實驗室培育鑽石石頭指南
實驗室培育鑽石
實驗室培育鑽石(亦稱人造鑽石和實驗室製鑽石)比我們從地球獲得的任何鑽石更美麗、道德且價格合理。我們透過結晶碳來複製地球的自然過程,製造出化學、光學及物理性質與天然鑽石完全相同的璀璨鑽石,但價格低至 40% 以下,且無任何環境或人道問題。
可以把這比作在冰箱製冰與從冰川取冰;無論來源如何,兩者都是冰。
在 Roselle Jewelry,我們提供最大規模的 Type IIa 培育鑽石選擇。這是鑽石中最純淨的形式,使其比 98% 的天然開採鑽石更明亮且更堅硬。過去,由於稀有且價格昂貴,Type IIa 鑽石僅供名人和皇室擁有,但 Roselle Jewelry 的所有實驗室培育鑽石均為 Type IIa。
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實驗室培育鑽石是如何製造的?
每顆實驗室培育鑽石都是將鑽石「種子」置入一個高溫高壓的腔室中培育。此腔室模擬自然生長過程。結晶作用使實驗室培育鑽石在六至十週內成熟。然後由同樣享譽全球的實驗室進行切割、拋光及分級,這些實驗室同時認證天然開採鑽石。以下兩種技術是實驗室最常使用的:

化學氣相沉積(CVD)
化學氣相沉積,或稱 CVD,是一種用於製造寶石級鑽石以及光學和半導體的工藝。CVD 過程使用超純碳含量豐富的氣體在受控的腔室中進行。碳基氣體,如甲烷,被加熱直到分解,使氣體中的碳原子分離。這些微小的碳原子落在鑽石基底上,逐層堆積形成粗糙的鑽石晶體。此過程需時六至十週,產出寶石級 Type IIa 鑽石。
近年來,CVD 研究日益受到重視,現在已開始使用經過改良的 CVD 版本。這些過程在化學反應啟動方式上有所不同。其中一些變體包括:
- 低壓化學氣相沉積(LPCVD)
- 超高真空化學氣相沉積(UHVCVD)
- 等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)
- 微波等離子體氣相沉積(MPCVD)

高壓高溫(HPHT)
高壓高溫(HPHT)模擬鑽石在地球深處的自然生長環境。所使用的機器能夠產生近 60,000 大氣壓的壓力和 2,500 攝氏度的溫度。
生長腔包含生長鑽石所需的所有元素,包括種晶、高度精煉的石墨及由金屬和粉末組成的催化劑混合物。腔室被置於 HPHT 腔體中心。持續施加達 1,300 攝氏度以上的溫度和超過 50,000 大氣壓的壓力。腔室內的催化劑首先對加熱和加壓作出反應,從固態轉變為熔融態。
熔融催化劑溶液使腔室內的石墨溶解。一旦所有必要條件達成,冷卻過程開始。此過程持續數天,允許碳原子在種晶上逐步堆積。生長週期完成後,腔室從 HPHT 機器中取出。新的毛胚鑽石被提取並清潔,準備進行最終切割和拋光。
整個 HPHT 生長過程需要極其受控的環境來生產寶石級鑽石。生長過程中的任何偏移或變化都可能導致鑽石停止生長,或產生導致鑽石無法使用的內含物。每顆鑽石必須完成整個生長週期後,機器才能打開。只有在 HPHT 腔室打開後,我們才能看到完成的毛胚鑽石及其顏色、淨度和大小。
在 HPHT 過程中,有三種主要工具用於提供生產實驗室培育鑽石所需的壓力和溫度。這些工具包括:
- Bars Press - Bars Press 是用於生產寶石級鑽石的最有效工具。它利用內外鐵砧的組合,對生長腔施加液壓壓力。
- 帶式壓機 - 帶式壓機是培育鑽石的創始技術。它體積可大,通過兩個大型鐵砧相互壓合來產生所需壓力,一個循環內可生產多顆鑽石。它能生產寶石級鑽石,但最常用於生產工業用鑽石和鑽石粉末。
- 立方壓機 - 立方壓機體積可大,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點
無與倫比的美麗
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、粉紅色和綠色。
無與倫比的品質
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,每顆鑽石均由與評級天然開採鑽石相同的頂尖獨立寶石實驗室進行分級和認證。
無可匹敵的價值
實驗室培育鑽石的價格比開採鑽石低多達 40%。買家請注意:要小心市面上以每克拉幾百美元出售的「grown diamonds」。如果價格看起來好得難以置信,那很可能就是如此。只有 仿真鑽石 才會落在這個價格範圍內。
保證無衝突鑽石
Roselle Jewelry 的每顆實驗室培育鑽石均保證無衝突,且來自第一世界國家,在受控實驗室環境中進行處理與切割。
與天然開採鑽石不同,我們的人造鑽石在製造過程中不會對原住民社區、社會或地球造成負面影響。
根據2014 Frost & Sullivan 報告,「實驗室培育鑽石對環境的影響是開採鑽石的七分之一,使用的資源明顯較少,且排放的空氣污染物僅為一小部分。」
讓數字說話:
天然開採
開採天然鑽石會擾動數百公頃的土壤(約每克拉 0.00091 公頃),產生過量的碳排放及其他溫室氣體排放,導致空氣品質惡化和污染。此外,每開採一顆 1.0 克拉的鑽石約使用 126 加侖水。
實驗室培育
製造一顆實驗室培育鑽石所擾動的土地面積相當於每克拉 0.00000071 公頃。用水量也非常少,製造一顆 1.0 克拉的實驗室培育鑽石約使用 18.5 公升水。
| 特性 | 開採 | 實驗室培育 |
|---|---|---|
| 保證無衝突鑽石 | 否 | 是 |
| 硬度(MOHS) | 10 | 10 |
| SP3 碳鑽石鍵結(%) | 100% | 100% |
| 內部晶體結構 | 面心立方 | 面心立方 |
| 硬度相當 | 2.42 | 2.42 |
| 顏色 | 各種等級 | K 到 D 等級 |
| 價格 | $$$$$ | $$$ |
| 切工 | 差到Ideal | 非常好到Ideal |
Roselle Jewelry 與全球最先進的鑽石培育和切割科學家建立了堅實的合作夥伴關係,他們與我們共享核心價值,為客戶提供最大選擇的優質培育鑽石,價格合理且保證無衝突。
2016 年,Roselle Jewelry 實驗室培育出香港最大顆的培育鑽石,重 6.28 carat,現已可在線購買。
有哪些顏色可供選擇?
