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在天然鑽石上塗佈長效型堅固性化學蒸氣沈澱法合成鑽石

刊登日期:2014/9/30   |   資料來源:寶石及寶石學季刊2014年夏季號
 
 

 
 
在2005年有業者在一顆0.27克拉天然鑽石上以人工的方式(化學蒸氣沈澱法)生長出小於10 um 的合成鑽石薄膜,此一生成的化學蒸氣沈澱法合成鑽石薄膜故意做成藍色。後續也沒有做更進一步的拋磨。最終整體鑽石外觀呈現灰色(上圖),而此顆鑽石被鑲嵌在業著戒指上餅已經配戴了八年之久。最近此顆混生的鑽石從鑲台上取下,以對此顆鑽石做更進一步的寶石學測試,並評估該鑽石上化學蒸氣沈澱法合成鑽石薄膜的堅固性。

 在2007、2012年寶石及寶石學春季刊中曾報導過鑽石上的塗層物質。但這一次是首次在天然鑽石上塗佈化學蒸氣沈澱法合成鑽石薄膜。而此顆鑽石樣本也開拓了人們對化學蒸氣沈澱法合成鑽石是否有長效性的堅固性做一探討,預期此一化學蒸氣沈澱法合成鑽石薄膜應該會是很穩定,因為化學蒸氣沈澱法合成鑽石的晶格結構與天然鑽石無差異性,所以薄膜的附著力應該會比非鑽石與鑽石間來的好上許多。

 使用光譜技術很難偵測到化學蒸氣沈澱法合成鑽石薄膜。紅外線吸收光譜只能針對整顆鑽石來做檢測。,也無法檢測出化學蒸氣沈澱法合成鑽石的特徵,只能測到下層的鑽石為Ⅰa型鑽石。使用光致發光光譜對特定區域蒐集數據,發現十分困難找到化學蒸氣沈澱法合成鑽石薄膜的光譜數據。在紅外線吸收光譜下也找不到化學蒸氣沈澱法合成鑽石相關的3123cm-1波峰。光致發光光譜也找不到化學蒸氣沈澱法合成鑽石典型的737 nm波峰。而最好的觀察方式是在顯微鏡下可見到外觀的差異。此顆化學蒸氣沈澱法合成鑽石底部還有導電性,因為含有硼元素所致。在高倍放大下觀察此顆配戴了八年後化學蒸氣沈澱法合成鑽石薄膜的完整性,絕大部分都是完整的,只有少數區域會有孔隙存在,在刻面稜線上也看不出有任何的變質或分解效應,圖中亦可以察覺到色域的存在(下圖),因為塗佈的化學蒸氣沈澱法合成鑽石含有硼而有藍色體色。

 近期此顆鑽石被熱鍛兩次,於還原的環境下600℃及700℃各處理一小時。以使得該鑽石變得更藍。此處理將原本Fancy Dark brownish yellowish gray 改成Fancy Dark gray 。伴隨著處理手法的複雜化及商業化,精確的判定更為重要。此種半永久性的化學蒸氣沈澱法合成鑽石薄膜是可被鑑別的,並在一次重申使用傳統寶石學及光譜測試是有其必要性。


 

 


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