高压高温处理条件下钻石中晶格缺陷的演化与呈色

实验室的高压高温条件为褐黄色钻石中的晶格缺陷提供了足够的均向压力和势能 ,有助于 a型、 a型褐黄色钻石中的位错发生攀移、重组、湮灭、增殖和滑移 ,最终转变成无色、黄绿色及蓝色钻石。研究表明 ,由两组细密、微波状、明暗相间、断续排列且边界渐变的变形带组成的似格状应力图案属修复型滑移面 (线 )系 ,代表了 a型钻石中位错的攀移、重组和湮灭 ;沿钻石四方生长环带方向相间有序排列的位错壁和边界突变似聚片双晶的强变形带属增强型滑移面 (线 )系 ,代表了 a型钻石中位错的增殖和运动。 3760 cm— 1(低温状态下为 3738cm— 1)拉曼谱峰与 2 0 87,796cm— 1拉曼谱带一道归属钻石中晶格缺陷心所致。证实晶格缺陷的形成与演化共同制约了钻石的呈色和发光。

钻石颜色分级条件浅析

颜色是钻石4C评估中的一个重要指标,也是决定钻石档次和价格的一个重要依据。作者结合实践体会对颜色分级条件进行了分析,并提出了注意要点。

辐照处理彩色钻石的缺陷中心及阴极发光谱

鉴于钻石的发光光谱与其吸收光谱之间存在镜对称关系这一性质，采用ＥＰＭＡ－阴极发光仪和阴极发光显微镜，对辐照处理彩色钻石的阴极发光及发光谱特征进行研究。结果表明，辐射处理彩钻多属复合发光，其发光色调、强度、谱位与钻石内部杂质氮、氢原子、塑性形变、辐射损伤等缺陷中心密切相关。在发光线系组合中，除Ｎ２，Ｎ３氮原子心和５９５，ＧＲ１（７４１）辐射损伤心外，还存在由钻石晶格自振动产生的晶格振动心，另出现的５１５，５１７，５１９心推测属一组新的辐射损伤发光线系组合，ＮＤ１（３８８）心的鉴定意义有待进一步验证。依据分析结果，提出５７５发光带系主要归因塑性形变而产生的｛１１１｝滑移面（线）所致。

国际拍卖市场彩色钻石价格(值)影响因素统计分析及其启示

近年来彩色钻石(简称彩钻)在国际拍卖市场上的重要性越来越明显,统计、梳理和定量分析近十年来苏富比、佳士得两大国际著名拍卖公司的彩钻拍卖记录,对研究彩钻价值的影响因素及其分级、价值评估具有十分重要的意义。研究结果显示,彩钻价格主要建立在颜色稀有程度及消费者偏爱之上,对价格影响最大的是其颜色色系、色彩瑰丽程度(饱和度、亮度和次要色调);克拉单价通常与大小呈正比;净度、拍卖时间、来源(品牌)、类型等对其成交价格也有一定的影响。合成和经优化处理的彩钻可能会影响部分彩钻的价格,但总体上,其价格和天然彩钻价格之间没有发现必然联系。另外,高档彩钻在金融危机期间的表现显示其商品属性已从一般的奢侈消费品转变为资产投资品。上述结果说明,色彩、饱和度、亮度和次要色调是影响彩钻品质最重要的因素,就此而言,我国可参考美国GIA彩钻分级体系和澳大利亚力拓集团粉红色钻石的分级体系来建立适合中国市场的彩钻分级标准。

钻石高温高压处理技术

天然Ⅰa型褐色钻石在高温高压条件下通过加载塑性变形的强度 ,促进晶体内部位错的增殖和滑移 ,使钻石由褐色改变为黄绿色 ;高温高压有助于Ⅱa型褐色钻石克服其所处的势垒 ,促使钻石中的位错发生攀移、重组、湮灭 ,使之修复至塑性变形前的初始稳定状态 ,并最大限度地恢复其原本无色的面貌。天然灰色钻石在高温高压条件下发生了石墨—钻石的同质多象转变 ,微细石墨包裹体消失 ,灰色调消除 。

合成及改色钻石的鉴定特征

近年来,多批未经揭示的高质量合成及改色钻石进入钻石市场,不仅欺骗了消费者,同时给鉴定机构带来了很大的挑战。为此,笔者对从某公司购得的一批合成及改色钻石进行了详细观察测试,包括放大观察,发光现象及光谱特征测试等。研究结果显示,化学气相沉淀法(CVD)合成钻石均近于无色,高压高温(HPHT)合成钻石均呈黄色,两者净度级别均较高,经辐照处理后钻石样品呈蓝色,但净度差;CVD合成钻石的紫外-可见吸收光谱没有显示明显特征吸收峰,辐照处理钻石显示GR1辐照损伤心;在DiamondViewTM下,合成钻石样品可见蓝色荧光和层状生长纹。用常规的鉴定方法难以将合成和天然钻石区分,需要结合紫外-可见吸收光谱,DiamondViewTM下的荧光图像等特征才能准确鉴别。

