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關于CVD合成鉆石你了解多少

近年來有關合成鉆石的大事紀:

2012年新加坡IIa 公司CVD 無色合成鉆石開始在美國Gemesis 上市,引起珠寶市場關注。

2013年CVD 無色合成鉆石售價仍高,消費者不愿購買,僅檢測、學習人員少量購買。

2014年HPHT 無色合成小鉆石于中國大陸量產。

2015年HPHT 無色合成超級大鉆石于俄羅斯生產。

2015年6月俄羅斯用HPHT 法長出32 克拉IIa 型無色原石,切磨成祖母綠形10 克拉成品, 并在拉斯維加斯珠寶展公開。

 

市場背景

"合成鉆石"這一專業詞匯在2012年以來的珠寶圈可謂掀起了一場軒然大波,引起了眾多質檢同行、珠寶商家甚至普通消費者關注。那到底什么是合成鉆石?大家又如何正確的認識合成鉆石呢?本著為珠寶同行以及廣大珠寶愛好者答疑解惑的目的,廣東省珠寶玉石及貴金屬檢測中心(GTC)近日就專程邀請到了鉆石領域的翹楚苑執中博士,為知名鉆石企業代表開展合成、處理鉆石的生長與鑒別講座。苑博士作為兩岸四地僅有的國際寶石學會議(IGC)三位正式會員之一,在業內享有極大的聲譽。

 

苑博士合成鉆石講座主要內容:

一、天然鉆石的形成及全球儲量、開采現狀

天然鉆石在地球內特定的溫度、特定的壓力、一定含量及比率的鐵族金屬和石墨或碳,才會生成鉆石,再剛好有火山爆發,才能將鉆石帶到地表,地球的四十億年歷史中,最后一次帶有鉆石的火山爆發在四千萬年前。人類科技進步,全地球陸地上的鉆石礦幾乎都被找到。地球上鉆石的總儲藏量約為25億克拉,其中1/5左右為寶石級,現在每年的開采量約1億克拉,所以在幾十年后天然鉆石將開采殆盡。海底地層因為地殼太薄,不會生成鉆石。

不僅如此,天然鉆石的開采還會破壞地球環境、耗費大量資源、價格高昂,并且存在"血鉆"的道德問題。而合成鉆石產業的發展緩解了上述的問題。合成鉆石,即實驗室生長鉆石(Laboratory Grown Diamond)是相對天然鉆石(礦里挖到的鉆石)而言,合成鉆石具有和天然鉆石幾乎一致的物理化學性質,因為合成鉆石是在實驗室生長的,是一個綠色作業,不會破壞生態,使用的能源有限,沒有血鉆的問題,而且價格低廉,未來合成大鉆石的售價可能只有天然鉆石的幾分之一。

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CVD合成鉆石 DV熒光圖


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CVD合成鉆石 DV磷光

二、常見的合成鉆石種類

目前市場上常見到的鉆石合成方法有兩種,高溫高壓法(HPHT)和化學氣相沉積法(CVD)。高溫高壓法(HPHT)相對化學氣相沉積法(CVD)使用歷史更久,適合生產超大鉆、中大鉆、小鉆,但HPHT 法生產成本更高,現在市場出現的合成碎鉆一般都是HPHT 法的,苑博士講到,因為CVD 法雖然也適合做小鉆,但邊角料的加工成本很高,所以目前CVD 法的小鉆還沒有形成商業化生產。

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圖一 市場上的鉆石分類 

三、全球合成鉆石公司以及合成鉆石的商業用途

目前已知的生產合成鉆石的國家和公司有南非戴比爾斯、美國、俄羅斯、日本、新加坡、中國等,其中中國的生產企業有臺鉆、黃河旋風、中南、華晶等公司(圖二),而且中國的合成鉆石產量榮居世界前列,2015年中國的合成鉆石產量達136億克拉,市場前景非常廣闊。苑博士講到了合成鉆石其實很早就在聲、光、化、電、熱、醫等方面有著廣大的應用,隨著合成技術的進步,合成鉆石現在越來越多的作為鑲嵌首飾出現在消費者的生活中。

但同時也衍生出一系列的問題,即不法商家將合成鉆石摻在天然鉆石里售賣給消費者以謀取暴利。

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圖二 高溫高壓法 HPHT 合成鉆石(High Temperature High Pressure)

四、合成鉆石的部分鑒定方法

同時我們要面對的是合成鉆石的檢測問題,隨著合成技術的日益成熟,合成鉆石的鑒定也越來越困難,但是檢測技術也是在不斷的進步,目前可以通過各種常規儀器、大型儀器的綜合使用將合成鉆石鑒定出來。相關方法有:

  一,強磁鐵吸附;

  二,磷光檢測及陰級發光圖相;

  三,UV-Vis 415nm峰檢測進一步鑒別:

  四,顯微鏡觀察包裹體、正交偏光鏡觀察結合;

  五,深紫外光觀察鉆石表面結構紋理;

  六,DiamondSure、DiamondView、DiamondPlus綜合篩查等方法。

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五、合成鉆石的命名及證書

合成鉆石在市場已銷售多年,故需要鑒定證書的評級以定價格,故各國際鑒定公司均有合成鉆石鑒定并簽發證書的業務,合成鉆石在國際鉆石界被稱做實驗室生長鉆石Laboratory Grown Diamond,知名鑒定單位所簽發的合成鉆石證書上所用的名稱就是這樣。

