守護“恒久美麗”
- 發佈時間:2015-08-14 09:32:51 來源:中國品質報 責任編輯:羅伯特
□本報記者丁瑩
幾十顆0.008~0.015克拉不等的鑽石被倒進一台小顆粒鑽石自動排查(AMS)儀,十幾秒鐘後,經過檢測的鑽石從儀器裏“流出”,被分別送進不同的接收盒裏。奧秘就在這幾個盒子的差別上,鑽石們被鑒定為鑽石、合成鑽石等。近日,國家珠寶玉石品質監督檢驗中心(NGTC)在媒體説明會上向記者們演示了小顆粒高溫高壓(HPHT)合成鑽石的檢驗過程,並就HPHT合成鑽石的合成原理、檢測方法,對市場的影響,以及行業企業、檢測機構和消費者的應對方法等問題進行了説明。這是2012年NGTC就CVD合成鑽石流入市場相關情況召開媒體説明會後,第二次就合成鑽石問題進行説明。NGTC副主任柯捷表示,國家珠寶玉石品質監督檢驗中心實驗室一直嚴格監測合成鑽石在中國珠寶市場出現的狀況,力圖更好地保證天然鑽石市場的健康有序發展。
合成鑽石的前世今生
鑽石是一種在完全自然條件下形成的由碳元素組成的等軸晶係礦物。合成鑽石是一種與鑽石具有基本相同的化學成分、晶體結構和物理性質(包括光學性質)的人工産品。目前,合成鑽石的主要方法有兩種,一種是高溫高壓合成法、一種為化學氣相沉積法。用這兩種方法合成的鑽石可以分別稱之為高溫高壓合成鑽石(HTHP合成鑽石)和化學氣相沉積合成鑽石(CVD合成鑽石)。高溫高壓法是利用高溫高壓的方式把石墨相變為鑽石。一般需要10GPa、3000℃以上的壓力和溫度。化學氣相沉積法是反應物質在氣態條件下發生化學反應,生成固態物質沉積在加熱的固態基體表面,進而制得固體材料的工藝技術。按照我國目前的國家標準GB/T 16552-2010 《珠寶玉石名稱》規定,天然鑽石的鑒定證書標注為“鑽石”;合成鑽石的鑒定證書必須在“鑽石”一詞的前面加“合成”二字,英文名稱為“Synthetic Diamond”。此外,市場上還有鑽石仿製品,主要指成分為非鑽石類的人工産品和天然寶石,比如人工寶石中的合成立方氧化鋯、玻璃、人造鈦酸鍶等,天然寶石中如水晶、鋯石等。合成鑽石的化學成分和結構與鑽石基本相同,所以國際標準和行業習慣中不把合成鑽石歸為鑽石的仿製品。
據NGTC首席科學家陸太進介紹,其實早在18世紀,人類就踏上了漫長的合成鑽石探索之路。到20世紀50年代,終於取得重大進展,美國、前蘇聯、中國、日本等多個國家先後生産出HPHT(高溫高壓)合成鑽石單晶體,主要是Ib型黃色鑽石。高溫高壓合成鑽石和CVD合成鑽石作為超硬超導材料,一直是材料界發展的重要品種,作為人工晶體研究開發的重點項目。合成鑽石很多特殊的物理性質被廣泛應用於包括機械加工生産、電子、軍工、航太航空等各大領域,例如因為其高硬度的特徵,多用於切、割、鑽、磨等用途材料,如手術刀、牙科器械、各種勘探鑽頭等。合成鑽石生産技術的提高,在材料界被譽為開創了材料新紀元,前景非常廣闊。
NGTC資訊中心主任沈美冬介紹,隨著合成技術的不斷改進和發展,目前高溫高壓合成鑽石技術已經成熟,已生産出無色至近無色、寶石級、高品質的合成鑽石,且合成鑽石的規格和品質級別也在不斷提升,其産品正在進入首飾市場。合成鑽石進入到首飾市場,以合成鑽石首飾的名稱進行銷售是完全符合相關標準要求的。但是,近年來陸續發現相關合成鑽石摻雜在天然鑽石中,或被當成天然鑽石交易,導致假冒鑽石、銷售欺詐等不良現象發生,將會給首飾行業天然鑽石交易的規範發展和消費信譽帶來極大危害。
密切監測把握動向
NGTC是我國最權威的珠寶産品質檢機構。成立20多年來,一直致力於服務廣大消費者和珠寶首飾行業,在國內樹立了權威形象。2011年,NGTC首次在日常檢測工作中發現CVD合成鑽石,在第一時間的公之於眾。此後,他們採取了一系列措施,警示行業內生産加工、銷售等各環節加強對可能混雜在天然鑽石中的、未標注合成鑽石的防範和排查,從供應源頭把控鑽石的品質;同時繼續加強在學術、檢測技術環節的警示和技術提高工作,加強消費環節對合成鑽石知識的普及和宣傳。而更為重要的是,NGTC實驗室內部加強了流程式控制制,投入專項資金增加相關儀器設備,引進了小顆粒鑽石自動篩選儀。針對小顆粒鑽石,他們設立專門流程為廣大鑽石批發商提供裸鑽的排查服務項目。
