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曜世小课堂27期——GIA如何鉴定实验室培育钻石
曜世小课堂27期——GIA如何鉴定实验室培育钻石
曜世小课堂27期——GIA如何鉴定实验室培育钻石 2023-11-25

在过去的十年中,实验室制造的钻石越来越受欢迎,尺寸增大,颜色和净度也得到改善,填补了该行业的重要空白。我们已经看到比以往任何时候都更大、质量更高的实验室培育钻石,且早已得到市场及许多钻石鉴定机构的认可。


GIA美国宝石研究院:GIA作为全球最权威的钻石鉴定机构之一,其对于培育钻石的鉴定标准主要是通过以下几个方面:1)结晶包体:这是指在钻石晶体中捕获的气体、液体或固体小颗粒。天然钻石通常会有一些结晶包体,但在培育钻石中,这些包体通常会被控制得更加精细。因此,GIA会通过检查这些包体来确定钻石是否为培育钻石。 天然钻石内有针尖状、云雾状以及具有晶形的矿物包体,而培育钻石的包裹体与其合成环境有关,多显示粉尘与金属包体。

2)纹理:这是指钻石表面的特征。在培育钻石中,由于生长环境的不同,其纹理可能与天然钻石有所不同。GIA会仔细观察钻石的表面特征,以确定其是否为培育钻石。


GIA鉴定实验室培育钻石与天然钻石的最主要区别在于它们的来源和形成方式。以下是一个简单的比较:

来源:实验室培育钻石是在实验室环境中通过模拟天然钻石的形成条件而制造出来的;而天然钻石是在地球深处经过数十亿年的高温高压自然形成的。

形成时间:实验室培育钻石的形成时间大大短于天然钻石,通常只需数周或数月;而天然钻石的形成时间则需要数十亿年。

纯度与缺陷:由于实验室环境可以更加精确地控制钻石的形成过程,因此培育钻石通常具有更高的纯度和更少的缺陷;而天然钻石中则可能会包含一些杂质或缺陷。需要注意的是,虽然这两者在来源和形成方式上存在区别,但在物理和化学性质上,它们都是真正的钻石,具有相同的硬度和闪烁度。此外,GIA的鉴定过程也确保了消费者可以准确地了解他们购买的钻石的类型和质量。


为了保护消费者并帮助他们准确了解自己购买的是什么,GIA开发了先进的技术来区分实验室制造的钻石和天然钻石。以下是识别和分析过程从头到尾的工作原理:首次提交宝石时,不会根据其视觉外观做出任何假设,也不排除任何可能性。看起来像钻石的东西实际上可能是仿制品,例如立方氧化锆 (CZ) 或碳硅石。相反,宝石学家依靠科学测量(例如宝石的折射率、密度、光谱学等)来确定其身份。如果一颗宝石被鉴定为钻石,则会对其进行测试,以验证它是天然的、经过处理的还是实验室制造的。


实验室制造的钻石通常具有独特的特征,例如石墨或金属内含物(取决于生长方法)、在放大镜下可见的色域或纹理图案。例如,钻石中存在镍或其他金属,并且缺乏“天然”特征,表明该钻石很可能是高温高压生长的钻石。这是因为高温高压钻石通常含有来自其生长过程中使用的腔室的深色熔剂金属夹杂物。另一方面,CVD 钻石通常含有深色石墨内含物。这些特征可以为科学家指明钻石的身份,但并不总是结论性的。


荧光现象是另一个强有力的手段,天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;而培育钻石荧光与之相反,其在长波紫外线照射下为惰性荧光,短波紫外线照射下发中—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。


这就是宝石学实验室也使用吸收和发光光谱技术来鉴定钻石的原因。其中一些技术涉及使用光谱仪测量宝石被激光激发后的光致发光,或使用深紫外线照射宝石进行荧光成像。光致发光光谱能够精确地显示每颗钻石内的缺陷,这些缺陷是钻石生长方法所特有的。在深紫外线照射下,高温高压钻石通常会因宝石形成时杂质集中的方式而呈现十字形图案。在某些情况下,HPHT 钻石也会呈现磷光,在暴露于紫外线后甚至在光源关闭后也会发光。


在DDO的模式1中天然钻石主要呈现为蓝白色的荧光颜色,部分天然钻石呈现弱蓝色荧光或暗蓝色荧光,极少数天然钻石会呈现黄色、绿色、橙红色等其他色调荧光颜色。HPHT培育钻石,即高温高压法培育钻石,在DDO的模式1中呈现强蓝绿色荧光,及强磷光的显著特征。而CVD培育钻石,即化学气相沉淀法培育钻石,在DDO的模式1中呈现蓝绿色、黄绿色、绿色、红色、黄色、橙红色、蓝紫色等多种荧光颜色,通常具有磷光特征。


在 CVD 钻石中,光致发光光谱可以揭示 CVD 钻石中常见的几种“成分”的存在,例如硅。在深紫外照明下,CVD 钻石还会显示出它们是逐层生长的(就像一堆煎饼),这是采用这种生长方法的钻石所独有的生长结构。


在科学家鉴定出一颗钻石是实验室制造的钻石后,他们会像评估天然钻石一样仔细地评估这颗钻石。为了增加公开性和识别性,实验室制造钻石的腰棱上激光刻有其报告编号以及该钻石为实验室制造的声明。实验室制造钻石附带的 LGDR 可对钻石的规格进行全面分析,包括精确测量和涉及 4C 标准(颜色、净度、切工和克拉重量)的细节。您可以确信,每颗附有 GIA 证书的宝石都已对其身份和质量进行了可靠、客观的评估。


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