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守护“恒久美丽”

  • 发布时间:2015-08-14 09:32:51  来源:中国质量报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  □本报记者丁莹

  几十颗0.008~0.015克拉不等的钻石被倒进一台小颗粒钻石自动排查(AMS)仪,十几秒钟后,经过检测的钻石从仪器里“流出”,被分别送进不同的接收盒里。奥秘就在这几个盒子的差别上,钻石们被鉴定为钻石、合成钻石等。近日,国家珠宝玉石质量监督检验中心(NGTC)在媒体说明会上向记者们演示了小颗粒高温高压(HPHT)合成钻石的检验过程,并就HPHT合成钻石的合成原理、检测方法,对市场的影响,以及行业企业、检测机构和消费者的应对方法等问题进行了说明。这是2012年NGTC就CVD合成钻石流入市场相关情况召开媒体说明会后,第二次就合成钻石问题进行说明。NGTC副主任柯捷表示,国家珠宝玉石质量监督检验中心实验室一直严格监测合成钻石在中国珠宝市场出现的状况,力图更好地保证天然钻石市场的健康有序发展。

  合成钻石的前世今生

  钻石是一种在完全自然条件下形成的由碳元素组成的等轴晶系矿物。合成钻石是一种与钻石具有基本相同的化学成分、晶体结构和物理性质(包括光学性质)的人工产品。目前,合成钻石的主要方法有两种,一种是高温高压合成法、一种为化学气相沉积法。用这两种方法合成的钻石可以分别称之为高温高压合成钻石(HTHP合成钻石)和化学气相沉积合成钻石(CVD合成钻石)。高温高压法是利用高温高压的方式把石墨相变为钻石。一般需要10GPa、3000℃以上的压力和温度。化学气相沉积法是反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。按照我国目前的国家标准GB/T 16552-2010 《珠宝玉石名称》规定,天然钻石的鉴定证书标注为“钻石”;合成钻石的鉴定证书必须在“钻石”一词的前面加“合成”二字,英文名称为“Synthetic Diamond”。此外,市场上还有钻石仿制品,主要指成分为非钻石类的人工产品和天然宝石,比如人工宝石中的合成立方氧化锆、玻璃、人造钛酸锶等,天然宝石中如水晶、锆石等。合成钻石的化学成分和结构与钻石基本相同,所以国际标准和行业习惯中不把合成钻石归为钻石的仿制品。

  据NGTC首席科学家陆太进介绍,其实早在18世纪,人类就踏上了漫长的合成钻石探索之路。到20世纪50年代,终于取得重大进展,美国、前苏联、中国、日本等多个国家先后生产出HPHT(高温高压)合成钻石单晶体,主要是Ib型黄色钻石。高温高压合成钻石和CVD合成钻石作为超硬超导材料,一直是材料界发展的重要品种,作为人工晶体研究开发的重点项目。合成钻石很多特殊的物理性质被广泛应用于包括机械加工生产、电子、军工、航天航空等各大领域,例如因为其高硬度的特征,多用于切、割、钻、磨等用途材料,如手术刀、牙科器械、各种勘探钻头等。合成钻石生产技术的提高,在材料界被誉为开创了材料新纪元,前景非常广阔。

  NGTC信息中心主任沈美冬介绍,随着合成技术的不断改进和发展,目前高温高压合成钻石技术已经成熟,已生产出无色至近无色、宝石级、高质量的合成钻石,且合成钻石的规格和品质级别也在不断提升,其产品正在进入首饰市场。合成钻石进入到首饰市场,以合成钻石首饰的名称进行销售是完全符合相关标准要求的。但是,近年来陆续发现相关合成钻石掺杂在天然钻石中,或被当成天然钻石交易,导致假冒钻石、销售欺诈等不良现象发生,将会给首饰行业天然钻石交易的规范发展和消费信誉带来极大危害。

  密切监测把握动向

  NGTC是我国最权威的珠宝产品质检机构。成立20多年来,一直致力于服务广大消费者和珠宝首饰行业,在国内树立了权威形象。2011年,NGTC首次在日常检测工作中发现CVD合成钻石,在第一时间的公之于众。此后,他们采取了一系列措施,警示行业内生产加工、销售等各环节加强对可能混杂在天然钻石中的、未标注合成钻石的防范和排查,从供应源头把控钻石的质量;同时继续加强在学术、检测技术环节的警示和技术提高工作,加强消费环节对合成钻石知识的普及和宣传。而更为重要的是,NGTC实验室内部加强了流程控制,投入专项资金增加相关仪器设备,引进了小颗粒钻石自动筛选仪。针对小颗粒钻石,他们设立专门流程为广大钻石批发商提供裸钻的排查服务项目。

