1T/HBSS001—2024合成鉆石鑒定與分級本文件規定了合成鉆石的鑒定特征、鑒定方法、定名規則與分級。本文件適用于高溫高壓法和化學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行。本文件的分級適用于質量大于或等于0.0400g（0.20ct）的未鑲嵌及鑲嵌拋光合成鉆石，質量小于0.0400g（0.20ct）的未鑲嵌及鑲嵌拋光合成鉆石可參照本文件執行。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應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GB/T34543黃色鉆石分級3術語和定義GB/T16552、GB/T16553、GB/T16554界定的以及下列術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體，其物理性質、化學成分和晶體結構與天然鉆石基本相同。常見高溫高壓法合成鉆石和化學氣相沉積法合成鉆石。也稱為培育鉆石、實驗室培育鉆石。3.1.1高溫高壓法合成鉆石syntheticdiamondgrownbyhighpressureandhightemperaturetechnique模擬天然鉆石的生長環境，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下，將熔化于金屬觸媒（鐵、鎳等）中的碳輸送到高壓反應腔金剛石籽晶上，產生相變形成鉆石，簡稱為HPHT合成鉆石。3.1.2化學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構結合在預先放置在反應腔的金剛石籽晶上，從而使籽晶不斷長大形成鉆石，簡稱為CVD合成鉆石。3.2高溫高壓處理highpressureandhightemperaturetreatment在高溫高壓環境下，改善合成鉆石顏色或凈度的方法。簡稱HPHT處理。3.3高溫低壓處理lowpressureandhightemperaturetreatment在高溫低壓環境下，改善合成鉆石顏色或凈度的方法。簡稱LPHT處理。3.4輻照處理irradiationtreatment在高能射線源輻射下，合成鉆石因產生色心等晶格缺陷而改變顏色。3.5多過程處理multisteptreatment對合成鉆石進行兩種或兩種以上的處理過程，如HPHT+輻照+熱處理。3.6色調hue表示合成鉆石黃、紅、藍等顏色的特性。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常規寶石學性質4.1.1化學成分：C，可含有N、B、H、Ni、Fe、Co、Si等微量元素。4.1.2結晶狀態：晶質體。4.1.3晶系：等軸晶系。4.1.4晶體習性：HPHT合成鉆石多為八面體{111}與立方體{100}的聚形，晶面常出現樹枝狀、階梯狀生長紋；CVD合成鉆石呈板狀，{100}晶面發育，{111}和{110}晶面不發育。4.1.5顏色：無色、黃色、藍色、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象，整體范圍內呈格子狀、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合成鉆石長波下常為惰性，短波下可見無-強的淡黃色、橙黃色、綠黃色、綠藍色等，不均勻，部分有磷光，短波熒光強于長波；CVD合成鉆石熒光可見弱-強的橙色、紅色、黃綠色、藍綠色或惰性，通常短波熒光強于長波，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，點狀、不規則狀或晶體狀的非晶質碳或石墨。4.2譜學性質4.2.1發光圖像陰極發光或超短波紫外線照射下,HPHT合成鉆石多呈明顯的生長分區特征,不同生長區發不同顏色的熒光；CVD合成鉆石多呈橙黃、橙紅、藍綠、綠藍、藍紫等顏色,可見與生長有關的條紋。相關示例見附錄A。無色-近無色的HPHT合成鉆石常見強藍綠色磷光；CVD合成鉆石一般無磷光，有時見淺藍綠色磷光。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HPHT合成鉆石表現為Ⅱa型或Ⅱa+Ⅱb型，Ⅱb型在2803cm-1附近具特征吸收峰。CVD合成鉆石多表現為Ⅱa型，有時在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，即對應H1a、H1b、H1c心。相關示例見附錄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，可見225nm吸收峰。合成鉆石中少量孤氮原子在紫外區可產生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。CVD合成鉆石中常見（Si-V）缺陷，在近紅外區737nm和946nm處產生吸收峰。高溫高壓處理可產生H2和H3缺陷，分別在可見光區503nm處和近紅外區986nm處產生吸收峰。輻照處理可形成空穴產生GR1色心，在近紅外區產生741nm吸收峰。一些合成鉆石經輻照處理、多過程處理，可產生（N-V）色心和輻照損傷色心，在可見光區575nm、637nm及595nm處產生吸收峰。