1、ICS：39.060D59团 体 标 准团体标准编号合成钻石鉴定Synthetic diamond testing （征求意见稿）xxxx-xx-xx 发布 xxxx-xx-xx 实施中 国 珠 宝 玉 石 首 饰 行 业 协 会 发布 2 目 次前言 .21 范围 .32 规范性引用文件 .33 术语和定义 .34 鉴定特征 .45 鉴定方法 .56 合成钻石定名 .5附录 A（资料性附录） 合成钻石中典型的内部特征 .7附录 B（资料性附录） 合成钻石典型的发光特征 .8附录 C（资料性附录） 合成钻石典型的紫外-可见-近红外吸收光谱特征 .9附录 D（资料性附录） 合成钻石典型的红外吸收
2、光谱 .10附录 E（资料性附录） 合成钻石典型的光致发光光谱 .11附录 F（资料性附录） 合成钻石分级 .11参考文献 .12 3 前 言本标准按 GB/T 1.12009 的编写规则起草。本标准由国家珠宝玉石质量监督检验中心提出。本标准由中国珠宝玉石首饰行业协会秘书处归口。本标准起草单位：国土资源部珠宝玉石首饰管理中心，等。本标准主要起草人： 4 合成钻石鉴定1 范围本标准规定了抛光合成钻石的鉴定特征和鉴定方法。本标准适用于抛光合成钻石的鉴定，未抛光合成钻石的鉴定可参照本标准执行。本标准适用于未镶嵌及镶嵌抛光合成钻石的鉴定。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日
3、期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 16552 珠宝玉石 名称GB/T 16553 珠宝玉石 鉴定GB/T 16554 钻石分级3 术语和定义GB/T 16552、GB/T 16553、GB/T 16554 界定的以及术语和定义适用于本文件。3.1 合成钻石 synthetic diamond 完全或部分由人工制造的由碳原子组成的等轴晶系晶质体，其物理性质、化学成分和晶体结构与天然钻石基本相同，摩氏硬度10，密度3.52（0.01）g/cm 3，折射率2.417，色散值0.044。3.1.1 高温高压法合成钻
4、石 synthetic diamond grown by high pressure and high temperature technique模拟天然金刚石的生长环境，以石墨、金刚石粉或石墨-金刚石粉为碳源，在一定温度梯度下，将熔化于金属触媒（铁、镍等）中的碳输送到高压反应腔金刚石籽晶上，产生相变形成钻石，简称为HPHT合成钻石。 3.1.2 化学气相沉积法合成钻石 synthetic diamond grown by chemical vapor deposition method technique将含碳的混合气体置于一定温度和压力下，气体中的原子按金刚石的结构结合在预先放置在实验仓中
5、的金刚石籽晶上，从而使籽晶不断长大而形成的钻石，简称为CVD合成钻石。3.2 高温高压处理 high pressure and high temperature treatment在高温高压环境下，改善钻石颜色或净度的方法。简称HPHT处理。3.3 高温低压处理 low pressure and high temperature treatment在高温低压环境下，改善钻石颜色或净度的方法。简称LPHT处理。3.4 辐照处理 irradiation treatment在高能射线源辐射下，钻石因产生色心等晶格缺陷而改变颜色。3.5 5 多过程处理 multistep treatment对钻石进行
6、两种或两种以上的处理过程，如HPHT+辐照+热处理。3.6 晶格缺陷 lattice defects钻石中的碳原子排列受到晶体形成条件、原子热运动，杂质填充及其它条件的影响，导致结构偏离了理想晶体结构的区域。包括点缺陷、线缺陷和面缺陷三种类型。3.7 生长分区 growth sector structureHPHT合成钻石在阴极发光或超短紫外线照射下，呈现出来的反映其生长形成特征的几何生长结构。3.8 层状生长 layered growthCVD合成钻石在阴极发光或超短紫外线照射下，在平行于（100）方向上观察到的反映其特征的层状生长纹理。3.9 金属触媒 metallic solventHP