白色實驗室培育鑽石
純碳鑽石且無雜質會被評為無色鑽石。然而,大多數開採和實驗室培育的鑽石都含有雜質,其中大部分是氮。鑽石晶格中的氮原子造成黃色色調。在彩色鑽石的情況下,會產生純黃色。幾乎所有鑽石,無論是開採還是實驗室培育,最初都是黃色鑽石。
經過數百萬年的時間以及壓力和熱的作用,開採的鑽石會將其晶格中的氮原子分裂,使氮原子能夠產生黃色光。氮原子的分裂賦予鑽石閃耀白光的能力。
對於實驗室培育鑽石,我們沒有數百萬年的時間將黃色鑽石轉變為白色,然而,能夠在幾乎沒有氮的情況下培育鑽石,產生了相同的結果。
生長時間
培育白鑽需要極度受控的環境。整個生長過程中熱度與壓力必須保持穩定。生長腔內任何波動或變化都可能導致鑽石停止生長或產生大量內含物。
從生長腔中提取氮和硼以去除鑽石晶格中的顏色,也導致鑽石生長速度變慢。白鑽通常需要兩週或更長時間才能生長出1.0 carat的石頭。
正是因為生長時間延長、需從生長腔中提取特定元素,以及保持熱度與壓力穩定的需求,使得培育白鑽困難,進而限制其供應量。
價格比較
與地球開採鑽石不同,實驗室培育鑽石供應非常有限。製造白鑽的過程也是最耗時且最難掌控的。鑑於白色地球開採鑽石豐富,而白色實驗室培育鑽石供應有限,價格最終相當接近。典型1.0 carat實驗室培育鑽石價格介於美金5,600至10,000元。白色實驗室培育鑽石的定價與開採鑽石相同,依切工、克拉大小、顏色及淨度決定其價值。
可選切形
白鑽呈現方形粗胚。這使得最受歡迎的形狀得以製作:圓形、公主方形、艾斯切、墊形及祖母綠形。這些形狀與鑽石粗胚相輔相成,並回饋最高產率。橢圓形、馬眼形及梨形等拉長形狀通常不製作,因為它們需要更長的粗胚。
切工
Roselle Jewelry 提供的所有實驗室培育白鑽均為手工切割。每顆鑽石均附有 IGI 或 GCal 的個別分級報告,並在報告中顯示其切工等級。每顆鑽石皆以最大化亮度與色彩為切割目標。
淨度
實驗室培育白鑽的淨度評估與地球開採鑽石相同,通常範圍為 IF 至 SI2。所有分級均由 IGI 或 GCal 執行,並隨 Roselle Jewelry 提供的每顆實驗室培育鑽石附上。
黃色實驗室培育鑽石
Roselle Jewelry 的黃色實驗室培育鑽石在光學、化學及物理性質上與地球開採的黃色鑽石完全相同,但無衝突且平均價格僅為其 10%。提供從 fancy yellow 到 fancy vivid yellow 的色彩範圍,尺寸可達 2.0 ct,並有多種切割形狀。
無論是開採的還是實驗室培育的黃色鑽石,其顏色皆來自氮。鑽石由碳組成,但石中存在雜質。正是這些雜質的引入,在此為氮,最終賦予鑽石黃色。鑽石生長時,氮原子有時會取代鑽石晶格結構中的碳原子。當光線進入鑽石時,氮會反射回黃色光。
透過控制鑽石生長過程中氮的含量,可以選擇成品鑽石的顏色。鑽石中氮含量越多,顏色越偏黃。氮含量過多,鑽石會開始呈現棕色。生長過程中會使用「Getters」來捕捉生長腔內多餘的氮。透過使用Getters,我們能培育出具有最理想寶石品質顏色的黃色鑽石。
許多實驗室培育鑽石提供黃色及橙色/黃色系。實驗室培育鑽石的橙色來自於生長過程中使用的溶劑。這些鑽石是在金屬熔融溶液中生長的。橙色來自於生長週期中溶劑被困在鑽石晶格內。這些溶劑與困在鑽石晶格結構中的氮元素結合,賦予鑽石橙色/黃色。
決定購買哪種黃色或橙黃色鑽石純屬個人喜好。我們提供的範圍涵蓋了最常見的培育及購買顏色。
生長時間
在生長機器中完成一個週期需五到六天,才能產出足夠的毛胚用於切割 1.0 至 2.0 克拉的成品黃色鑽石。生長過程中殘留的氮元素賦予黃色鑽石其顏色,實際上也使黃色鑽石的生長速度比其他顏色快。
價格比較
彩黃色鑽石在自然界中相當罕見。黃色實驗室培育鑽石價格比天然鑽石便宜約 75%。黃色實驗室培育鑽石是最常見的顏色,因為它們是最容易培育的顏色。因此,它們也是價格最低的。黃色實驗室培育鑽石價格介於每克拉 3,000 美元至 5,000 美元。天然黃色鑽石價格可從 10,000 美元至 50,000 美元不等。
可選切形
