缺陷，也产生了少量的NV色
Gemesis Corporation
HPHT合成钻石的鉴定方法
1、用显微镜观察各种可见的特征； 2、紫外荧光的图案, 阴极发光图案; 3、用X-荧光分析合成钻石中含有的助熔剂金
属成分； 4、紫外-可见-近红外光谱、红外光谱、光致
发光光谱和低温光谱技术等。
HPHT合成钻石的鉴定方法
合成钻石中金属包体
合成钻石
颜色饱和度高有时具 “砂钟”式样的色带
缺失415nm吸收线
不显示或弱的异常消光 呈现弱的黑十字交叉 亮带的异常消光 不同形状Fe—Ni合全包襄体； 呈较规则轮廓的籽晶幻影
阴极发光
可以产生蓝白色荧光，且颜色 和发光强度均匀一致。
具有几何对称生长特征。 八面体区的强度大于立方 体区，并伴有生长纹理。
性 H气：H2分压易导致石墨的形成
CVD合成钻石鉴别特征
1.大小：克拉重量较大，多数约0.50克拉。 2.颜色：为近无色，色级I-J。 3.净度级别：多数为VS，可见黑色包体。 4.紫外荧光：橙色，经过HTHP处理后，长波紫外灯
下无荧光，短波紫外光下具有弱或极弱荧光。 5.DiamondView：可见橙色荧光，经HTHP处理后为
１.钻石的优化处理的目的 （1）彩色处理
辐照、高温高压处理方法，形成彩色钻石。 （2）提高色级处理
高温高压处理消除钻石的褐色，提高色级。
辐照处理+热处理
1、目的：把褐色钻石变为彩色钻石，从而提高价 值；
2、方法1：用中子、γ射线、高能电子、镭等进行 辐照处理，造成晶格缺陷，形成绿色色心；
3、方法2：后续热处理，加快空穴的转化速度， 形成新的空穴：
钻石的色心
7、594色心：色心的结构不清楚，是典型的 辐照+高温处理成因；
8、H1b，H1c色心：位于红外光区的2024nm （4940cm-1）和1934nm（5170cm-1）的吸 收，594色心分别与A集合体、 B集合体结 合形成的新集合体，辐照+高温处理成因。
415N3
GR1
人工辐照处理的绿色钻石的各种色心： GR1、N3、N2,和H3的可见吸收光谱
为绿色或黄绿色; 3. 荧光图案: 细致的纹理, 尤其是在阴极发光下易于
观察; 4. 红外光谱: 8753,7354,6856,6425,5564,3323,
3123波数的和H有关的吸收峰,但经HTHP处理后 可除去, 只留下3107波数的H-C峰; 5. 钻石类型: 含有极少量孤N的IIa型。
钻石的优化处理
无色CVD
橙-粉红色CVD
CVD合成钻石
• 无色CVD光致 发光光谱
• 633nm激光为 激发光源
• 736.6、736.9 的发光峰
• Si-V色心
NV- (637nm)
NV0(575nm) Laman峰
光致发光光谱
CVD 合成钻石的NV- / NV°发光峰
CVD合成钻石特征总结
1. 颜色: 淡褐色到深褐色, 经HTHP处理后近于无色; 2. 紫外和阴极发光: 橙色或成红色,经HTHP处理后
因含有金属包体而被 磁铁吸住的合成钻石
HPHT合成钻石的鉴定方法
紫外荧光图案
HPHT合成钻石的鉴定特征
签定 特征 颜色
吸收 光谱
异常 双折射
内含物
天然钻石
颜色柔和，色泽明亮 415nm特征吸收线，除此之外还 有423nm、435nm、478nm吸收谱 线
带状、波状、斑块状，格子状 异常消光
天然矿物包襄体．