7、HT合成钻石生长过程中使用的促使石墨转化为钻石的金属催化剂，如铁镍钴合金触媒、镍锰钴合金触媒。4 鉴定特征4.1 材料名称材料名称为合成金刚石。4.2 材料性质化学成分：C，可含有N、B、H、Ni、Fe、Co、Si等微量元素。结晶状态：晶质体。晶 系：等轴晶系。晶体习性：HPHT合成钻石多为八面体111与立方体100的聚形，晶面常出现树枝状、阶梯状生长纹；CVD合成钻石呈板状，100晶面发育，111和110晶面不发育。颜 色：无色、黄色、蓝色、粉色、褐色、绿色等。光 泽：金刚光泽。解 理：111中等解理。摩氏硬度：10。密 度：3.52（0.01）g/cm 3。光性特征：均质体，正交偏光下可见
8、异常消光现象。多 色 性：无。折 射 率：2.417。放大检查：HPHT合成钻石：内部特征较少，有时可见金属触媒包体，呈云雾状分布的点状包体，与生长区相对应的色带或色块。CVD合成钻石：内部特征较少，有时可见点状包体。紫外荧光：HPHT合成钻石：长波下常为惰性；短波下为无至强的淡黄色、橙黄色、绿黄色、绿蓝色等，不均匀，部分有磷光，通常短波荧光强于长波。 6 CVD合成钻石：荧光可为弱-强的橙黄色、橙红色、黄绿色、蓝绿色或惰性，通常短波荧光强于长波。发光图像：HPHT合成钻石：多呈明显的生长分区特征，不同生长分区的荧光颜色不同。CVD合成钻石：荧光颜色多呈橙黄、橙红、蓝绿、蓝紫等，可见与生长有关
9、的条纹。紫外-可见-近红外吸收光谱：HPHT合成钻石：黄色HPHT合成钻石550至短波吸收逐渐增强，无色合成钻石通常可见270nm吸收峰；通常可见685nm、880nm特征吸收峰。CVD合成钻石：通常可见270nm、365nm、520nm、533nm、596/597nm、737nm等特征吸收峰，但经HPHT热处理后会消失或消弱。红外光谱：HPHT合成钻石：黄色HPHT合成钻主要为Ib型，无色HPHT合成钻为IIa型或IIa+IIb型，蓝色HPHT合成钻为IIb型。CVD合成钻石：CVD合成钻石主要为IIa型，当合成过程中加入氮（N）时为Ib型，加入硼（B）时为IIb型。光致发光光谱：HPHT合
10、成钻石：低温（液氮）条件下，多具883.2nm/884.9nm特征发光双峰。CVD合成钻石：低温（液氮）条件下，多具736.6nm/737.9nm特征发光双峰。5 鉴定方法5.1 鉴定仪器设备5.1.1 放大镜、宝石显微镜。5.1.2 紫外-可见-近红外分光光度计。5.1.3 傅里叶变换红外光谱仪。5.1.4 激光拉曼光谱仪。5.1.5 光致发光光谱仪。5.1.6 钻石观察仪、阴极发光仪。5.1.7 强磁铁等。5.2 鉴定步骤5.2.1 品种鉴定依据GB/T 16553中的规定，确定样品为钻石晶体。5.2.2 紫外-可见-近红外吸收光谱在室温（液氮）条件测试时，吸收谱图中无415nm吸收峰，具
11、有270nm、737nm（或880nm）等特征吸收峰。5.2.3 红外吸收光谱红外吸收光谱测试结果显示为Ib型、IIa型、IIb型、IIa+IIb型等天然钻石中很少出现类型的钻石。5.2.4 光致发光光谱在液氮条件下，选取合适的激发光源，测试分析样品的光致发光特征谱图。5.2.5 发光图像利用钻石观察仪、阴极发光仪观察样品的发光图像，依据发光图像特征判断待测样品生长结构特征。5.2.6 放大观察在放大的条件下，观察待测样品的内、外部特征，也可加载正交偏光片观察异常效果现象。 7 5.2.7 强磁铁强磁铁确认待测样品具有磁性。5.2.8 综合分析综合分析上述测试数据，确定样品为合成钻石。数据分析
12、时，若通过一项或几项测试结果就可确诊为合成钻石时，则可不进行其余测试；若这些测试结果还不可确诊，则需补充其他可以确诊的测试。6 合成钻石的定名规则合成钻石的定名应符合GB/T 16552中的规定。 8 见-近红外吸收光谱 A附 录 A（资料性附录）合成钻石中典型的内部特征图A.1 HPHT合成钻石中的金属包体图A.2 CVD合成钻石中的不规则的深色包裹体 9 A B附 录 B（资料性附录）合成钻石典型的发光特征图B. 1 HPHT合成钻石的发光特征图B.2 CVD 合成钻石的发光特征 10 B C附 录 C（资料性附录）合成钻石典型的紫外-可见-近红外吸收光谱特征图C.1 HPHT合成钻石典型的紫外-可见- 近红外吸收光谱图C.2 CVD合成钻石典型的紫外-可见- 近红外吸收光谱