今年5月,NGTC深圳實驗室在一批紅寶石飾品的配鑲鑽石中,發現了部分小顆粒樣品含有大量的黑色點狀和雲霧狀的包裹體,在熒光測試時發現有較強的磷光現象,這引起了檢驗人員的警覺。檢驗的特徵指示該批樣品需要做進一步的檢驗。實驗室依照複雜樣品的檢驗流程,對樣品進行了DiamondViewTM熒光觀察,以及紅外光譜、紫外-可見光譜拉曼散射光譜、光致發光光譜等測試,確定該批次樣品的配鑲中有5粒是HPHT合成鑽石。此後,該實驗室共發現7個批次139件樣品中有36粒未揭示的小顆粒HPHT合成鑽石。NGTC的專家們判斷,這表明天然寶石首飾市場出現了未揭示的無色、近無色高溫高壓合成鑽石摻雜在天然鑽石中的現象。
有業內人士表示,合成鑽石是一個永遠不會褪色的話題,隨著工藝和技術的提高,合成鑽石的顏色、凈度越來越好,顆粒也越來越大。因此,防止合成鑽石冒充天然鑽石流入市場的工作也變得越來越艱巨。
據了解,發現高溫高壓(HPHT)合成鑽石後,NGTC加強了科研工作,專門針對此類問題進行研究,並攜帶相關儀器設備赴工廠進行實地考察調研;積極研發快速檢測技術,對於中國市場上的特色産品進行有針對性的研究;加強與國際上的鑽石生産廠商的合作,組織專家團隊進行研究討論;在2015年“中國珠寶首飾學術交流會“上針對高溫高壓合成鑽石,公佈科研成果並與行業內的科研單位和企業進行廣泛交流,力圖聯合更多的業內人士共同規範合成鑽石市場。上海鑽石交易所也針對高溫高壓合成鑽石進行排查,並引進AMS儀器進行輔助檢測。此外,針對於高溫高壓合成鑽石,NGTC已經對所有相關檢測人員進行了有針對性的培訓,力爭使檢測人員都達到能夠獨立完成區分合成鑽石的能力。
新聞連結
合成鑽石的檢測
NGTC有關專家表示,目前仍不清楚具體有多少高溫高壓合成鑽石已經流入市場,但隨著合成工藝的改進,生産成本的不斷降低,如果不加強市場監督,大批量合成鑽石進入珠寶市場是早晚的事情,目前已知國內已經有大型的合成鑽石生産基地在投入批量生産。
出現合成鑽石的飾品的品類是沒有區別的,但就目前合成鑽石技術和供應而言,大量的合成鑽石還是以顆粒小、品質相對偏低的為多,大顆粒和高品質的少。群鑲飾品中主要為配鑲的小顆粒樣品,目前發現的混雜在群鑲或配鑲的未揭示的合成鑽石為0.008~0.015克拉不等。
肉眼無法分辨天然鑽石與合成鑽石,需要在專業的實驗室通過相關儀器的排查、比對成像及光譜,綜合分析才能得出準確的結論。小顆粒的圓鑽形鑽石裸石樣品可以通過小顆粒鑽石自動排查(AMS)儀進行排查,可以參照CVD鑽石排查流程,鑲嵌類的小顆粒配石的排查主要在於各個檢測環節出現的可疑現象,通過對可疑現象的進一步檢測予以排除或確認。日常檢測中完全能夠檢測高溫高壓合成鑽石,但如何提高檢測效率是檢測方法需要進一步探討和改進的。
由於合成鑽石在成分和結構上與天然鑽石是基本相同的,所以合成鑽石具有與天然鑽石相同的很多性質,這也就大大增加了鑒別的難度,非常容易混淆。用實驗室用儀器分辨合成鑽石時,主要查看其成像和光譜圖。
共促鑽石市場健康發展
為了更好地保證天然鑽石市場的健康有序發展,國家珠寶玉石品質監督檢驗中心對消費者、生産加工和銷售企業以及質檢機構有如下建議:
消費者應到正規企業購買鑽石産品。可靠的鑽石原料供應商在鑽石相關商貿中尤為重要,尋求可靠的貨品來源以確保所採購的鑽石原料(裸石及原石)的品質穩定可靠且具有溯源性。同時,索取檢測機構出具的鑒定證書,維護自身權益。
企業自身建立排查機構。企業需重視産品品質,注意生産過程的品質控制,應在生産投料前進行鑽石原料進行排查,防止合成鑽石混入,維護企業信譽和品牌形象。利用這些合成鑽石的光譜特徵和磁性特徵,企業可以通過小顆粒鑽石自動排查儀(AMS)以及磁鐵對金屬包裹體的磁性進行簡易而有效的排查篩選。
企業自身不具備排查能力的需委託有能力的質檢機構進行排查篩選。對於能力不具備的企業商家,仍然應該借助有能力的珠寶玉石檢測機構對小顆粒鑽石原料進行排查,以免成品檢測後不必要的材料廢耗,或直接流入市場對企業信譽造成損害。
對質檢機構的建議。對於鑲嵌飾品,尤其是群鑲飾品,磁性測試、常規紅外光譜、紫外可見光譜等大型儀器測試手段是十分有效的。根據這類合成鑽石的紫外熒光和發光圖像特徵以及磁性特徵也均可進行鑒別。珠寶玉石檢測機構需加強對從業人員專門技術培訓,梳理排查篩選流程,並做好基礎的儀器資源配置(例如:AMS小顆粒鑽石排查儀、紫外-可見-近紅外光譜儀、DiamondViewTM熒光觀察儀、X射線熒光能譜儀等),避免檢測中可能出現漏檢錯檢的情況,從而保證最終結論的準確可靠。