大部分褐色CVD合成钻石的紫外可见光吸收光谱中可见270nm宽吸收带,4.近期新发现的CVD合成钻石具有黄绿色荧光,CVD合成钻石具有典型的层状生长结构,大部分CVD合成钻石的光致发光光谱中有737nm的双线。
目前,肉眼鉴别CVD合成钻石尚困难,
但在实验室条件下,已经可以准确鉴定。
【导语】
如何鉴别彩色的化学气相沉积法(简称CVD法)合成钻石?本期《中国宝石》将为您展示国家珠宝玉石质量监督检验中心专家带来的最新进展。
【正文】
合成钻石是在实验室人工合成的,具有与天然钻石基本相同的物理性质、化学成分和晶体结构的人工合成钻石。目前合成宝石级钻石的方法,主要有高温高压合成法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD)。
概述
近年来,CVD合成技术得到不断改进和发展,可以合成出的品种越来越丰富,颜色也越来越多样化,除褐色、无色外,还可合成出粉色以及蓝色。为此,我们结合市场和NGTC研究鉴定的最新进展,在回顾CVD研发史的基础上,对彩色CVD合成钻石的鉴定特征进行了简述。
鉴定特征
随着CVD合成技术的不断改进和发展,市场上可见到的CVD合成钻石品种越来越丰富,重量接近1分甚至小于1分,大到几克拉,颜色也由原来的褐色,发展到现在市场上可见的无色、粉色以及蓝色,这给鉴定工作带来了很大的挑战。国家珠宝玉石质量监督检验中心目前具有鉴别各种合成钻石以及处理合成钻石的能力,可以为广大消费者提供技术支持和消费保障。
褐色、黄褐色
早期宝石级CVD合成钻石多呈褐色或暗褐色,内部可见深色点状不规则包体,拉曼光谱测试结果证明包体是非钻石碳或石墨。
1.可见特征的深灰色内部纹理。
2.呈现橙色到橙黄色荧光,短波强于长波;DiamondView下可见红色到橙红色的荧光,并且可见层状生长纹理。颜色深浅和氮含量有一定的关系。
3.部分样品的红外光谱可以检测到1344和1130吸收,多数可见与氢有关的吸收3123,偶见3323吸收。在拉曼光致发光光谱中,几乎所有的样品都有737nm发光线。大部分褐色CVD合成钻石的紫外可见光吸收光谱中可见270nm宽吸收带,以及500nm到短波吸收渐变增强,部分可见520nm宽吸收带。
4.近期新发现的CVD合成钻石具有黄绿色荧光,短波强于长波,且多具有磷光。在超短波紫外灯下,CVD合成钻石具有典型的层状生长结构,是CVD合成钻石的主要鉴定特征。
5.CVD合成钻石多是IIa型,大部分CVD合成钻石的光致发光光谱中有737nm的双线。
粉色CVD合成钻石
CVD合成粉色钻石的致色成因有两种,一种主要是由520nm致色,另一种主要是由637nm吸收致色。
由520nm致色的粉色CVD合成钻石颜色一般较浅,并带有褐色调或褐橙色,可见弱到中等的637nm吸收,但是637nm不是主要致色因素。637nm致色的粉色CVD合成钻石一般色调较浓,常伴有紫色调,可见强的637nm和575nm吸收峰,是钻石呈粉色的主要原因。红外光谱可见1344cm-1,1450cm-1,1502cm-1以及弱3123cm-1,近红外可见6902cm-1,5892cm-1等与氢有关的吸收。
CVD合成粉色钻石具有以下共性:
1.SW以及LW下具有强到中等的橙色或橙红色荧光。
2.DiamondView下有橙色或橙红色荧光,并有平行层状生长纹理。DiamondView下的特征是区别于其他成因的粉色钻石的主要特征。
3.拉曼光致发光谱中有明显的737nm双线。
蓝色CVD合成钻石
目前已知的蓝色CVD合成钻石主要有两种成因:其中一种是在合成过程中加入气体乙硼烷时,合成出含硼的淡灰蓝到深蓝色的钻石。它们的红外检测为IIb型,长波紫外灯下无荧光,短波下有绿蓝色荧光,并有蓝色磷光。蓝色磷光是所有含硼蓝色钻石的特征。
另一种,是在2013年9月曼谷和香港珠宝展览会上发现的新型蓝色合成钻石。它们在长波和短波紫外荧光灯下均呈惰性,且不具有合成和天然蓝色钻石的磷光特征。红外光谱测试结果为典型的IIa型。其致色原因主要是硅缺陷中心在红区产生强烈吸收。而天然和合成蓝色钻石主要是由硼致色。由硅缺陷致色的CVD合成蓝色钻石不具导电性。因此可以根据导电性来鉴别这种新型CVD蓝色合成钻石和硼致色蓝色钻石。(文章有删减,完整阅读请 查看《中国宝石》2014年5-6月刊P208-P211)
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