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CVD合成钻石(化学气相沉积法合成钻石)流入国内钻石市场2012-6-8 15:37 阅读(49) 转载自我愛看海
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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CVD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，现将情况通告鉴定评估专业委员会全体委员，希望各位委员及所在单位在实际工作中加以防范。



一、 CVD合成钻石的主要特征


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. DiamondSure检测：建议“进一步检测（II型）”
6. DiamondView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。
7.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。




CVD合成法阿波罗钻石公司( 美国．波士顿 ) 使用之CVD标准制程：

①在基座上放置钻石衬底（种晶），并将空腔内的压强降到0.1个大气压
②在空腔内注入甲烷气体和氢气，并用微波束加热形成等离子体
③碳原子在钻石衬底上沉积
④种晶像微小的钻石砖块一样生长（长成方形，Elpha注），一天能生长0.5个毫米
⑤打开空腔，取出钻石砖块，切成薄片作为半导体或者切割抛光成宝石级钻石。




这是一枚从由高速率CVD生长法合成的10克拉单晶中通过激光切割的5克拉钻石。 (Credit: Carnegie Institution)




上图为“阿波罗钻石”，其原料为炭，通过一个高压的特殊装置（如左图）生成几近完美的钻石（右下图）

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。
林纳尔斯的公司“阿波罗钻石公司”每周已经能生产20克拉，这既用于珠宝业也用于钻石晶片。竞争对手Gemesis则发明出了钻石生长方法，能够生产珍贵的蓝宝石。日本的NTT已经生产出了钻石半导体的原型，日本政府正在积极宣传这一技术。美国的研究主要在大学和军方实验室进行，但是英特尔已经表现出了兴趣。在芯片生产中，芯片制造商先要找到在生产过程中防止晶体不纯的技术，钻石很有吸引力，因为它很硬，但是这也是缺点，因为难以加工。人造钻石将首先用于平面电视和高清晰度电视的发光二极管，然后是珠宝业，甚至专家都分辨不出真假，虽然天然钻石企业表示自己并不担心，但是DeBeers公司已经发明出了一种检测设备，并且发放给了珠宝商。






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。


什么是CVD钻石？CVD（Chemical Vapor Deposition化学气相沉淀）钻石　　

化学气相蒸镀乃使用一种或多种气体，在一加热的固体基材上发生化学反应，并镀上一层固态薄膜。所谓CVD（Chemical Vapor Deposition化学气相沉淀）钻石是以一块天然钻裸石为母石，利用高纯度甲烷、加上氢、氮等气体辅助，在微波炉中以高压方式，让甲烷中与钻石一样的碳分子不断累积到钻石原石上，经过一层层增生，可形成大至10克拉之透明钻石。为使CVD的钻石生长顺利，碳源常用已具钻石结构的甲烷。甲烷可视为以氢压出的单原子钻石。这种「长大」的钻石，品质与天然钻石几无二致，肉眼难辨。

附：IGI发现CVD合成钻石

最近，数百颗人造钻被误认为天然钻石送至IGI安特卫普和孟买的检测中心进行鉴定。此事表明一批未经声明的CVD（化学气象沉积法）合成钻已流入市场，业内需引起警惕。

一位不愿透露姓名的钻石切磨商以天然钻石的价格，从公开市场买入这些人造钻石。在未成功地将此批钻石在市场售出后，他将它们交于IGI进行检测。这位切磨商及他的上家称：他们买下此批货时，均认为是天然钻石。IGI提醒其他实验室引起警惕。

随后DTC也提醒看货商，他们最近已在比利时、印度和中国的分级实验室中发现未经声明的CVD钻石，且均有相似的特性，它们可能都来自一个货源。GJEP也十分关注此事，并坚持声称对类似事件包庇的容忍度为零。

来至米国 Apollo Diamond公司工艺
以具体的实例进行介绍，目前能够做人造钻石的Apollo公司进行分析，其制备的人造钻石能够与天然金刚石媲美，并且一些性能更好于天然的，甚至GIA都很难鉴定其是人造的。
1.选料：nature diamond
开始介绍生长过程，首先是原材料，利用同质外延的技术，就是把小的金刚石长成大的金刚石


天然金刚石原石，这些是大的，用不着，将其切割为很多片小的

2.切割：cut


激光切割，得到金刚石片作为“种子”
选材已经完了，就到了开始准备工艺的时候，由于这个金刚石表面还存在一些缺陷，如表面不够平整，存在杂质等，需要进行处理
3.抛光：polished

胶固定

准备抛光

机械抛光

抛光前后对比
4. 化学处理：pre-treatment


利用酸和丙酮等出去表面的杂质和有机物，得到生长的籽晶（seed）
前期的处理过程已经完毕，就是为了得到好的生长效果，下面是金刚石的片状金刚石长大的过程

5. 放入设备    MPCVD

放入MPCVD设备中， 注意哦，看周围的环境，要求是很高的，不允许有杂质的

这个橡皮塞吸器也是为了不损伤金刚石表面的原子结构

6. 生长    growth：

稳定的控制各个生长参数：温度，压强，气体流量，功率等


真空腔体内的生长情况，钻石在等离子体（plasma）球中不断长大  


  两个星期后：after two weeks，哈哈，丑八怪吧，如何成为钻石了？                  
这个就是生长后形状，由于生长中各个面长速率是不一样的，因此需要向上的面长大，而抑制两边生长的，但生长的过程中无可避免的存在其他因素，生长的各个面都比较混乱，因此需要进一步进行加工

生长过程的变化清晰的显示了长大的过程
7.后续处理   treatment

主要采用激光处理


7.加工：polishe


8.切割：cut


9.人造钻石

嘉嘉

站长送给我们的钻石介子，比什么都宝贵。

chenxiaoshan

     1，首饰钻颜色的最高等级是D，I-J算是比较差的货色了。
     2，目前世界上鉴定钻石的权威机构是美国宝石学院（GIA）。
     3，从物理的角度来判断钻石的真伪，主要是三个方面：比重、折射、硬度。
     4，好的钻石是没有荧光的。
     5，我认为，如果分子结构与钻石是一模一样，物理特征也具备，那就是真钻石了，至于形成的方式，那是另一个问题。如果人类找到一个简单的方式可以大规模地合成钻石，那么，其结果就是钻石大幅跌价，但目前钻石的价格并没有大的波动。

平凡人

石头介子当铺都吾收，拆开除石只按金重收当，石头真假难辨，价值难核。