合成钻石在工业和科学上具有巨大的潜力

　合成钻石在工业和科学使用上具有巨大的潜力，在宝石市场也如此，虽然珠宝商一再宣称由于生产成本高，合成钻石不会对天然钻石构成威胁，但自九十年代起，合成钻石已出现于宝石市场，在《Gems ＆ Gemology》陆续有所报道。 合成钻石的方法目前应用最广泛的是爆炸法，用于合成工业用钻石；而宝石级钻石，则采用熔媒法。

　　合成钻石与天然钻石鉴别的基础是其不同的生长模式。天然钻石的基本生长模式为八面体单形，而合成钻石的生长，一般呈立方－八面体聚形模式，生长模式决定了钻石部分物理光学性质。钻石的原始晶形在切磨之后消失，但它的生长模式可通过电子束激发的阴极荧光图像表现出来。

　　不同的晶面由于对不同杂质的吸附而显示出不同的荧光颜色与强度，表现出与单形明显相关的性质。使用强烈的紫外光照射可得到相同的钻石表面的荧光图像。因此，有人提出记录每一粒合成钻石的台面荧光图像，作为其“指纹”鉴定特征。


　　合成钻石的这一生长模式还导致了颜色的不均匀分布的常见性，颜色分带的明显程度从微弱至强不等。绝大多数天然钻石，都有415nm吸收线的存在，但未见于合成钻石。

　　天然钻石的紫外荧光，一般在长波紫外光下的反应比短波紫外光下强烈或相近，而在合成钻石中，表现出明显的短波紫外光下反应比长波强烈。

　　天然钻石含有多种固体矿物包体，这是合成钻石不会具有的。合成钻石中往往含有较多的金属熔媒包体，呈浑圆状或拉长状，或孤立出现，或呈小群出现，有时可因之表现出被强磁铁吸引的性质。

　　因此，天然与合成钻石的鉴别应该采取现象观察与性质测定综合进行。

　　通过微波等离子法、热丝法、火焰法、等离子喷射法等，可以在低压环境下在硅或金属基底上合成工业上广泛使用的多晶CVD钻石材料，或者在单晶钻石基底上合成单晶CVD钻石。其主要特点是：

　　①外形呈板状，｛111｝和｛110｝面不发育；

　　②颜色多为暗褐色和浅褐色，极少数情况下长成近无色和蓝色；

　　③放大检查可见不规则深色包体和点状包体，可有平行的生长色带；

　　④正交偏光下有强烈的异常消光，不同方向上的消光也有所不同；

　　⑤紫外线下通常有弱的橘黄色荧光。

　　在Maidenhead的De Beers DTC研究中心，研制出了两种可快速鉴定天然钻石与合成钻石的仪器。

　　1.Diamond sure

　　Diamond Sure可快速检查大量的刻面钻石，包括镶好的与未镶的。它能自动地、高灵敏度地检测出415nm吸收线的存在，这条谱线存在于绝大多数天然钻石中而未见于合成钻石。

　　它的大小为268mm×195mm×107mm，重2.8kg，放置待测钻石于直径4mm的光纤探头上，一次检测仅需4秒钟。若检测出415nm谱线，液晶表面显示“PASS（通过）”，若无则显示“REFER FOR FURTHER TESTS（需作进一步检测）”。有时显示出“INSUFFICIENT LIGHT（照明不充足）”，那是因为钻石太大、太暗或过浓的黄色。

　　2.Diamond View

　　Diamond View由一荧光成像装置（附带摄像机）和一显像电脑组成，它可将反映生长模式的刻面钻石表面荧光图像显示于屏幕上。基于此荧光模式，有经验的操作者能正确鉴定是天然钻石还是合成钻石，一般一分钟内能鉴别二或三个荧光图像。

　　通过Diamond Sure与Diamond View的配合使用，能够批量地鉴定任何天然钻石与合成钻石。