实验室培育钻石石材指南

实验室培育钻石

实验室培育钻石(也称为人造钻石和实验室制造钻石)比我们从地球获得的任何钻石都更美丽、更具道德性且更实惠。我们通过将碳结晶成璀璨钻石,复制地球的自然过程,这些钻石在化学、光学和物理上与天然开采钻石完全相同,但价格低至 40% 以下,且没有任何环境或人道主义问题。

可以把这比作在冰箱里制冰和从冰川取冰;无论来源如何,都是冰。

在 Roselle Jewelry,我们提供最大的 IIa 型培育钻石选择之一。这是钻石中最纯净的类型,使其比 98% 的地球开采钻石更明亮、更坚硬。过去,由于稀有和高昂的价格,IIa 型钻石仅限于名人和皇室拥有,但所有 Roselle Jewelry 的实验室培育钻石均为 IIa 型。 


选购裸钻实验室培育钻石 

 
 

实验室培育钻石是如何制造的?

每颗实验室培育钻石都是通过将钻石“种子”放入一个高温高压的腔室中生长的。该腔室模拟自然生长过程。结晶发生,使实验室培育钻石在六到十周内成熟。然后由同样享誉世界的实验室进行切割、抛光和分级,这些实验室也为天然开采钻石提供认证。以下两种技术是实验室最常用的:

来源:GIA
 

化学气相沉积(CVD)

化学气相沉积,或称 CVD,是一种用于制造宝石级钻石以及光学和半导体的工艺。CVD 工艺在受控的腔室中使用超纯富碳气体。基于碳的气体,如甲烷,被加热直到分解,使气体中的碳原子分离。这些微小的碳原子落在钻石基底上,逐层堆积形成粗糙的钻石晶体。该过程需要六到十周,产出宝石级 IIa 型钻石。

近年来,CVD 研究日益流行,现在正在使用改良版的 CVD。这些工艺在化学反应启动方式上有所不同。其中一些变体包括:

  • 低压化学气相沉积(LPCVD)
  • 超高真空化学气相沉积(UHVCVD)
  • 等离子体增强化学气相沉积(PECVD)
  • 微波等离子体气相沉积(MPCVD)

实验室培育钻石从种子开始生长


 

高压高温(HPHT)

高压高温(HPHT)再现了地球深处钻石自然生长的环境。所用机器能够达到近 60,000 大气压的压力和 2,500 摄氏度的温度。

生长腔包含生长钻石所需的所有元素,包括种子、高度精炼的石墨和由金属及粉末组成的催化剂混合物。腔体被放置在 HPHT 腔室的中心。施加持续达到 1,300 摄氏度以上的温度和超过 50,000 大气压的压力。腔体内的催化剂首先对加热和加压作出反应,从固态转变为熔融态。

熔融催化剂溶液使腔体内的石墨溶解。一旦满足所有必要条件,冷却过程开始。此过程持续数天,允许碳原子在种子上逐渐堆积。生长周期完成后,腔体从 HPHT 机器中取出。新的毛坯钻石被提取并清洗,为最终切割和抛光做准备。

整个 HPHT 生长过程需要极其受控的环境来生产宝石级钻石。生长过程中任何偏差或变化都可能导致钻石停止生长或产生内含物,造成钻石无法使用。每颗钻石必须完成整个生长周期后,机器才能打开。只有在 HPHT 腔体打开后,我们才能看到成品毛坯钻石及其颜色、净度和大小。

在 HPHT 工艺中,有三种主要工具用于提供生产实验室培育钻石所需的压力和温度。这些工具是:

  1. Bars Press - Bars Press 是生产宝石级钻石最有效的工具。它使用内外铁砧的组合对生长腔施加液压压力。
  2. Belt Press - Belt Press 是培育鑽石的創始技術。它可以很大,通過兩個大型鐵砧相互壓合來產生所需的壓力,在一次循環中生產多顆鑽石。它能夠生產寶石級鑽石,但最常用於生產工業用鑽石和鑽石粉末。
  3. Cubic Press - Cubic Press 可以很大,使用六個獨立的鐵砧來產生鑽石晶體生長所需的壓力。它也用於製造工業用的鑽石粉末。

