纺织百科

　　

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。

人造钻石的鉴别方法

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　　人造钻石与天然钻石的唯一鉴别方法既是人造钻石的磷光效应，人造钻石在紫外线照射后会产生磷光，维持时间大约半秒左右。而天然钻石没有这个特性。

人造钻石的生产方法

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　　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。这个俄罗斯的研究小组在冷战结束后由于经费问题而使人造钻石研究一度停止，后来随着美国珠宝商的注资又重新恢复过来。2005年美国的人造钻石生产线的产能达到每小时5克拉。近期，俄罗斯的科学家们已经研制出了直径在3毫米左右与天然钻石晶体结构完全一致的人工钻石。相信随着研究的深入，在不远的将来就可以造出与天然钻石一样的人工钻石。

国内人造钻石水平进展

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　　河南理工大学材料学院超硬材料研究所成功合成出重2克拉、尺寸达8.2mm的高质量黄色钻石，该样品为目前内地重量和尺寸最大的人造金刚石单晶。此项成果标志着该校在国内人工合成钻石（宝石级金刚石）领域已处于领先地位。
　　据了解，优质宝石级金刚石单晶作为一种战略性资源，在工业、科技及国防等众多领域具有重要应用，市场前景广阔。此前，世界上仅有美国、英国、日本等几个发达国家能够合成宝石级金刚石单晶。巨大的商业价值使得宝石级金刚石单晶的合成技术长期以来一直受到严密的封锁。河南理工大学材料学院超硬材料研究所经过长期、大量的探索，成功掌握了合成优质宝石级金刚石单晶的核心技术，实现了3-8mm优质金刚石单晶的批量化生产，合成实验的重复性超过90%。
　　河南理工大学目前已成功合成出黄色、蓝色、绿色及无色透明的优质宝石级金刚石样品。近期该校将冲击更大尺寸（预计10-15mm）的宝石级金刚石单晶，为我国宝石级金刚石高压合成技术的发展做出新的贡献。（《大公报》2009年9月8日第A15版）

合成钻石的鉴别

　　合成钻石及处理成本仍然很高，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，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。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
　　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
　　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
　　（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。
　　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。