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前沿|从GIA研究看CVD培育钻石技术发展

发布时间:2022-03-24

        在过去二十年中,生长培育钻石的技术取得了显著进步,培育钻石晶体尺寸和品质的记录不断被打破,培育钻石在珠宝首饰中的应用也不断增长。自推出全新的数字化实验室培育钻石报告以来,GIA发现接样检测的化学气相沉积法(CVD)培育钻石数量大幅增加,其中不乏大尺寸、高净度的培育钻石。近期,GIA的几篇报告介绍了其对一些CVD培育钻石所做的研究分析。本文对GIA报告的重点内容进行整理,了解目前实验室培育钻石的技术发展。
 
目前已知最大的CVD法生长的培育钻石
 

        这颗16.41克拉公主方型培育钻石(图1),来自上海征世科技有限公司,经鉴定具有CVD培育钻石的显著特征,是目前经GIA鉴定已知最大的CVD培育钻石。经光谱读数的细致检测,该颗G色VVS2净度的培育钻石,生长后并未经过处理改善成色。
 
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图1 打破纪录的16.41克拉CVD培育钻石,尺寸:13.97×13.87×9.56毫米
 
 
这颗培育钻石呈现出“波纹”状外观(图2)。
 
 
        红外光谱显示,这颗培育钻石为IIa型,未检测到其它与缺陷相关的吸收。光致发光光谱则证实,这颗培育钻石没有经过后期处理以改善颜色
 

        荧光和阴极发光图像中,观察到多达七个生长阶段,每一个生长层的厚度相似。切割时,这颗公主方型培育钻石的台面与这些生长层平行,以最大限度地保持了重量,同时保持了极好的比例和对称性。
 
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图2 这颗16.41克拉的培育钻石在正交偏光镜下呈现波浪效果
 
未经后处理的CVD培育钻石
 

        此外,GIA还检测了一批10颗从2.24克拉到5.90克拉不等的CVD培育钻石(图3)。这批培育钻石颜色从D到F不等,净度从VVS2到VS1不等,包含圆明亮型切割和花式切割琢型。
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图3 10颗2.24克拉到5.90克拉不等的CVD培育钻石
 
        红外光谱显示,10颗培育钻石均为IIa型。与上述16.41克拉的CVD培育钻石一样,这10颗培育钻石的光致发光光谱中,也观察到596/597nm双峰(图4),表明这些培育钻石在生长后未经过后处理。
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图4 未经处理的CVD培育钻石在光致发光光谱中表现出596/597nm双峰
 
        在正交偏光下观察时,这批CVD培育钻石显示出强烈的双折射,呈现出低干涉色和高干涉色(图5)。
 
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图5 每颗培育钻石都显示出强烈的双折射,针尖包裹体的存在不会破坏双折射图案
 
        DiamondView成像中(图6),大部分呈蓝色、紫色或粉色荧光,在所有测试的培育钻石中都清晰地观察到蓝紫色位错。有意思的是,这批CVD培育钻石没有常见的条纹,条纹通常表明开始-停止生长和生长条件的变化,没有条纹则意味着这批培育钻石可能是在一个连续的生长阶段中长成的。并且,这批培育钻石的位错似乎是均匀的且不间断的,也支持这一结论。
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图6 DiamondView成像显示了均匀、未间断的位错,没有CVD培育钻石中常见的带状条纹
 
        作为未经后续处理的CVD培育钻石,这些样品具有很高的色级(D-F)与很好的净度(VVS2-VS1),充分显示出CVD培育钻石技术的最新进展。
 

        GIA研发部副总裁王五一博士表示,其在2003年检测的第一颗CVD培育钻石是0.23克拉的通透褐色、梨型切割培育钻石,现在16.41克拉的培育钻石展示了CVD培育技术发展一日千里,成功培育出如此大型的培育钻石意义非常重大,开启了在科学和工业领域广泛应用优质实验室培育钻石的大门。
 

        【小知识】现今最大的无色或近无色HPHT培育钻石,是GIA在2018年检测的一颗15.32克拉垫型切割培育钻石,品质为H色,I1净度。迄今为止,GIA检测的最大的实验室培育钻石,是2019年使用HPHT方法生长的一颗20.23 ct的垫型切割培育钻石,艳彩黄橙色,VS2净度。
 
致力加强消费者信心
 

        作为国际钻石分级系统™(International Diamond Grading System™)的创建者,GIA检测了数以万计的天然钻石与培育钻石,致力以诚信、学术、科学和专业精神为最高标准,确保公众对宝石和珠宝的信任。
 

        GIA推出纯数字(电子化的)实验室培育钻石报告,独特的外观和格式,帮助消费者清楚区分培育钻石与天然钻石。
图7 GIA实验室培育钻石报告(点击了解更多)
 
        GIA称,将继续跟踪实验室培育钻石的发展,以确保所有培育钻石都得到正确识别。GIA所分享的研究资讯,不管对行业从业者,还是对公众消费者,都有重要意义。
 
 
本文图源GIA
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        同时,GIA还在社交媒体上推出H5小游戏——GIA 4C“钻”研所, 协助珠宝商家与消费者互动。消费者可通过趣味挑战游戏,测试自己运用4C 标准对钻石进行鉴别的能力,并邀请更多朋友扫码参与小游戏:
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