合成钻石鉴定与分级（征求意见稿）

1T/HBSS001—2024合成钻石鉴定与分级本文件规定了合成钻石的鉴定特征、鉴定方法、定名规则与分级。本文件适用于高温高压法和化学气相沉积法培育的未镶嵌及镶嵌抛光合成钻石，未抛光合成钻石可参照本文件执行。本文件的分级适用于质量大于或等于0.0400g（0.20ct）的未镶嵌及镶嵌抛光合成钻石，质量小于0.0400g（0.20ct）的未镶嵌及镶嵌抛光合成钻石可参照本文件执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T16552珠宝玉石名称GB/T16553珠宝玉石鉴定GB/T16554钻石分级GB/T34543黄色钻石分级3术语和定义GB/T16552、GB/T16553、GB/T16554界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1合成钻石syntheticdiamond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。常见高温高压法合成钻石和化学气相沉积法合成钻石。也称为培育钻石、实验室培育钻石。3.1.1高温高压法合成钻石syntheticdiamondgrownbyhighpressureandhightemperaturetechnique模拟天然钻石的生长环境，以石墨、金刚石粉或石墨-金刚石粉为碳源，在一定温度梯度推动下，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syntheticdiamondgrownbychemicalvapordepositionmethodtechnique2T/HBSS001—2024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反应腔的金刚石籽晶上，从而使籽晶不断长大形成钻石，简称为CVD合成钻石。3.2高温高压处理highpressureandhightemperaturetreatment在高温高压环境下，改善合成钻石颜色或净度的方法。简称HPHT处理。3.3高温低压处理lowpressureandhightemperaturetreatment在高温低压环境下，改善合成钻石颜色或净度的方法。简称LPHT处理。3.4辐照处理irradiationtreatment在高能射线源辐射下，合成钻石因产生色心等晶格缺陷而改变颜色。3.5多过程处理multisteptreatment对合成钻石进行两种或两种以上的处理过程，如HPHT+辐照+热处理。3.6色调hue表示合成钻石黄、红、蓝等颜色的特性。3.7彩度chroma表示合成钻石颜色的浓淡程度。3.8明度value表示合成钻石颜色的明暗程度。4鉴定特征4.1常规宝石学性质4.1.1化学成分：C，可含有N、B、H、Ni、Fe、Co、Si等微量元素。4.1.2结晶状态：晶质体。4.1.3晶系：等轴晶系。4.1.4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。4.1.5颜色：无色、黄色、蓝色、粉色、褐色、绿色、紫红色等。4.1.6光泽：金刚光泽。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：均质体。HPHT合成钻石具无或弱异常消光，低阶干涉色；CVD合成钻石可见明显异常消光现象，整体范围内呈格子状、条带状消光样式，可见高阶干涉色。4.1.11多色性：无。4.1.12折射率：2.417。4.1.13双折射率：无。4.1.14荧光观察：HPHT合成钻石长波下常为惰性，短波下可见无-强的淡黄色、橙黄色、绿黄色、绿蓝色等，不均匀，部分有磷光，短波荧光强于长波；CVD合成钻石荧光可见弱-强的橙色、红色、黄绿色、蓝绿色或惰性，通常短波荧光强于长波，无-中等磷光。