 

六、規范合成鉆石的市場

目前,當務之急的是規范合成鉆石市場,而苑博士現在正在做的就是有效的把這些合成鉆石的國內外生產廠家整合起來,以股東的形式成立一個"生長鉆石貿易公司"。參考戴比爾斯看貨會"SIGHT"的銷售模式,接受國際大加工廠及大盤商申請成為看貨會員"SIGHT HOLDER",每三年重新申請一次。公司要求會員在加工后銷售時必需說明為合成鉆石,違反者取消會員資格。公司也會根據市場的需求變化,而通知所有生產廠家平均增、減產量,以達到長期共存共榮,并得到穩定、合理的利潤。苑博士稱目前他正致力于使合成鉆石能夠合理的生產、加工、銷售到全球的珠寶市場,使合成及天然鉆石的鑒定設備及技術得到提升及普及,使小型鑒定所及大部分的珠寶店和鑲工廠均能容易地鑒別出合成鉆石。

小結

雖然前方道路阻且長,但苑博士為行業指出了未來發展的方向和路徑,為推動合成鉆石鑒定、檢測產業的發展提供了極高的參考價值。相信在不遠的未來,消費者能夠正確的看待合成鉆石,并愿意用合理的價格買到天然鉆石的絕佳替代品—合成鉆石,以緩解天然鉆石市場的供需矛盾,GTC也會為著這一目標不斷努力,讓消費者買的放心,戴的舒心!


GIA 測試報告表明 CVD 合成鉆石品質逐步改善

GIA 紐約實驗室上周公布了最新的合成鉆石檢測報告,實驗樣品為兩顆「化學氣相沉積」(CVD)合成鉆石,分別重2.51和3.23克拉,這也是 GIA 迄今檢測過最大顆的 CVD 合成鉆石。實驗結果表明,CVD 合成鉆石的品質正在逐步改善。 

此次進行檢測的樣品均為明亮式切割鉆石,其中2.51克拉的鉆石為H色,顯微鏡下可以看到黑色針點狀包體,腰棱位置有細小的裂縫,凈度為SI1;3.23克拉的鉆石則為I色,含有125μm的黑色雜質,凈度級別為VS2。

這兩顆合成鉆石在 DiamondView 下可觀察到強烈的粉紅色熒光,伴有清晰的平行層狀生長紋,這是 CVD 合成鉆石的顯著特征——以層狀結構生長,通過多個階段最大限度地增長鉆石體積。根據紅外吸收光譜檢測,兩件樣品在中紅外區沒有明顯的氮原子吸收,因此這兩顆鉆石均為 IIa 型鉆石。

液氮溫度下,紫外-可見-近紅外分光光度計檢測到兩件樣品有少量吸收特征,主要包括737nm的吸收峰,表明鉆石在 CVD 生長過程中出現了「硅空位」(SiV),天然鉆石極少檢測出該位置的吸收峰。同樣在液氮溫度下,光致螢光光譜顯示596/597nm出現雙峰,證明鉆石由 CVD 合成,且未經「HPHT」(高溫高壓)脫色處理,這也意味著 CVD 合成鉆石品質顯著提高。

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Alrosa 第三季度鉆石銷售僅為開采量42%

俄羅斯鉆石開采商 Alrosa 上周公布了2015年第三季度的業績報告,毛坯鉆石開采量達1160萬克拉,相比去年同期增長20%,而第三季度的鉆石銷量僅為490萬克拉,占開采量的42%。

Alrosa 公司的業績直接反映了全球鉆石需求的削減,這也迫使包括 Alrosa 在內的鉆石開采商保留多余的鉆石庫存。俄羅斯銀行 Raiffesenbank 的分析師 Konstantin Yuminov 指出,這樣的低迷行情將持續到明年。

截至今年9月,Alrosa 的鉆石開采總量為2960萬克拉,同比增長16%。前三季度售出鉆石2300萬克拉,銷售總額超過27億美元,其中第三季度僅為5.5億美元。

面對鉆石價格下跌的趨勢與鉆石庫存的壓力,三大鉆石開采商分別制定了不同的計劃:英美資源集團旗下的 De Beers 通過營銷手段刺激市場,尤其是中國市場的銷售;Alrosa 重新定位了目標客戶群體,主要吸引18-29歲以及三、四線城市的女性顧客;Rio Tinto 則持觀望態度,等待鉆石市場逐步回暖。

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De Beers 10月看貨會反映鉆石市場低迷

在本月5日-8日舉行的 De Beers 看貨會上,看貨商拒絕買入近半成鉆石供應,使毛坯鉆石銷售估價降低至2億美元。繼今年8月看貨商延期支付75%貨款后,拒絕購買的趨勢逐步擴大。

De Beers 目前的毛坯鉆石定價保持穩定,看貨商認為8月看貨會上8%-10%的降價幅度尚不足以扭轉鉆石市場的疲軟態勢,部分鉆石商因毛坯鉆石切割后的利潤空間較小減少了購買,而持有大額庫存的鉆石商尤為擔心降價造成的庫存貶值,這部分鉆石將需要3-4個月逐步消化。

2015年上半年,De Beers 鉆石銷量相比去年同期下降26%,預計全年總成交量為2800萬克拉,比2014年的3270萬克拉減少近2成。




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