合成鉆石鑒定與分級(jí)（征求意見稿）

1T/HBSS001—2024合成鉆石鑒定與分級(jí)本文件規(guī)定了合成鉆石的鑒定特征、鑒定方法、定名規(guī)則與分級(jí)。本文件適用于高溫高壓法和化學(xué)氣相沉積法培育的未鑲嵌及鑲嵌拋光合成鉆石，未拋光合成鉆石可參照本文件執(zhí)行。本文件的分級(jí)適用于質(zhì)量大于或等于0.0400g（0.20ct）的未鑲嵌及鑲嵌拋光合成鉆石，質(zhì)量小于0.0400g（0.20ct）的未鑲嵌及鑲嵌拋光合成鉆石可參照本文件執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T16552珠寶玉石名稱GB/T16553珠寶玉石鑒定GB/T16554鉆石分級(jí)GB/T34543黃色鉆石分級(jí)3術(shù)語和定義GB/T16552、GB/T16553、GB/T16554界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1合成鉆石syntheticdiamond完全或部分由人工制造的由碳原子組成的等軸晶系晶質(zhì)體，其物理性質(zhì)、化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)與天然鉆石基本相同。常見高溫高壓法合成鉆石和化學(xué)氣相沉積法合成鉆石。也稱為培育鉆石、實(shí)驗(yàn)室培育鉆石。3.1.1高溫高壓法合成鉆石syntheticdiamondgrownbyhighpressureandhightemperaturetechnique模擬天然鉆石的生長(zhǎng)環(huán)境，以石墨、金剛石粉或石墨-金剛石粉為碳源，在一定溫度梯度推動(dòng)下，將熔化于金屬觸媒（鐵、鎳等）中的碳輸送到高壓反應(yīng)腔金剛石籽晶上，產(chǎn)生相變形成鉆石，簡(jiǎn)稱為HPHT合成鉆石。3.1.2化學(xué)氣相沉積法合成鉆石syntheticdiamondgrownbychemicalvapordepositionmethodtechnique2T/HBSS001—2024將含碳的混合氣體置于一定溫度和壓力下，氣體中的原子按金剛石的結(jié)構(gòu)結(jié)合在預(yù)先放置在反應(yīng)腔的金剛石籽晶上，從而使籽晶不斷長(zhǎng)大形成鉆石，簡(jiǎn)稱為CVD合成鉆石。3.2高溫高壓處理highpressureandhightemperaturetreatment在高溫高壓環(huán)境下，改善合成鉆石顏色或凈度的方法。簡(jiǎn)稱HPHT處理。3.3高溫低壓處理lowpressureandhightemperaturetreatment在高溫低壓環(huán)境下，改善合成鉆石顏色或凈度的方法。簡(jiǎn)稱LPHT處理。3.4輻照處理irradiationtreatment在高能射線源輻射下，合成鉆石因產(chǎn)生色心等晶格缺陷而改變顏色。3.5多過程處理multisteptreatment對(duì)合成鉆石進(jìn)行兩種或兩種以上的處理過程，如HPHT+輻照+熱處理。3.6色調(diào)hue表示合成鉆石黃、紅、藍(lán)等顏色的特性。3.7彩度chroma表示合成鉆石顏色的濃淡程度。3.8明度value表示合成鉆石顏色的明暗程度。4鑒定特征4.1常規(guī)寶石學(xué)性質(zhì)4.1.1化學(xué)成分：C，可含有N、B、H、Ni、Fe、Co、Si等微量元素。4.1.2結(jié)晶狀態(tài)：晶質(zhì)體。4.1.3晶系：等軸晶系。4.1.4晶體習(xí)性：HPHT合成鉆石多為八面體{111}與立方體{100}的聚形，晶面常出現(xiàn)樹枝狀、階梯狀生長(zhǎng)紋；CVD合成鉆石呈板狀，{100}晶面發(fā)育，{111}和{110}晶面不發(fā)育。