4.1.15放大检查：HPHT合成钻石偶见金属触媒包体；CVD合成钻石包体较少见，可见浅色或黑色的包体，点状、不规则状或晶体状的非晶质碳或石墨。4.2谱学性质4.2.1发光图像阴极发光或超短波紫外线照射下,HPHT合成钻石多呈明显的生长分区特征,不同生长区发不同颜色的荧光；CVD合成钻石多呈橙黄、橙红、蓝绿、绿蓝、蓝紫等颜色,可见与生长有关的条纹。相关示例见附录A。无色-近无色的HPHT合成钻石常见强蓝绿色磷光；CVD合成钻石一般无磷光，有时见浅蓝绿色磷光。4.2.2红外光谱黄色、及少量无色-近无色HPHT合成钻石在1344cm-1附近和1130cm-1附近具特征吸收峰(Ⅰb型多数HPHT合成钻石表现为Ⅱa型或Ⅱa+Ⅱb型，Ⅱb型在2803cm-1附近具特征吸收峰。CVD合成钻石多表现为Ⅱa型，有时在3123cm-1附近具特征吸收峰。辐照处理、多过程处理合成钻石可在1450cm-1（较为尖锐的峰）、4941cm-1、5171cm-1附近具特征吸收峰，即对应H1a、H1b、H1c心。相关示例见附录B。4.2.3紫外-可见-近红外光谱Ⅱa型钻石无任何缺陷或缺陷含量很少时，可见225nm吸收峰。合成钻石中少量孤氮原子在紫外区可产生270nm吸收峰。含有大量金属触媒的HPHT合成钻石，可见与镍有关的685nm、880nm附近的吸收；黄色HPHT合成钻石可见550nm至短波吸收逐渐增强。CVD合成钻石中常见（Si-V）缺陷，在近红外区737nm和946nm处产生吸收峰。高温高压处理可产生H2和H3缺陷，分别在可见光区503nm处和近红外区986nm处产生吸收峰。辐照处理可形成空穴产生GR1色心，在近红外区产生741nm吸收峰。一些合成钻石经辐照处理、多过程处理，可产生（N-V）色心和辐照损伤色心，在可见光区575nm、637nm及595nm处产生吸收峰。相关示例见附录C。4.2.4光致发光光谱HPHT合成钻石可见与镍相关的884.8nm附近光致发光峰，部分可见637nm附近光致发光峰。CVD合成钻石可见737.6/737.9nm附近与[Si-V]-相关光致发光峰，部分可见575nm、637nm附近与（N-V）相关光致发光峰。相关示例见附录D。4T/HBSS001—20244.2.5成分分析（X射线荧光光谱）HPHT合成钻石可检测到Fe、Co、Ni等金属元素。5鉴定方法5.1仪器设备5.1.1放大镜、宝石显微镜（可附加偏光片）。5.1.2紫外-可见-近红外光谱仪或分光光度计。5.1.3傅里叶变换红外光谱仪。5.1.4光致发光光谱仪。5.1.5发光图像观察仪、阴极发光仪。5.1.6X射线荧光光谱仪等。5.2鉴定项目5.2.1品种鉴定依据GB/T16553中的规定，确定样品为钻石晶体。5.2.2紫外-可见-近红外光谱分析在室温（液氮）条件下测试，谱图中无415nm吸收峰，具有270nm、737nm（或880nm）等特征吸收峰。5.2.3红外光谱分析红外谱图表现为Ⅰb型、ⅠaA+Ⅰb型、Ⅱa型、Ⅱb型、Ⅱa+Ⅱb型。5.2.4发光图像分析利用发光图像观察仪、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。5.2.5放大检查在放大条件下，观察待测样品的内、外部特征，也可加载偏光片观察异常消光现象。5.2.6光致发光光谱分析在液氮条件下，选取合适的激发光源，测试分析样品的光致发光特征谱图。5.2.7成分分析利用X射线荧光光谱仪激发样品产生的特征谱，确定样品中所含的金属元素。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。数据分析时，若通过一项或几项测试结果就可确诊为合成钻石，可不进行其余测试；若这些测试结果还不可确诊，需进行其他额外测试确诊。5T/HBSS001—20246定名规则合成钻石的定名应遵守以下规则：a)定名应符合GB/T16552，或定名为“培育钻石”、“实验室培育钻石”。英文名称为“laboratory-growndiamond”或“syntheticdiamond”。