 

 

實驗室培育鑽石的優勢

 

無可比擬的美麗

我們的實驗室培育鑽石系列,淨度最高可達 IF,顏色為 D,切工為 Ideal,尺寸最高可達 10 ct。它們有多種 切形,包括圓形、玫瑰形、祖母綠形、墊形、橢圓形、橢圓玫瑰形、心形、公主方形、三角形和雷迪恩形。顏色包括白色、黃色、藍色、粉色和綠色。 


 

無可匹敵的品質

與其他零售商不同,每顆 Roselle Jewelry 實驗室培育鑽石均為 Type IIa,這是鑽石中最純淨的類型。它們比 Type Ia 鑽石更硬且更閃耀。只有 2% 的天然開採鑽石達到此品質。

此外,每顆鑽石均由同樣用於評級天然開採鑽石的頂尖獨立寶石實驗室進行分級和認證。


 

無與倫比的價值

實驗室培育鑽石的價格比開採鑽石低多達 40%。買家請注意:當心以每克拉幾百美元出售的「grown diamonds」。如果交易看起來好得難以置信,那很可能就是如此。只有 diamond simulants 才屬於這個價格範圍。


 

保证无冲突

Roselle Jewelry 的每一颗实验室培育钻石都保证无冲突,且来源于第一世界国家,在受控的实验室环境中进行处理和切割。

与天然开采钻石不同,我们的人造钻石的制造不会对原住民社区、社会或地球造成负面影响。

根据2014 Frost & Sullivan报告“实验证育钻石对环境的影响是开采钻石的七分之一,使用的资源显著更少,且排放的空气污染物仅为其一小部分。”

让数据来说话:

天然开采

开采的天然钻石会扰动数百公顷的土壤(约每克拉0.00091公顷),产生过量的碳排放和其他温室气体排放,导致空气质量恶化和污染。此外,每开采1.0 ct钻石约需用水126加仑。

实验证育

制造一颗1.0 ct实验证育钻石所扰动的土地面积相当于每克拉0.00000071公顷。用水量也极少,约为18.5升。

来源:Frost & Sullivan - 环境影响分析

属性 开采 实验证育
保证无冲突
硬度(MOHS) 10 10
SP3碳钻石键(%) 100% 100%
内部晶体结构 面心立方 面心立方
硬度相当 2.42 2.42
颜色 各种等级 K至D等级
价格 $$$$$ $$$
切工 差至Ideal 非常好至Ideal

 

Roselle Jewelry 已与世界上最先进的科学钻石培育者和切割者建立了稳固的合作关系,他们与我们共享核心价值观,为客户提供种类最多、价格实惠且保证无冲突的优质培育钻石。 

2016年,Roselle Jewelry 实验室培育了香港最大的一颗6.28 carat的钻石,现在可在线购买。

 



 

有哪些颜色可选?


 

白色实验室培育钻石

纯碳钻石无杂质时会被评为无色钻石。然而,大多数开采和实验室培育钻石都含有杂质,其中大部分是氮。钻石晶格中的氮原子产生黄色色调。在彩色钻石的情况下,会形成纯黄色。几乎所有钻石,无论开采还是实验室培育,最初都是黄色钻石。

经过数百万年的时间以及压力和热量的作用,开采钻石会分裂其晶格中的氮原子,使氮原子失去产生黄色光的能力。氮原子的分裂赋予钻石发出白光的能力。

对于实验室培育钻石,我们没有数百万年的时间将黄色钻石转变为白色,但能够以极少或无氮的条件培育钻石,产生了相同的效果。

生长时间

培育白色钻石需要极其受控的环境。整个生长过程中热量和压力必须保持一致。生长腔内的任何波动或变化都可能导致钻石停止生长或产生严重内含物。

从生长腔中提取氮和硼以去除钻石晶格中的颜色,也导致钻石生长速度变慢。白色钻石通常需要长达两周或更长时间才能生长出1.0 carat的石头。

正是延长的生长时间、需要从生长腔中提取特定元素以及保持热量和压力一致的要求,使得培育白色钻石变得困难,从而导致其供应有限。

價格比較

与地球开采的钻石不同,实验室培育钻石的供应非常有限。用于制造白色钻石的工艺也是最耗时且最难掌控的。鉴于白色地球开采钻石丰富,而白色实验室培育钻石供应有限,成本最终非常接近。典型的1.0 carat实验室培育钻石价格在5,600美元至10,000美元之间。白色实验室培育钻石的定价与开采钻石相同,使用切工、克拉大小、颜色和净度来确定其个别价值。