4.1.5顏色：無色、黃色、藍(lán)色、粉色、褐色、綠色、紫紅色等。4.1.6光澤：金剛光澤。4.1.7解理：{111}中等解理。3T/HBSS001—20244.1.8摩氏硬度：10。4.1.9密度：3.52(±0.01）g/cm3。4.1.10光性特征：均質(zhì)體。HPHT合成鉆石具無或弱異常消光，低階干涉色；CVD合成鉆石可見明顯異常消光現(xiàn)象，整體范圍內(nèi)呈格子狀、條帶狀消光樣式，可見高階干涉色。4.1.11多色性：無。4.1.12折射率：2.417。4.1.13雙折射率：無。4.1.14熒光觀察：HPHT合成鉆石長(zhǎng)波下常為惰性，短波下可見無-強(qiáng)的淡黃色、橙黃色、綠黃色、綠藍(lán)色等，不均勻，部分有磷光，短波熒光強(qiáng)于長(zhǎng)波；CVD合成鉆石熒光可見弱-強(qiáng)的橙色、紅色、黃綠色、藍(lán)綠色或惰性，通常短波熒光強(qiáng)于長(zhǎng)波，無-中等磷光。4.1.15放大檢查：HPHT合成鉆石偶見金屬觸媒包體；CVD合成鉆石包體較少見，可見淺色或黑色的包體，點(diǎn)狀、不規(guī)則狀或晶體狀的非晶質(zhì)碳或石墨。4.2譜學(xué)性質(zhì)4.2.1發(fā)光圖像陰極發(fā)光或超短波紫外線照射下,HPHT合成鉆石多呈明顯的生長(zhǎng)分區(qū)特征,不同生長(zhǎng)區(qū)發(fā)不同顏色的熒光；CVD合成鉆石多呈橙黃、橙紅、藍(lán)綠、綠藍(lán)、藍(lán)紫等顏色,可見與生長(zhǎng)有關(guān)的條紋。相關(guān)示例見附錄A。無色-近無色的HPHT合成鉆石常見強(qiáng)藍(lán)綠色磷光；CVD合成鉆石一般無磷光，有時(shí)見淺藍(lán)綠色磷光。4.2.2紅外光譜黃色、及少量無色-近無色HPHT合成鉆石在1344cm-1附近和1130cm-1附近具特征吸收峰(Ⅰb型多數(shù)HPHT合成鉆石表現(xiàn)為Ⅱa型或Ⅱa+Ⅱb型，Ⅱb型在2803cm-1附近具特征吸收峰。CVD合成鉆石多表現(xiàn)為Ⅱa型，有時(shí)在3123cm-1附近具特征吸收峰。輻照處理、多過程處理合成鉆石可在1450cm-1（較為尖銳的峰）、4941cm-1、5171cm-1附近具特征吸收峰，即對(duì)應(yīng)H1a、H1b、H1c心。相關(guān)示例見附錄B。4.2.3紫外-可見-近紅外光譜Ⅱa型鉆石無任何缺陷或缺陷含量很少時(shí)，可見225nm吸收峰。合成鉆石中少量孤氮原子在紫外區(qū)可產(chǎn)生270nm吸收峰。含有大量金屬觸媒的HPHT合成鉆石，可見與鎳有關(guān)的685nm、880nm附近的吸收；黃色HPHT合成鉆石可見550nm至短波吸收逐漸增強(qiáng)。CVD合成鉆石中常見（Si-V）缺陷，在近紅外區(qū)737nm和946nm處產(chǎn)生吸收峰。高溫高壓處理可產(chǎn)生H2和H3缺陷，分別在可見光區(qū)503nm處和近紅外區(qū)986nm處產(chǎn)生吸收峰。輻照處理可形成空穴產(chǎn)生GR1色心，在近紅外區(qū)產(chǎn)生741nm吸收峰。一些合成鉆石經(jīng)輻照處理、多過程處理，可產(chǎn)生（N-V）色心和輻照損傷色心，在可見光區(qū)575nm、637nm及595nm處產(chǎn)生吸收峰。相關(guān)示例見附錄C。4.2.4光致發(fā)光光譜HPHT合成鉆石可見與鎳相關(guān)的884.8nm附近光致發(fā)光峰，部分可見637nm附近光致發(fā)光峰。CVD合成鉆石可見737.6/737.9nm附近與[Si-V]-相關(guān)光致發(fā)光峰，部分可見575nm、637nm附近與（N-V）相關(guān)光致發(fā)光峰。