大多數黃色鑽石毛胚呈截角八面體形狀。方形切割,如雷迪恩、Princess、Cushion、Asscher 和 Emerald,通常用於最大化毛胚的利用率。圓形鑽石也有供應。由於黃色毛胚呈方形,梨形、橢圓形和馬眼形等拉長形狀通常不會生產。
藍色實驗室培育鑽石
藍色實驗室培育鑽石在光學、化學及物理性質上與天然藍鑽完全相同,且無衝突礦石問題,價格約為天然鑽石的 10%。通常提供小於 1.50 克拉的尺寸,顏色範圍從彩淺藍到彩強藍。
天然開採與實驗室培育的藍鑽皆因硼元素而呈現藍色。鑽石由碳組成,但石內存在雜質。正是這些雜質的引入,在此為硼,最終賦予鑽石藍色。鑽石生長時,控制量的硼被引入生長腔體,並被困在鑽石的晶格結構中。控制生長腔體中硼的量,也能控制成品的顏色。當光線進入鑽石時,硼會反射出藍色光線。
生長時間
在生長機器中完成一個週期需七到十天,才能產出足夠的毛胚用於製作最大至 1.0 克拉的成品藍鑽。生長過程中引入的硼元素賦予藍鑽其顏色,實際上也使藍鑽的生長速度比白鑽快。然而,它仍然比黃鑽生長得慢。
價格比較
天然開採的藍鑽在自然界中極為罕見,每克拉價格可介於 200,000 美元至 500,000 美元之間。實驗室培育的藍鑽價格約為天然鑽石的 10%。大多數藍色實驗室培育鑽石的價格介於每克拉 7,000 美元至 12,000 美元。由於需要花費大量時間和心力才能達到最理想的顏色,彩色藍色實驗室培育鑽石是所有彩色鑽石中最昂貴的。
可選切形
大多數藍鑽原石呈六方立方體形狀。圓形和切角形狀如雷迪恩、墊形、艾舍和祖母綠通常用於最大化原石的利用率。由於藍鑽原石的六方立方體特性,公主方切工和拉長形狀如梨形、橢圓形和馬眼形通常不會生產。
粉紅色實驗室培育鑽石
Roselle Jewelry 的粉紅實驗室培育鑽石在光學、化學和物理性質上與天然粉紅鑽石完全相同,但無衝突礦產問題,且價格約為天然粉紅鑽石的 5%。它們通常在 2.0 克拉以下的尺寸中容易取得,顏色範圍從 Fancy Pink 到 Fancy Deep Pink。
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,粉紅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紅色。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,並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,這些顏色是使用與粉紅色相同的後處理工藝製成。處理過程中產生的顏色在正常佩戴和磨損條件下是永久且穩定的。在戒托、修理或保養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。暴露於極端高溫可能導致顏色差異。
價格比較
開採的粉紅鑽石是世界上最稀有的。大多數粉紅鑽石來自澳洲。極度有限的供應使這些粉紅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紅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,實驗室培育的粉紅鑽石約為開採粉紅鑽石價格的 5%。
可選切形
大多數實驗室培育的粉紅鑽石會以與黃鑽相同的方式完成或切割。實驗室培育的粉紅鑽石起初是黃鑽。黃鑽的原石呈截角八面體形狀。方形切工如雷迪恩(radiant)、公主方(princess)、墊形(cushion)、艾舍(asscher)和祖母綠(emerald)通常用於最大化原石的利用率。圓形鑽石也有供應。由於粉紅原石呈方形,梨形、橢圓形和馬眼形等拉長形狀通常不會生產。
淨度
粉紅鑽石的淨度取決於其顏色。飽和度較高或粉紅色較濃的粉紅鑽石允許較低的淨度,而柔和或淺粉紅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正常觀察距離下無明顯可見(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美觀。