可選形狀

白钻呈方形粗胚。这允许生产最受欢迎的切形:圆形、公主方、艾斯切、垫形和祖母绿形。这些切形与钻石粗胚相辅相成,从而获得最高产率。椭圆形、马眼形和梨形等拉长形状通常不生产,因为它们需要更长的粗胚。

切工

Roselle Jewelry提供的所有实验室培育白钻均为手工切割。每颗钻石均附有IGI或GCal的单独分级报告,并在报告中显示切工等级。每颗钻石均经过切割以最大化其光彩和颜色。

淨度

实验室培育白钻的净度评估与天然开采钻石相同,通常范围为IF至SI2。所有分级均由IGI或GCal完成,并随Roselle Jewelry提供的每颗实验室培育钻石附带。


 

黄色实验室培育钻石

Roselle Jewelry 的黄色实验室培育钻石在光学、化学和物理性质上与黄色天然开采钻石完全相同,但无冲突,且价格平均仅为其10%。它们提供从Fancy Yellow到Fancy Vivid Yellow的颜色范围,尺寸可达2.0 ct,且有多种切形。

无论是开采的还是实验室培育的黄色钻石,其颜色都来自氮。虽然钻石由碳组成,但石内存在杂质。正是这些杂质的引入,在此情况下是氮,最终赋予钻石黄色。随着钻石生长,氮原子有时会替代钻石晶格结构中的碳原子。一旦光线进入钻石,氮会反射回黄色光。

通过控制钻石生长过程中的氮含量,可以选择成品钻石的颜色。钻石中的氮越多,颜色越黄。氮含量过多,钻石会开始呈现棕色。生长过程中使用“Getters”来捕获生长腔内多余的氮。通过使用Getters,我们可以培育出具有最理想宝石品质颜色的黄色钻石。

许多实验室培育钻石提供黄色和橙色/黄色。实验室培育钻石的橙色来自于生长过程中使用的溶剂。这些钻石是在金属熔融溶液中生长的。橙色来自于生长周期中溶剂被困在钻石晶格内。这些溶剂与困在钻石晶格结构中的氮元素结合,赋予钻石橙色/黄色。

选择购买哪种黄色或橙黄色钻石纯属个人喜好。我们提供的价格范围涵盖了最常见的培育和购买颜色。

生长时间

在生长机中完成一个周期需要五到六天,才能生产出足够切割成 1.0 至 2.0 克拉成品黄色钻石的毛坯。生长过程中残留的氮赋予黄色钻石颜色,同时使其生长速度比其他颜色更快。

價格比較

彩黄色钻石在自然界中相当罕见。黄色实验室培育钻石价格比开采钻石低约 75%。黄色实验室培育钻石数量最多,因为它们是最容易培育的颜色。因此,它们也是价格最低的。黄色实验室培育钻石价格范围为每克拉 3,000 美元至 5,000 美元。地球开采的黄色钻石价格可达每克拉 10,000 美元至 50,000 美元。

可選形狀

大多数黄色钻石毛坯呈截顶八面体形状。方形切工如雷迪恩、Princess、垫形、Asscher 和祖母绿形通常用于最大化毛坯利用率。圆形钻石也有供应。由于黄色毛坯的方形特性,梨形、椭圆形和马眼形等拉长形状通常不生产。


 

蓝色实验室培育钻石

蓝色实验室培育钻石在光学、化学和物理性质上与地球开采的蓝钻完全相同,且无冲突矿石问题,价格约为开采钻石的 10%。它们通常提供小于 1.50 克拉的尺寸,颜色范围从彩浅蓝到彩强蓝。