镶嵌钻石4C分级的概念与技术

镶嵌钻石的品质分级可采用与裸钻相似但又有所不同的概念与技术。颜色分级可采用宝石显微镜配合的比色石支架的方法，净度分级可采用自背景技术消除映像的影响，对切工可采用目估评价的方法。对比性实验研究表明，应用上述技术方法，可使镶嵌钻石的品质分级达到相当高的可信度。

合成钻石处理成红色钻石的机制及其特征

钻石的联合处理已成为钻石改色处理的主要手段之一,红色钻石一直是研究者希望通过联合处理得到的钻石品种.基于联合处理过程中的色心转变,对15颗Ib型高温高压合成钻石样品进行辐照和高温高压联合处理,得到了一系列红色钻石.合成钻石样品经过辐照处理后颜色具有黄绿色调,辐照和高温高压联合处理后变成了红色、紫红色、橙红色,其红色的产生与（N-V）-色心有关.采用傅里叶红外光谱仪以及USB4000光纤光谱仪对比分析合成钻石样品处理前、后的红外光谱和紫外-可见光谱,得到此类改色钻石的鉴定特征.红外光谱测试结果表明,本次实验样品处理前、后钻石的类型没有发生变化.辐照后样品的紫外-可见光谱在741 nm处有吸收峰;辐照和高温高压联合处理后样品在紫外-可见光谱中637 nm处的吸收峰,400～450 nm范围内的吸收以及550 nm左右的吸收峰均可以作为辐照和高温高压联合处理红色钻石的鉴定特征.

HPHT和CVD培育钻石的鉴别简述及最新市场分析

HPHT和CVD培育钻石与天然钻石有着相同的成分和物化性质,唯有生长时的环境、微量元素不同,培育钻石与天然钻石的鉴别特征至今没有一种仪器可以完全分辨出来,需要多种仪器,主要包括强磁吸附、显微放大观察、UV-Vis-NIR、深紫外光、光致发光光谱、正交偏光显微镜、磷光、热导仪、透射电子显微镜、红外光谱等测试方法分别找出微小差异,才可完全鉴别。本文列出各种仪器或方式鉴别特征予以说明。利用UV-Vis-NIR光谱中N3色心415 nm吸收峰;CVD钻石光致发光光谱中737 nm峰;CVD培育钻石在正交偏光下异常双折射条纹特征;HPHT培育钻石具有强蓝色磷光,CVD培育钻石具有中、弱磷光或无发光;热导仪部分HPHT培育钻石显示MOISSANITE,部分显示DIAMOND;在红外光谱未经HPHT改色的CVD钻石,在6855、7229、7355 cm^(-1)范围有数个C-H峰,经HPHT改色后这些峰消失。培育钻石业者除了首饰用途以外,必须积极开发工业用途才能够使培育钻石市场长久生存。

365nm紫外线所激发钻石荧光颜色的测量分析

目前,对于长波紫外线下钻石荧光的颜色描述大多数采用肉眼观察,缺乏颜色定量分析。采用USB4000光纤光谱仪及365nm的发光二极管作为紫外线光源测试了45颗天然无色—近无色钻石样品的荧光光谱数据,并结合色度学理论,获得其荧光颜色的色品坐标,将钻石的荧光颜色大致分为3类。在同样强度的365nm紫外线激发下,结果显示:(1)钻石样品的蓝色荧光在饱和度和强度上均比其它颜色荧光的高,绿色荧光次之,其余荧光颜色微弱;(2)肉眼观察钻石样品的荧光呈现粉色和橙黄色时,其所测试数据在CIE色度图中的位置均位于蓝色区域,而肉眼观察为绿色荧光在CIE色度图中的位置在绿色区域;(3)蓝色荧光的亮度和饱和度均比较高,且荧光光谱的波峰位置基本相似,主波长分布于471~483nm中并在CIE色度图中各点的位置相对紧凑,而绿色荧光的波峰不定,主波长分布于473~510nm中并在CIE色度图中的位置比较分散。

