如何用天然气打造一款极品钻石?

来源:数字北京科学中心

“钻石恒久远,一颗永流传”。提到钻石,大家可能都会立刻想到这句广告语。钻石是自然界已经发现的具有高硬度、强度和耐磨性的矿物材料,正是因为钻石有这样的特质,满足大家对爱情的期待——纯洁、坚固、稳定、永不变质,所以钻石成了绝大多数人进入婚姻殿堂时见证爱情的首选信物。

但是因为钻石价格相对昂贵,很多人在选择钻石的时候都非常的谨慎。市面上的钻石主要分为天然钻石和人造钻石(人造钻石又称为合成钻石),随着市场的发展和人造钻石工艺水平的提高,人造钻石现在已经越来越被人们所关注。

人工怎么制造钻石?

那么,人造高品质钻石是如何打造的呢?

合成钻石或称人造钻石,即通过技术加工制成钻石,与地质作用自然形成的天然钻石相区别。合成钻石也被称作“HPHT钻石”和“CVD钻石”,这两种钻石的加工方式分别为高温高压法(High-Pressure High-Temperature)和化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition)。

高温高压(HPHT)合成法合成的钻石在产量和尺寸上都非常有限,且加工成本相对较高,因此在多种应用上都有比较大的局限性。

化学气相沉积法(CVD)合成钻石,则是采微波放电、加热等方法,使碳基气体(例如天然气)中氢原子和碳原子被离解出来,其中游离的碳原子形成钻石。这种方法解决了HPHT合成钻石方法的一系列不足,目前CVD合成钻石方法制备的宝石级钻石单晶材料几乎具备了天然钻石的全部特征。

CVD合成钻石法出现于1952年,开始发展速度很缓慢且很不成熟,仅可满足工业需要,而无法达到商业的要求。

经过了近60年工艺水平的不断进步和发展,直到2010年,以高温高压合成钻石闻名的Gemesis公司才宣布将运用CVD技术合成钻石。次年,GIA(美国宝石学院)对Gemesis公司合成的钻石做了详细的测试,并称只有运用先进的图像技术和光谱学检测可鉴别其是合成钻石,普通的鉴定仪器无法区分其与天然钻石的不同。

同时,生长中的CVD合成钻石经过后期热处理,改善了钻石的颜色,这样又使合成钻石的鉴定难度在无形中被提高。

化学气相沉积法(CVD)除了可以合成钻石外,在其他方面应用也非常广泛,例如激光器、探测器、光电芯片、第三代半导体器件等方面都有广泛的应用。

如何判断钻石的质量?

想要打造一颗闪亮璀璨的爆款人造钻石,合成技术是它成功的工艺前提,清透纯净的颜色衬托是它感官的视觉需要,而更重要的是钻石的大小与钻石角度完美切割的结合。这几个条件同时满足,才会是一颗完美的爆款人造钻石。

除了合成工艺技术外,我们该如何来判断一颗钻石是否完美呢?

钻石的重量

钻石的重量即我们通常所说钻石的大小,其重量单位是克拉(Ct)。一般来说,钻石越大则越重,但是钻石的价格并不完全取决于钻石的大小或重量,还需要看钻石背后其各种参数,在相同的参数下,钻石越大则越有价值。

钻石的颜色

钻石并非都是无色透明的,钻石的透明度越高,则说明钻石的颜色越好;反之,钻石越黄,则说明钻石的颜色越差。关于颜色的划分,最为权威的就是国际标准的GIA体系。GIA体系将钻石的颜色由浅到深,按照字母D-Z划分了23个等级,从K开始以后的钻石基本没有收藏和佩戴价值。

钻石的净度

钻石也并不都是无暇的。在钻石中,瑕疵类型称为净度,净度等级也是由GIA分级体系来划分。根据钻石内部的内含物的大小、类型、位置、颜色或可见度,分为FL、IF、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、I1、I2和I3十一个等级,等级依次由纯净到重瑕疵递减。

钻石的切工

切工决定了钻石的火彩,火彩越好则代表切工越好。如果钻石光芒锐减,且边缘圆润显得不锐利,则说明切工不良。如果钻石可以充分折射光线,散发出美丽耀眼的火彩,不漏光,则说明这颗钻石有着非常完美的切工。

钻石的荧光

钻石的荧光是指在紫外光激发下钻石的发光现象,在紫色荧光灯下约有97%左右的钻石发出蓝色或黄色的光。在一些特殊情况下,荧光可以是白色、橙色或者其他颜色,使钻石有种朦胧感或油腻感。荧光颜色为钻石的光学特征之一。

无论天然还是人工,被人们选定的每颗钻石或许都有着它丰富的内涵和特别的意义,这些小小的矿石或是经历时间的洗礼,或是经由科技的沉淀,最终散发出自己璀璨的光芒。

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