合成钻石鉴定与分级_老木一支笔专业编制可行性研究分析报告_资金项目立项申请报告

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合成钻石鉴定与分级

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1　范围
本标准规定了合成钻石的鉴定与分级的术语和定义、鉴定特征、鉴定方法；分级规则；鉴定证书、分级证书和标识。
本标准适用于未镶嵌及镶嵌合成钻石的鉴定，未镶嵌及镶嵌合成抛光钻石的分级，检验结果的标识。
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 11887　首饰　贵金属纯度的规定及命名方法
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
QB/T 4113　彩色钻石颜色分级
3　术语和定义
GB/T 16552、GB/T 16553、GB/T 16554、QB/T 4113界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1　
合成钻石
主要由碳元素组成的等轴(立方)晶系材料，包括单晶、双晶或多晶集合体，完全或部分由人工制造且其物理性质、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/cm3，折射率2.417，色散0.044。用于首饰的合成钻石常见的生成方法有(但不限于)高温高压法和化学气相沉淀法。
3.2　　
高温高压法合成钻石
在高温高压条件下生成的合成钻石。简称HPHT合成钻石。
3.3　
化学气相沉淀法合成钻石
通过气相化学反应在基板上沉积形成的合成钻石。简称CVD合成钻石。
3.4　
高温高压处理
在高温高压条件下，对钻石进行处理的方法，主要用于改善或改变钻石的颜色。简称HPHT处理。
3.5　
高温低压处理
在高温低压条件下，对钻石进行处理的方法，主要用于改善钻石的颜色，简称LPHT处理。
3.6　
辐照处理
将钻石暴露在高能射线环境下，使钻石晶体产生特殊色心从而达到改变钻石颜色的目的。
3.7　
离子注入处理
在近似真空环境下用离子束射向钻石，离子束与钻石晶格结构间发生的综合了溅射、散射、猝灭的过程，引起钻石表层成分和结构的变化，以及晶体中原子环境和电子组态等微观状态的扰动，导致材料的物理、化学或力学性能变化的处理工艺。
3.8　复合工序处理
钻石既经历过辐照处理，也经历过HPHT或LPHT处理。
4　鉴定特征
4.1　材料类型
由碳元素组成的等轴(立方)晶系材料，包括单晶、双晶或多晶集合体。
4.2　基本属性及常规宝石学鉴定特征
化学成分：C；可含有N、B、H、Fe、Ni、Si、O等微量元素。
结晶状态：晶质体。
晶    系：等轴晶系。
晶体习性：高温高压合成钻石（简称HPHT合成钻石）多为八面体{111}与立方体{100}的聚形，偶见菱形十二面体、四角三八面体晶面，晶面常出现树枝状、阶梯状生长纹；化学气相沉淀法合成钻石（简称CVD合成钻石）呈板状。
常见颜色：无色、黄色、蓝色、橙色、粉色、紫红色、红色、褐色、灰色、绿色、黑色。
光    泽：金刚光泽。
解    理：四组完全解理。
摩氏硬度：10。
密    度：3.52（±0.01）g/cm3。
光性特征：均质体，可有异常消光。
多色性：无。
折射率：2.417。
双折射率：无。
紫外荧光：长波：HPHT合成钻石常呈惰性；CVD合成钻石常呈弱桔黄色、绿色、绿蓝色或惰性。短波：HPHT合成钻石常呈无至中的淡黄色、橙黄色、绿黄色，不均匀，不同生长区特征不同，部分有磷光；CVD合成钻石呈弱桔黄色、绿色、绿蓝色或惰性，有时呈现与生长有关的条纹。
吸收光谱：常温下无特征吸收。
放大检查：HPHT合成钻石内部可见金属包体，呈云雾状分布的点状包体，具有趋向多面体形状的负晶，与生长区相对应的色带或色块；CVD合成钻石内部可见点状包体，可沿某一个面、裂隙分布或杂乱分布。
特殊性质：阴极发光或短波紫外线照射下，HPHT合成钻石多呈明显的生长区特征，不同生长区发光强度和/或颜色不同；CVD合成钻石有时呈现与生长有关的条纹。
优化处理：可通过辐照处理和/或HPHT处理等手段改变合成钻石的颜色。
4.3　特殊鉴定方法
4.3.1　红外光谱分析
4.3.1.1　方法原理
红外光谱可表征钻石及合成钻石中的N、B、H元素。红外光谱对N的含量大小、赋存形式及B的含量大小的识别是判断其类型的主要依据之一。
4.3.1.2　仪器
红外光谱仪，可配红外显微镜和/或反射附件。
4.3.1.3　适用范围
适用范围：
——直接透射法：适用于具有至少一组平行面或具有切线平行的弧面的样品。如八面体(111)或立方体（100）面发育的样品，或腰部足够厚的抛光样品。