  今年5月,NGTC深圳实验室在一批红宝石饰品的配镶钻石中,发现了部分小颗粒样品含有大量的黑色点状和云雾状的包裹体,在荧光测试时发现有较强的磷光现象,这引起了检验人员的警觉。检验的特征指示该批样品需要做进一步的检验。实验室依照复杂样品的检验流程,对样品进行了DiamondViewTM荧光观察,以及红外光谱、紫外-可见光谱拉曼散射光谱、光致发光光谱等测试,确定该批次样品的配镶中有5粒是HPHT合成钻石。此后,该实验室共发现7个批次139件样品中有36粒未揭示的小颗粒HPHT合成钻石。NGTC的专家们判断,这表明天然宝石首饰市场出现了未揭示的无色、近无色高温高压合成钻石掺杂在天然钻石中的现象。

  有业内人士表示,合成钻石是一个永远不会褪色的话题,随着工艺和技术的提高,合成钻石的颜色、净度越来越好,颗粒也越来越大。因此,防止合成钻石冒充天然钻石流入市场的工作也变得越来越艰巨。

  据了解,发现高温高压(HPHT)合成钻石后,NGTC加强了科研工作,专门针对此类问题进行研究,并携带相关仪器设备赴工厂进行实地考察调研;积极研发快速检测技术,对于中国市场上的特色产品进行有针对性的研究;加强与国际上的钻石生产厂商的合作,组织专家团队进行研究讨论;在2015年“中国珠宝首饰学术交流会“上针对高温高压合成钻石,公布科研成果并与行业内的科研单位和企业进行广泛交流,力图联合更多的业内人士共同规范合成钻石市场。上海钻石交易所也针对高温高压合成钻石进行排查,并引进AMS仪器进行辅助检测。此外,针对于高温高压合成钻石,NGTC已经对所有相关检测人员进行了有针对性的培训,力争使检测人员都达到能够独立完成区分合成钻石的能力。

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  合成钻石的检测

  NGTC有关专家表示,目前仍不清楚具体有多少高温高压合成钻石已经流入市场,但随着合成工艺的改进,生产成本的不断降低,如果不加强市场监督,大批量合成钻石进入珠宝市场是早晚的事情,目前已知国内已经有大型的合成钻石生产基地在投入批量生产。

  出现合成钻石的饰品的品类是没有区别的,但就目前合成钻石技术和供应而言,大量的合成钻石还是以颗粒小、品质相对偏低的为多,大颗粒和高品质的少。群镶饰品中主要为配镶的小颗粒样品,目前发现的混杂在群镶或配镶的未揭示的合成钻石为0.008~0.015克拉不等。

  肉眼无法分辨天然钻石与合成钻石,需要在专业的实验室通过相关仪器的排查、比对成像及光谱,综合分析才能得出准确的结论。小颗粒的圆钻形钻石裸石样品可以通过小颗粒钻石自动排查(AMS)仪进行排查,可以参照CVD钻石排查流程,镶嵌类的小颗粒配石的排查主要在于各个检测环节出现的可疑现象,通过对可疑现象的进一步检测予以排除或确认。日常检测中完全能够检测高温高压合成钻石,但如何提高检测效率是检测方法需要进一步探讨和改进的。

  由于合成钻石在成分和结构上与天然钻石是基本相同的,所以合成钻石具有与天然钻石相同的很多性质,这也就大大增加了鉴别的难度,非常容易混淆。用实验室用仪器分辨合成钻石时,主要查看其成像和光谱图。

  共促钻石市场健康发展

  为了更好地保证天然钻石市场的健康有序发展,国家珠宝玉石质量监督检验中心对消费者、生产加工和销售企业以及质检机构有如下建议:

  消费者应到正规企业购买钻石产品。可靠的钻石原料供应商在钻石相关商贸中尤为重要,寻求可靠的货品来源以确保所采购的钻石原料(裸石及原石)的质量稳定可靠且具有溯源性。同时,索取检测机构出具的鉴定证书,维护自身权益。

  企业自身建立排查机构。企业需重视产品质量,注意生产过程的质量控制,应在生产投料前进行钻石原料进行排查,防止合成钻石混入,维护企业信誉和品牌形象。利用这些合成钻石的光谱特征和磁性特征,企业可以通过小颗粒钻石自动排查仪(AMS)以及磁铁对金属包裹体的磁性进行简易而有效的排查筛选。

  企业自身不具备排查能力的需委托有能力的质检机构进行排查筛选。对于能力不具备的企业商家,仍然应该借助有能力的珠宝玉石检测机构对小颗粒钻石原料进行排查,以免成品检测后不必要的材料废耗,或直接流入市场对企业信誉造成损害。

  对质检机构的建议。对于镶嵌饰品,尤其是群镶饰品,磁性测试、常规红外光谱、紫外可见光谱等大型仪器测试手段是十分有效的。根据这类合成钻石的紫外荧光和发光图像特征以及磁性特征也均可进行鉴别。珠宝玉石检测机构需加强对从业人员专门技术培训,梳理排查筛选流程,并做好基础的仪器资源配置(例如:AMS小颗粒钻石排查仪、紫外-可见-近红外光谱仪、DiamondViewTM荧光观察仪、X射线荧光能谱仪等),避免检测中可能出现漏检错检的情况,从而保证最终结论的准确可靠。

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