b)“合成钻石”、“培育钻石”、“实验室培育钻石”名称前后不应出现生产厂、制造商、合成方法等信息，可在相关文件中附注说明具体合成方法、是否改色处理。7.1分级要求按照GB/T16554的规定。7.2颜色分级7.2.1无色-近无色合成钻石颜色分级根据合成钻石颜色变化进行等级划分，镶嵌合成钻石划分为D-E、F-G、H、I-J、K-L、M-N、＜N七个级别，未镶嵌合成钻石划分为D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、＜N十二个级别。颜色级别划分规则应符合GB/T16554中的规定。7.2.2彩色合成钻石颜色分级7.2.2.1色调类别根据彩色合成钻石色调的差异，描述为“辅色调+主色调”，如黄绿。7.2.2.2彩度级别根据彩色合成钻石彩度的差异，将其划分为四个级别。由高到低依次表示为艳彩(fancyvivid)、浓彩(fancyintense)、彩(fancy)、淡彩(fancylight)。彩度级别特征及划分规则应符合GB/T34543中的规定。7.2.2.3明度级别根据彩色合成钻石明度的差异，将其划分为三个级别。由高到低依次表示为亮（V1）、明（V2）、明度级别特征及划分规则应符合GB/T34543中的规定。7.2.3荧光强度分级根据合成钻石在长波紫外光下发光强弱，划分为“强”、“中”、“弱”、“无”四个级别。荧光强度划分规则及荧光颜色应符合GB/T16554中的规定。7.3净度分级在10倍放大条件下，根据合成钻石内、外部特征进行等级划分，分为LC、VVS、VS、SI、P五个大级别，FL、IF、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、P1、P2、P3十一个小级别。未镶嵌合成钻石按照小级别进行净度级别划分，镶嵌合成钻石按照大级别进行净度级别划分。6T/HBSS001—2024净度级别划分规则应符合GB/T16554中的规定。7.4切工分级通过测量和观察，根据比率级别、修饰度（对称性级别、抛光级别）进行综合评价，将其划分为极好（Excellent，简写为EX）、很好（VeryGood，简写为VG）、好（Good，简写为G）、一般（Fair，简写为F）、差（Poor，简写为P）五个级别。切工级别的测量、观察方法和划分规则应符合GB/T16554中的规定。7T/HBSS001—2024（资料性）合成钻石发光图像特征A.1HPHT合成钻石发光图像图A.1HPHT合成钻石阴极发光图像[来源：GB/T36129—2018,图A.3]图A.2HPHT合成钻石超短波紫外光发光图像A.2CVD合成钻石发光图像图A.3CVD合成钻石阴极发光图像[来源：GB/T36129—2018,图A.3]图A.4CVD合成钻石超短波紫外光发光图像8T/HBSS001—2024图A.5CVD合成钻石超短波紫外光发光图像图A.6CVD合成钻石超短波紫外光发光图像（处理后荧光变弱）9T/HBSS001—2024（资料性）合成钻石红外光谱特征B.1HPHT合成钻石红外光谱图B.1无色-近无色HPHT合成钻石(Ⅱa型，具1130cm-1孤氮峰）图B.2无色-近无色HPHT合成钻石(Ⅱa+Ⅱb型，具2803cm-1吸收峰）图B.3黄色HPHT合成钻石(Ⅰb型，具强的1130cm-1和1344cm-1孤氮峰）[来源：GB/T42433—2023,图A.4]B.2CVD合成钻石红外光谱T/HBSS001—2024图B.4CVD合成钻石(Ⅱa型，具弱的3123cm-1峰与氢有关）图B.5CVD合成钻石(Ⅱa型，具弱的1130cm-1孤氮峰）T/HBSS001—2024（资料性）合成钻石紫外-可见-近红外光谱特征C.1HPHT合成钻石紫外-可见-近红外光谱图C.1HPHT合成钻石（有时具270nm吸收峰）C.2CVD合成钻石紫外-可见-近红外光谱图C.2CVD合成钻石（有时具270nm吸收峰，偶见737nm吸收峰）图C.3CVD