美国Lotus Colors钻石公司橙红色—紫色改色处理钻石的光谱特征

彩色钻石的大众接受度不断加深,改色实验和理论研究也不断进步,目前已经可以通过优化处理得到各种颜色的钻石。以Lotus Colors公司出借的39颗橙红色—紫色改色钻石作为研究对象,分析其宝石学特征和光谱特征,推测其致色原因和处理方法。通过长、短波紫外荧光、显微红外反射光谱、显微紫外-可见反射光谱、光致发光光谱对这批改色钻石的类型、致色原因、处理工艺等进行探究,结果显示,样品的荧光与天然钻石的荧光具有差异,长波紫外荧光下具白垩色外观,呈现多种颜色组合,红外光谱测试后划分为Ⅰa型和Ⅱa型,具有辐照退火处理后的H1a、H1b、H1c特征峰,紫外-可见光谱和光致发光光谱下可见明显的N-V中心,部分样品紫外-可见光谱还能检测出微弱的H3、H4中心、GR1中心,推测其应该经过多重处理工艺,由N3中心与(N-V)~0、(N-V)^-中心共同导致非常饱和的橙红色—紫色的外观。

金钢石的人工赋色

金钢石的人工赋色是一种颇有发展前途的新工艺，是改善和提高金刚石使用价值的有效途径之一。本文阐述了金刚石人工赋色的原理、工艺及其效果，介绍了实施工艺示例。

美国Lotus Colors钻石公司橙红-紫色处理钻石的光谱学特征

彩色钻石的大众接受度不断增加,相关改色实验和理论研究也不断更新,现已可通过优化处理得到各种颜色的钻石,其光谱学特征的研究有助于加深认识、辅助鉴定。以39颗来自Lotus Colors钻石公司的紫色-橙红色调钻石作为研究对象,探究其宝石学特征和光谱学特征,推测致色原因和处理方法,最终通过长短波紫外荧光、显微红外反射光谱、显微紫外-可见反射光谱、光致发光光谱对这批钻石的类型、致色原因、处理工艺等进行全方面探究,同时还可了解显微反射法测量圆刻面型钻石的方法。以期丰富国内彩色处理钻石的研究资料,帮助认识和鉴定紫色-橙红色处理钻石,对钻石的光谱学特征研究有所裨益。

彩色CVD钻石的谱学特征及呈色机理研究——以蓝色和粉色CVD钻石为例

化学气相沉积(CVD)技术被广泛应用于钻石的合成。CVD钻石在供应能力、品质、成本和技术创新等方面均表现出显著的优势,为钻石市场带来了广阔的应用前景。颜色的多样性是钻石魅力的重要组成部分,而钻石的颜色成因机制一直是研究的热点问题。本研究选取6颗彩色CVD钻石(4颗粉色和2颗蓝色)样品为例,通过常规宝石学仪器、DiamondView^(TM)、傅里叶变换红外光谱仪、GEM-3000紫外-可见珠宝检测仪、激光拉曼光谱仪、超景深显微镜等仪器对其进行测试,探讨其谱学特征及呈色机理,获得如下认识:(1)蓝色CVD钻石样品的内部不可见包裹体,在DiamondView^(TM)下未见层状生长结构。粉色CVD钻石样品具有细小黑色包裹体,短波紫外荧光下具强橙红色荧光,在DiamondView^(TM)下样品A01-A03可见明显层状生长结构。样品A04未见生长结构特征。层状生长结构和紫外荧光特征可以作为初步判定CVD钻石的依据(图1);(2)蓝色CVD钻石样品A05和A06的红外光谱特征显示其具有H1a心(1450 cm^(-1)),紫外吸收光谱显示具有GR1色心(741 nm)。粉色CVD钻石样品A03在红外光谱中显示1330 cm^(-1)的孤氮吸收峰,样品A01、A02、A04则无氮原子存在形式的相关表征。粉色CVD钻石样品A01-A04的紫外光谱显示存在[N-V]^(0)(579 nm)缺陷、[Si-V]^(-)(737 nm)缺陷以及[Si-V]^(0)(945 nm)的相关吸收。所有CVD钻石样品在拉曼光谱中均显示1335 cm^(-1)的钻石拉曼本征峰(图2-图4);(3)蓝色CVD钻石样品为工艺过程中加入B元素造成了红光到蓝光逐渐减弱的吸收,与GR1色心缺陷、经辐照处理后再经退火处理导致的H1a心和以617 nm为中心的吸收带导致在短波蓝光区产生明显的透射等共同作用导致其呈蓝色。粉色CVD钻石样品的呈色与N元素等晶格缺陷有关,样品A01-A04具有[N-V]^(0)和[Si-V]^(-)/0缺陷,样品A03的氮杂质为替代氮。