【原】苑博士講鉆石：彩色培育鉆石

鉆石觀察 2021-08-04

展開(kāi)全文

專(zhuān)欄 · 苑博士講鉆石

Column: Dr. Yuan Chat Diamonds

彩色培育鉆石的制作及市場(chǎng)狀況和天然鉆石的人工改色的狀況類(lèi)似，都是將顏色、凈度較差，不適合直接當(dāng)白鉆賣(mài)，也就是差質(zhì)量的鉆石來(lái)人工改色。例如將淺褐到中褐的顏色及凈度有云霧狀或是瑕疵多的鉆石，這些不適合以白鉆銷(xiāo)售的鉆石，拿去用輻照、高溫高壓處理或熱處理，把它們改成各種的彩色，然后銷(xiāo)售。

鉆石顏色的成因

一、雜質(zhì)元素：鉆石在生成過(guò)程中，有其他元素進(jìn)入，而造成點(diǎn)狀雜質(zhì)。

1）氮：氮是鉆石中最常見(jiàn)的雜質(zhì)元素，取代碳原子，進(jìn)入晶格。吸收了紫、藍(lán)光區(qū)，放出黃光，以其存在的狀態(tài)分為Ib - 單氮，IaA - 雙氮，IaB - 三氮、四氮、片氮。

2）硼：硼取代碳原子，進(jìn)入晶格。吸收了黃光區(qū)，放出藍(lán)光，型別為IIb。

3）氫：氫原子體積極小，可以進(jìn)入鉆石內(nèi)的間隙，天然鉆石如含大量的氫，呈現(xiàn)灰色調(diào)。CVD鉆石的氫在高溫高壓改色時(shí)已被趕出去，后來(lái)所呈現(xiàn)的灰色并不是由氫所形成的。

二、塑性變形：天然鉆石在生成以后，受到高壓的作用，產(chǎn)生線或面的晶格位錯(cuò)或稱(chēng)塑性變形。最常見(jiàn)的顏色有：褐色、粉紅色、紅色等。CVD鉆石在生長(zhǎng)時(shí)，因?yàn)樨?fù)壓的關(guān)系，整個(gè)鉆石內(nèi)部充滿了應(yīng)力所形成的塑性變形，而產(chǎn)生不同程度的褐色。

三、點(diǎn)缺陷：鉆石受到放射性物質(zhì)的照射，使碳原子核內(nèi)的質(zhì)子、中子或其外圈的電子被撞開(kāi)，產(chǎn)生空穴、位移，常見(jiàn)的顏色有綠、藍(lán)、黑色，再經(jīng)過(guò)高溫高壓或熱處理，會(huì)產(chǎn)生黃、粉紅色、紅色等。

彩色培育鉆石的各種顏色的成因

一、直接生長(zhǎng)

1）黃色：HPHT法直接在空氣中組裝原料生長(zhǎng)，因空氣中含有78%的氮，會(huì)長(zhǎng)出褐黃色，如果添加一些金屬元素可以減少褐色而得到淺黃、中黃、金黃色。

2）藍(lán)色：HPHT法生長(zhǎng)原料中加入鋁、鈦等除氮?jiǎng)?，同時(shí)加入硼，會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色。CVD法生長(zhǎng)時(shí)加入硼也會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色。這兩種藍(lán)色都是灰藍(lán)色，不夠鮮艷，并不討喜。

二、輻照改色、熱處理

1）藍(lán)色、綠色、黑色：各種輻射源都可用來(lái)輻照改色，但是有的效果太差，如鈷60。有的輻照殘余太強(qiáng)，如核反應(yīng)堆所放射出的快中子?，F(xiàn)在寶石界需要輻照都會(huì)用輻照殘余時(shí)間極短的電子加速器所產(chǎn)生的高能電子，其設(shè)備及輻照成本均低。