相關(guān)示例見附錄D。4T/HBSS001—20244.2.5成分分析（X射線熒光光譜）HPHT合成鉆石可檢測(cè)到Fe、Co、Ni等金屬元素。5鑒定方法5.1儀器設(shè)備5.1.1放大鏡、寶石顯微鏡（可附加偏光片）。5.1.2紫外-可見-近紅外光譜儀或分光光度計(jì)。5.1.3傅里葉變換紅外光譜儀。5.1.4光致發(fā)光光譜儀。5.1.5發(fā)光圖像觀察儀、陰極發(fā)光儀。5.1.6X射線熒光光譜儀等。5.2鑒定項(xiàng)目5.2.1品種鑒定依據(jù)GB/T16553中的規(guī)定，確定樣品為鉆石晶體。5.2.2紫外-可見-近紅外光譜分析在室溫（液氮）條件下測(cè)試，譜圖中無415nm吸收峰，具有270nm、737nm（或880nm）等特征吸收峰。5.2.3紅外光譜分析紅外譜圖表現(xiàn)為Ⅰb型、ⅠaA+Ⅰb型、Ⅱa型、Ⅱb型、Ⅱa+Ⅱb型。5.2.4發(fā)光圖像分析利用發(fā)光圖像觀察儀、陰極發(fā)光儀觀察樣品的發(fā)光圖像，依據(jù)發(fā)光圖像特征判斷待測(cè)樣品生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)特征。5.2.5放大檢查在放大條件下，觀察待測(cè)樣品的內(nèi)、外部特征，也可加載偏光片觀察異常消光現(xiàn)象。5.2.6光致發(fā)光光譜分析在液氮條件下，選取合適的激發(fā)光源，測(cè)試分析樣品的光致發(fā)光特征譜圖。5.2.7成分分析利用X射線熒光光譜儀激發(fā)樣品產(chǎn)生的特征譜，確定樣品中所含的金屬元素。5.2.8綜合分析綜合分析上述測(cè)試數(shù)據(jù)，確定樣品為合成鉆石。數(shù)據(jù)分析時(shí)，若通過一項(xiàng)或幾項(xiàng)測(cè)試結(jié)果就可確診為合成鉆石，可不進(jìn)行其余測(cè)試；若這些測(cè)試結(jié)果還不可確診，需進(jìn)行其他額外測(cè)試確診。5T/HBSS001—20246定名規(guī)則合成鉆石的定名應(yīng)遵守以下規(guī)則：a)定名應(yīng)符合GB/T16552，或定名為“培育鉆石”、“實(shí)驗(yàn)室培育鉆石”。英文名稱為“l(fā)aboratory-growndiamond”或“syntheticdiamond”。b)“合成鉆石”、“培育鉆石”、“實(shí)驗(yàn)室培育鉆石”名稱前后不應(yīng)出現(xiàn)生產(chǎn)廠、制造商、合成方法等信息，可在相關(guān)文件中附注說明具體合成方法、是否改色處理。7.1分級(jí)要求按照GB/T16554的規(guī)定。7.2顏色分級(jí)7.2.1無色-近無色合成鉆石顏色分級(jí)根據(jù)合成鉆石顏色變化進(jìn)行等級(jí)劃分，鑲嵌合成鉆石劃分為D-E、F-G、H、I-J、K-L、M-N、＜N七個(gè)級(jí)別，未鑲嵌合成鉆石劃分為D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、＜N十二個(gè)級(jí)別。顏色級(jí)別劃分規(guī)則應(yīng)符合GB/T16554中的規(guī)定。7.2.2彩色合成鉆石顏色分級(jí)7.2.2.1色調(diào)類別根據(jù)彩色合成鉆石色調(diào)的差異，描述為“輔色調(diào)+主色調(diào)”，如黃綠。7.2.2.2彩度級(jí)別根據(jù)彩色合成鉆石彩度的差異，將其劃分為四個(gè)級(jí)別。由高到低依次表示為艷彩(fancyvivid)、濃彩(fancyintense)、彩(fancy)、淡彩(fancylight)。