相關示例見附錄C。4.2.4光致發光光譜HPHT合成鉆石可見與鎳相關的884.8nm附近光致發光峰，部分可見637nm附近光致發光峰。CVD合成鉆石可見737.6/737.9nm附近與[Si-V]-相關光致發光峰，部分可見575nm、637nm附近與（N-V）相關光致發光峰。相關示例見附錄D。4T/HBSS001—20244.2.5成分分析（X射線熒光光譜）HPHT合成鉆石可檢測到Fe、Co、Ni等金屬元素。5鑒定方法5.1儀器設備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。5.1.3傅里葉變換紅外光譜儀。5.1.4光致發光光譜儀。5.1.5發光圖像觀察儀、陰極發光儀。5.1.6X射線熒光光譜儀等。5.2鑒定項目5.2.1品種鑒定依據GB/T16553中的規定，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為Ⅰb型、ⅠaA+Ⅰb型、Ⅱa型、Ⅱb型、Ⅱa+Ⅱb型。5.2.4發光圖像分析利用發光圖像觀察儀、陰極發光儀觀察樣品的發光圖像，依據發光圖像特征判斷待測樣品生長結構特征。5.2.5放大檢查在放大條件下，觀察待測樣品的內、外部特征，也可加載偏光片觀察異常消光現象。5.2.6光致發光光譜分析在液氮條件下，選取合適的激發光源，測試分析樣品的光致發光特征譜圖。5.2.7成分分析利用X射線熒光光譜儀激發樣品產生的特征譜，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試數據，確定樣品為合成鉆石。數據分析時，若通過一項或幾項測試結果就可確診為合成鉆石，可不進行其余測試；若這些測試結果還不可確診，需進行其他額外測試確診。5T/HBSS001—20246定名規則合成鉆石的定名應遵守以下規則：a)定名應符合GB/T16552，或定名為“培育鉆石”、“實驗室培育鉆石”。英文名稱為“laboratory-growndiamond”或“syntheticdiamond”。b)“合成鉆石”、“培育鉆石”、“實驗室培育鉆石”名稱前后不應出現生產廠、制造商、合成方法等信息，可在相關文件中附注說明具體合成方法、是否改色處理。7.1分級要求按照GB/T16554的規定。7.2顏色分級7.2.1無色-近無色合成鉆石顏色分級根據合成鉆石顏色變化進行等級劃分，鑲嵌合成鉆石劃分為D-E、F-G、H、I-J、K-L、M-N、＜N七個級別，未鑲嵌合成鉆石劃分為D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、＜N十二個級別。顏色級別劃分規則應符合GB/T16554中的規定。7.2.2彩色合成鉆石顏色分級7.2.2.1色調類別根據彩色合成鉆石色調的差異，描述為“輔色調+主色調”，如黃綠。7.2.2.2彩度級別根據彩色合成鉆石彩度的差異，將其劃分為四個級別。由高到低依次表示為艷彩(fancyvivid)、濃彩(fancyintense)、彩(fancy)、淡彩(fancylight)。彩度級別特征及劃分規則應符合GB/T34543中的規定。7.2.2.3明度級別根據彩色合成鉆石明度的差異，將其劃分為三個級別。由高到低依次表示為亮（V1）、明（V2）、明度級別特征及劃分規則應符合GB/T34543中的規定。7.2.3熒光強度分級根據合成鉆石在長波紫外光下發光強弱，劃分為“強”、“中”、“弱”、“無”四個級別。熒光強度劃分規則及熒光顏色應符合GB/T16554中的規定。7.3凈度分級在10倍放大條件下，根據合成鉆石內、外部特征進行等級劃分，分為LC、VVS、VS、SI、P五個大級別，FL、IF、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、P1、P2、P3十一個小級別。未鑲嵌合成鉆石按照小級別進行凈度級別劃分，鑲嵌合成鉆石按照大級別進行凈度級別劃分。6T/HBSS001—2024凈度級別劃分規則應符合GB/T16554中的規定。7.4切工分級通過測量和觀察，根據比率級別、修飾度（對稱性級別、拋光級別）進行綜合評價，將其劃分為極好（Excellent，簡寫為EX）、很好（VeryGood，簡寫為VG）、好（Good，簡寫為G）、一般（Fair，簡寫為F）、差（Poor，簡寫為P）五個級別。切工級別的測量、觀察方法和劃分規則應符合GB/T16554中的規定。7T/HBSS001—2024（資料性）合成鉆石發光圖像特征A.1HPHT合成鉆石發光圖像圖A.1HPHT合成鉆石陰極發光圖像[來源：GB/T36129—2018,圖A.3]圖A.2HPHT合成鉆石超短波紫外光發光圖像A.2CVD合成鉆石發光圖像圖A.3CVD合成鉆石陰極發光圖像[來源：GB/T36129—2018,圖A.3]圖A.4CVD合成鉆石超短波紫外光發光圖像8T/HBSS001—2024圖A.5CVD合成鉆石超短波紫外光發光圖像圖A.6CVD合成鉆石超短波紫外光發光圖像（處理后熒光變弱）9T/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）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（有時具270nm吸收峰，偶見737nm吸收峰）圖C.3CVD