——内反射法：适用于切磨比例满足内反射的样品。如标准圆钻型切工的抛光样品。
——显微红外光谱法：适用于红外光路径狭小的样品，可采用显微直接透射法或显微内反射法。样品规格应符合仪器要求。
4.3.1.4　操作步骤
操作步骤：（以傅里叶变换红外光谱仪为例）
a) 开机，预热。
b) 选择设置测试条件如扫描次数、分辨率、扫描范围等。
c) 背景扫描。
d) 测试样品。
e) 参照附录A进行分析。
4.3.2　紫外可见近红外分光光谱分析
4.3.2.1　方法原理
N元素的含量大小及多种晶格缺陷在紫外-可见光-近红外区具有特征吸收峰(和/或荧光峰)。N元素在紫外-可见光区的特征吸收峰是判断天然钻石及合成钻石类型的主要依据之一。
4.3.2.2　仪器
紫外可见近红外分光光度计，可配积分球型反射附件。
4.3.2.3　适用范围
适用的范围：
——透射法：适用于具有较大平行面的透明至半透明的样品。
——内反射法：适用于满足内反射的较大样品。
4.3.2.4　操作步骤
操作步骤如下：
a) 开机、预热。
b) 选择透射法或反射法及样品合适的方位。
c) 设置仪器条件及扫描参数。
d) 测试样品。
e) 根据所测图谱，参照附录A进行分析。
4.3.3　发光图像分析
4.3.3.1　方法原理
根据特定光源照射产生的发光现象，分析检测对象的成分、结构及其可能的成因。
4.3.3.2　仪器
阴极发光仪（CL）、紫外荧光观察仪等。
4.3.3.3　适用范围
适用于大小满足仪器要求的样品。须评估CL可能对样品颜色产生影响。
4.3.4　光致发光光谱分析
4.3.4.1　方法原理
激发光源照射到钻石上，使钻石内部电子跃迁至高能级，处于激发态的电子恢复热平衡状态时可发出特定波长的光波。光致发光光谱指示天然钻石与合成钻石带隙宽度、杂质等级和缺陷类型。
4.3.4.2　仪器
光致发光光谱仪，或拉曼、光致发光光谱一体设备。
4.3.4.3　适用范围
适用于满足仪器要求的样品。
4.3.4.4　操作步骤
操作步骤如下：
a) 开机、预热。
b) 选择并调节样品测试位置。
c) 需要时选择适当的激发光源、设置仪器条件及扫描参数。
d) 测试样品。
e) 根据所测图谱进行分析处理。
4.3.5　磁反应
4.3.5.1　方法原理
某些HPHT合成钻石因含有Fe或Ni元素，在具强磁性的磁铁附近表现出顺磁反应。
4.3.5.2　工具
磁铁。
4.3.5.3　适用范围
未镶嵌的HPHT合成钻石。
4.3.5.4　操作步骤
操作步骤如下：
a) 将待测样品置于桌面，抛光待测样品应底尖朝下放置。
b) 手持磁铁保持其单极距样品1～3厘米，来回晃动磁铁。
c) 将随磁铁运动而动的样品与惰性样品分离。
4.3.5.5　结果表示
直接描述样品具磁性。
4.3.6　无损成分分析方法
4.3.6.1　方法原理
根据元素的特征谱，确定样品中存在的部分杂质元素种类。
4.3.6.2　仪器
X射线荧光光谱分析仪（XRF），电子探针（EPMA）等。
4.3.6.3　适用范围
主要针对天然钻石及合成钻石中可能存在的Fe、Ni、Mn、Si、Ca、Na、Mg、Cu等元素进行分析。某些型号的仪器受镶嵌金属干扰大，注意减少或避免金属的干扰。Ni元素则常出现在HPHT合成钻石中。
4.4　检测方法
4.4.1　品种鉴定
参照4.2的特征，按GB/T 16553的方法鉴定样品是否是钻石晶体。
4.4.2　成因鉴定
可采用放大检查观察晶型、特征包裹体、红外光谱分析、紫外可见近红外分光光谱分析、光致发光分析、发光图像分析、磁性分析、化学成分分析等方法，参照附录A、附录B、附录C进行综合鉴定分析。
5　分级规则
5.1　质量称量
参照GB/T 16554标准。
5.2　颜色分级
相当于GB/T 16554标准中无色至浅黄色D～Z色级的合成钻石(包括无色至浅褐、浅灰、浅绿黄、浅褐黄色系列)，按GB/T 16554标准分级。灰色至黑色钻石用中文描述。彩色钻石按QB/T 4113标准分级。
5.3　净度分级
参照GB/T 16554标准。
5.4　切工分级
参照GB/T 16554标准。
6　标识
6.1　合成钻石的定名应符合GB/T 16552标准。无需说明合成方法、优化处理方法。不得使用简称、英文名称、英文缩写等替代“合成钻石”一词，“合成”二字与“钻石”二字应具有等同的辨析度，且“合成钻石”四字间不得插入任何字符、空格、换行符等分离四字的符号。
6.2　合成钻石(含镶嵌合成钻石)分级检验结果的标识参照GB/T 16554标准。
6.3　“合成钻石”四字是标识必选项，分级检验结果、配石、主石质量(和/或首饰质量)是标识内容的可选项。
6.4　镶嵌贵金属的首饰中贵金属命名方法应符合GB 11887的标定。

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