彩度級(jí)別特征及劃分規(guī)則應(yīng)符合GB/T34543中的規(guī)定。7.2.2.3明度級(jí)別根據(jù)彩色合成鉆石明度的差異，將其劃分為三個(gè)級(jí)別。由高到低依次表示為亮（V1）、明（V2）、明度級(jí)別特征及劃分規(guī)則應(yīng)符合GB/T34543中的規(guī)定。7.2.3熒光強(qiáng)度分級(jí)根據(jù)合成鉆石在長(zhǎng)波紫外光下發(fā)光強(qiáng)弱，劃分為“強(qiáng)”、“中”、“弱”、“無”四個(gè)級(jí)別。熒光強(qiáng)度劃分規(guī)則及熒光顏色應(yīng)符合GB/T16554中的規(guī)定。7.3凈度分級(jí)在10倍放大條件下，根據(jù)合成鉆石內(nèi)、外部特征進(jìn)行等級(jí)劃分，分為L(zhǎng)C、VVS、VS、SI、P五個(gè)大級(jí)別，F(xiàn)L、IF、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、P1、P2、P3十一個(gè)小級(jí)別。未鑲嵌合成鉆石按照小級(jí)別進(jìn)行凈度級(jí)別劃分，鑲嵌合成鉆石按照大級(jí)別進(jìn)行凈度級(jí)別劃分。6T/HBSS001—2024凈度級(jí)別劃分規(guī)則應(yīng)符合GB/T16554中的規(guī)定。7.4切工分級(jí)通過測(cè)量和觀察，根據(jù)比率級(jí)別、修飾度（對(duì)稱性級(jí)別、拋光級(jí)別）進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，將其劃分為極好（Excellent，簡(jiǎn)寫為EX）、很好（VeryGood，簡(jiǎn)寫為VG）、好（Good，簡(jiǎn)寫為G）、一般（Fair，簡(jiǎn)寫為F）、差（Poor，簡(jiǎn)寫為P）五個(gè)級(jí)別。切工級(jí)別的測(cè)量、觀察方法和劃分規(guī)則應(yīng)符合GB/T16554中的規(guī)定。7T/HBSS001—2024（資料性）合成鉆石發(fā)光圖像特征A.1HPHT合成鉆石發(fā)光圖像圖A.1HPHT合成鉆石陰極發(fā)光圖像[來源：GB/T36129—2018,圖A.3]圖A.2HPHT合成鉆石超短波紫外光發(fā)光圖像A.2CVD合成鉆石發(fā)光圖像圖A.3CVD合成鉆石陰極發(fā)光圖像[來源：GB/T36129—2018,圖A.3]圖A.4CVD合成鉆石超短波紫外光發(fā)光圖像8T/HBSS001—2024圖A.5CVD合成鉆石超短波紫外光發(fā)光圖像圖A.6CVD合成鉆石超短波紫外光發(fā)光圖像（處理后熒光變?nèi)酰?T/HBSS001—2024（資料性）合成鉆石紅外光譜特征B.1HPHT合成鉆石紅外光譜圖B.1無色-近無色HPHT合成鉆石(Ⅱa型，具1130cm-1孤氮峰）圖B.2無色-近無色HPHT合成鉆石(Ⅱa+Ⅱb型，具2803cm-1吸收峰）圖B.3黃色HPHT合成鉆石(Ⅰb型，具強(qiáng)的1130cm-1和1344cm-1孤氮峰）[來源：GB/T42433—2023,圖A.4]B.2CVD合成鉆石紅外光譜T/HBSS001—2024圖B.4CVD合成鉆石(Ⅱa型，具弱的3123cm-1峰與氫有關(guān)）圖B.5CVD合成鉆石(Ⅱa型，具弱的1130cm-1孤氮峰）T/HBSS001—2024（資料性）合成鉆石紫外-可見-近紅外光譜特征C.1HPHT合成鉆石紫外-可見-近紅外光譜圖C.1HPHT合成鉆石（有時(shí)具270nm吸收峰）C.2CVD合成鉆石紫外-可見-近紅外光譜圖C.2CVD合成鉆石（有時(shí)具270nm吸收峰，偶見737nm吸收峰）圖C.3CVD