开采和实验室培育的蓝钻颜色均来自硼。钻石由碳组成,但石内存在杂质。正是这些杂质的引入,在此为硼,最终赋予钻石蓝色。钻石生长时,控制量的硼被引入生长腔体,随后被困在钻石的晶格结构中。控制生长腔体中硼的含量也能控制成品颜色。光线进入钻石后,硼会反射蓝色光线。

生长时间

在生长机中完成一个周期需要七到十天,才能生产出足够切割成最大 1.0 克拉成品蓝钻的毛坯。生长过程中引入的硼赋予蓝钻颜色,同时也使蓝钻的生长速度比白钻快。然而,它的生长速度仍然比黄钻慢。

價格比較

开采的蓝钻在自然界中极为罕见,售价每克拉可在 200,000 美元至 500,000 美元之间。实验室培育的蓝钻价格约为开采钻石的 10%。大多数蓝色实验室培育钻石的价格在每克拉 7,000 美元至 12,000 美元之间。由于需要时间和精心护理以达到最理想的颜色,彩色蓝钻是所有彩色钻石中最昂贵的。

可選形狀

大多數藍色鑽石原石呈六方立方體形狀。圓形和切角形狀如雷迪恩、墊形、Asscher 和祖母綠形通常用於最大化原石的利用率。由於藍色原石的六方立方體特性,Princess 切割和拉長形狀如梨形、橢圓形和馬眼形通常不會生產。


 

粉色實驗室培育鑽石

Roselle Jewelry 的实验室培育粉色钻石在光学、化学和物理性质上与地球开采的粉色钻石完全相同,但无冲突矿石问题,且价格约为其 5%。它们通常在 2.0 克拉以下的尺寸中易于获得,颜色范围从艳粉色到艳深粉色。

與白色、藍色和黃色實驗室培育鑽石在生長過程中獲得顏色不同,粉色鑽石的顏色來自生長後的處理過程,稱為輻照和退火。

某些較淺的黃色鑽石最常用於製造粉色鑽石。通過用電子和中子轟擊鑽石(輻照),我們可以改變鑽石的晶格結構,創造出新的顏色中心。在第二步退火過程中,將寶石加熱以平滑輻照造成的變化,幫助達成鑽石的最終顏色。

還有紫色、紅色和綠色等其他顏色可供選擇,這些顏色是通過與粉色相同的後處理工藝製成的。處理過程中產生的顏色在正常佩戴和使用條件下是永久且穩定的。在戒托、修理或維護經過顏色處理的鑽石時,應注意避免暴露於珠寶匠火焰等高溫環境。暴露於極端溫度可能導致顏色差異。

價格比較

天然開採的粉色鑽石是世界上最稀有的。大多數粉色鑽石來自澳大利亞。極其有限的供應使這些粉色鑽石的價格介於每克拉 56,000 美元至 150,000 美元之間。經處理的實驗室培育粉色鑽石價格介於每克拉 5,000 美元至 10,000 美元。每克拉價格主要取決於鑽石本身的顏色。平均而言,實驗室培育的粉色鑽石價格約為天然粉色鑽石的 5%。

可選形狀

大多數實驗室培育的粉色鑽石的切割或形狀與黃鑽相同。實驗室培育的粉色鑽石起初是黃鑽。黃鑽的原石呈截角八面體形狀。方形切割如雷迪恩、Princess、墊形、Asscher 和祖母綠形通常用於最大化原石的利用率。圓形鑽石也有供應。由於粉色原石呈方形,梨形、橢圓形和馬眼形等拉長形狀通常不會生產。

淨度

粉色鑽石的淨度取決於其顏色。飽和度較高或粉色成分較多的粉色鑽石允許較低的淨度,而柔和或淺粉色可能需要較高的淨度。無論如何,只要鑽石的內含物在肉眼下不可見(正常觀察距離下肉眼無明顯內含物),您就可以放心。淨度會影響價格,因此在許多情況下,購買一顆正常觀察距離下肉眼無明顯內含物的鑽石,而非淨度等級更高的鑽石,不僅能為您省錢,且在正常條件下觀看時看起來同樣漂亮。