過(guò)度輻照會(huì)產(chǎn)生極深藍(lán)、深綠，看起來(lái)就是黑色。

2）黃色、粉紅色、紅色：輻照得到的藍(lán)、綠色，可以再用高溫高壓、常壓下攝氏數(shù)百至千度的低至高溫?zé)崽幚恚曉瓉?lái)鉆石內(nèi)部含有的微量元素不同而得到不同的顏色。如含有少量的單氮可得粉紅色，多量的單氮可得紅色至暗紅色。

CVD培育鉆石如果生長(zhǎng)出時(shí)帶有褐色，必須先用高溫高壓將褐色減弱或消除，結(jié)果如為正白色，貨主自然當(dāng)白鉆賣(mài)，如果產(chǎn)生灰色才會(huì)利用輻照改成彩鉆銷(xiāo)售。如果用正白色的鉆石來(lái)輻照改色，幾乎都會(huì)得到鮮艷的彩色。

輻照改色時(shí)，顏色從鉆石表面進(jìn)入的深度，視輻照劑量及時(shí)間的不同，約為1~3mm。正常輻照改色可在鉆石切磨完成后實(shí)施，基本不會(huì)傷到鉆石表面。高溫高壓處理時(shí)，會(huì)將整顆鉆石的褐色減弱或消除，但是會(huì)將鉆石表面燒傷，一般在粗磨過(guò)后即進(jìn)行高溫高壓改色，完成后需重新拋磨。

天然彩鉆的銷(xiāo)量約為白鉆的千分之幾，培育彩鉆的銷(xiāo)量約為白鉆的百分之幾。但是改成彩色的時(shí)候，很大一部分都是不好看的彩色，像是粉紅色帶一些褐色或是紫色調(diào)的粉紅色，不是好看的正粉紅色。生長(zhǎng)中加硼得到的藍(lán)色呈現(xiàn)灰藍(lán)色，也就是墨水藍(lán)，并不鮮艷。不好的顏色，它的價(jià)位賣(mài)的不會(huì)高，會(huì)有很高比例的存貨。

戴比爾斯賣(mài)的藍(lán)鉆、粉紅鉆和白鉆都是同價(jià)，并且他們的彩鉆顏色都不錯(cuò)，原因是他們用的鉆石原本即為白鉆或是極淺的褐、灰色鉆石，所以改好后顏色都不錯(cuò)。其他的廠家，尤其CVD培育鉆石中，極淺的褐、灰色鉆石仍可當(dāng)白鉆賣(mài)，較深的褐、灰色鉆石才去改彩色，所以有相當(dāng)高比率的彩色鉆石顏色并不好，因此有相當(dāng)多的彩鉆壓在手上。這個(gè)情況，業(yè)者要想辦法去避免。

作者簡(jiǎn)介

苑執(zhí)中，中山大學(xué)鉆石博士，河南國(guó)鉆新材料科技有限公司董事長(zhǎng)，從事鉆石加工、鑒定、研究及教學(xué)超過(guò)四十四年?，F(xiàn)從事首飾鉆石加工、高溫高壓、化學(xué)氣相沉積（CVD）單晶、多晶鉆石生長(zhǎng)及應(yīng)用的研究、生產(chǎn)。于紐約、臺(tái)北、鄭州設(shè)有鑒定所及鉆石切磨、生長(zhǎng)工廠。

- 美國(guó)GIA研究寶石學(xué)家 G.G.
- 英國(guó)寶石學(xué)協(xié)會(huì) GEM-A 之 D.G.A. 鉆石會(huì)員及教師資格
- 世界各國(guó)鉆石新式樣及發(fā)明專(zhuān)利數(shù)十件
- 2009年成為全世界最高層級(jí)的寶石學(xué)會(huì)議 IGC（International Gemmology Conference）正式會(huì)員
- 于世界各國(guó)發(fā)表中英文專(zhuān)題報(bào)告數(shù)百次，于世界各國(guó)專(zhuān)業(yè)刊物發(fā)表中英文論文數(shù)十篇
- 著作：Diamond Researching （1999，美國(guó)紐約出版）

—