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CVD钻石是什么?CVD钻石有什么特征?

来源:金投珠宝编辑:jingning时间:2016-09-12
文章导读
所谓CVD(ChemicalVaporDeposition化学气相沉淀)钻石是以一块天然钻裸石为母石,利用高纯度甲烷、加上氢、氮等气体辅助,在微波炉中以高压方式,让甲烷中与钻石一样的碳分子不断累积到钻石原石上,经过一层层增生,可形成大至10克拉之透明钻石。

  CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉淀)钻石,化学气相蒸镀乃使用一种或多种气体,在一加热的固体基材上发生化学反应,并镀上一层固态薄膜。

 

  1、CVD钻石是什么钻石

 

CVD钻石是什么钻石

 

  所谓CVD(ChemicalVaporDeposition化学气相沉淀)钻石是以一块天然钻裸石为母石,利用高纯度甲烷、加上氢、氮等气体辅助,在微波炉中以高压方式,让甲烷中与钻石一样的碳分子不断累积到钻石原石上,经过一层层增生,可形成大至10克拉之透明钻石。为使CVD的钻石生长顺利,碳源常用已具钻石结构的甲烷。甲烷可视为以氢压出的单原子钻石。这种「长大」的钻石,品质与天然钻石几无二致,肉眼难辨。

 

  CVD生长钻石膜的瓶颈乃在避免碳氢化物形成石墨,因此氢原子应比碳源多很多。碳源浓度决定了钻石膜的生长速率,但碳源太高时氢原子会来不及维护钻石结构而使分解出的碳变成石墨。因此碳源太浓反而会降低转化成钻石的比率。碳源的浓度和温度决定了钻石随方向生长速率的差异,因此也决定了钻石的晶形。氢原子的浓度不仅决定了钻石膜是否能成长,也决定了钻石膜的质量。氢原子产生的比率不太受气体,但和温度有直接关联。随着热源温度的降低及距离的增大,氢原子的浓度也会急遽下降。

 

  2、CVD合成钻石合成方法

 

  1、高温高压合成法:温度和压力还是制造晶体的两项关键因素,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石,水压提供高压,电力产生高温,使碳围绕着直径为1毫米,由自然钻石制成的籽晶而形成晶体.

 

  2、化学气相淀积合成法:使天然气和氮气加热后,在洗碗机大小的压力室里形成一种碳等离子体,该等离子体不断沉积在压力室底部的碳底层上,并逐渐积聚和硬化,形成钻石薄片,进而切割成宝石外形.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。此项成果标志着在国内人工合成钻石(宝石级金刚石)领域已处于领先地位。

 

  3、CVD钻石价格

 

CVD钻石价格

 

  CVD钻石是国外用高科技生产的合成钻石,其材质也跟天然钻石一样以碳元素为主。其硬度、密度、导热性能、亮度、闪光、火彩,几乎与天然钻石没有区别。按行规,人造钻石需要在钻石的腰部注明“人造”字样,可以用英文或者中文。

 

  不过,这种CVD钻石三五年后其亮度、火彩、闪光都会逐年下降直到变成黄褐色。从价格上看,合成钻石的价格往往低于天然钻石20%-50%。由于这种钻石毫无收藏价值,因而也很难转手,未来变现将大打折扣。

 

  更为重要的是,CVD合成钻石比较先进,几乎可以以假乱真,普通消费者单纯依靠肉眼观察、手摸等传统方式,很难真正加以辨别。

 

  4、CVD钻石鉴定

 

CVD钻石鉴定

 

  过往合成钻石及处理本钱仍然很高,品牌饰品尤其是在设备、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,但无价格上风。但随着科技的发展,目前人造钻石已经具备贸易价值。

 

  CVD钻石鉴定特征:

 

  (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玄色,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、边沿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:尽大多数合成钻石呈黄色、渴黄色(大多数)具沙漏状色带;而自然钻石为无色、浅黄及其它颜色。

 

  (3)吸收谱线:合成钻石缺失自然钻石中无色-浅黄色系列具有415nm最为特征谱线。另外尽大部分自然钻石为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,自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,与自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)自然钻石: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自然钻石不同。

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