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實驗室培育鑽石是新型態的鑽石。它們在化學、物理和光學上與從開採鑽石相同。
根據聯邦貿易委員會 (FTC) 珠寶、貴金屬和錫工業指南:「鑽石是一種礦物,主要由等軸晶系中結晶的純碳組成。」FTC 修改了其對鑽石的定義,此前該定義為「天然礦物」。因為當現在可以製造出具有與開採鑽石相同的培育鑽石,委員會不再使用「天然」一詞來定義「鑽石」。
當碳原子結晶成四面體的立方結構時,一顆鑽石就此誕生,這也使鑽石被認定是地球上最堅硬的物質。
這一概念用於使用高壓高溫 (HPHT) 或化學氣相沉積 (CVD) 在地球上模擬地底環境培育出鑽石。過程中需要「鑽石種子」,也就是非常薄的鑽石原石,當我們使用「鑽石種子」作為培育材料,才可以在實驗室中讓碳原子在上方沉積形成堅固的四面體結構,並長成更大的鑽石原石。
有兩種技術可以使碳在鑽石基底上結晶——即高壓高溫 (HPHT) 技術和化學氣相沉積 (CVD) 技術。
在 CVD 製程中,使用微波能量將甲烷氣體活化到大約 2000-3000 F 的溫度,使其分解並釋放碳原子,從而沉積在鑽石基底上。慢慢地堆疊、原子和原子慢慢結合成長。和開採鑽石相同,這是晶體生長的自然過程,會產生一些人為無法控制的雜質和缺陷,一切都與開採鑽石相同。
在 HPHT 製程中,鑽石種子(鑽石原石)與石墨和覆蓋有陶瓷殼的金屬催化劑一起放置在鑽石礦囊中。隨著壓力和溫度分別增加到約 55 K Bar 和 1500 C,碳原子通過催化劑從石墨中釋放出來,原子會堆疊在鑽石種子(鑽石原石)上,在 8 到 10 天內逐步成長,最後形成鑽石。新的鑽石經過清潔後就像開採鑽石一樣,可以進行切割和拋光。
IGDA 強烈反對開採鑽石行業中的一些人使用「合成」這一描述詞說明兩種鑽石之間的差異。
實驗室培育鑽石是由碳原子在單晶格中的碳原子上生長的「自然生長」形成的。每顆實驗室培育的鑽石都從鑽石種子開始,在適當模擬開採鑽石生長條件下「自然生長」,無人為介入,擁有和開採鑽石具有相同的碳結構。
「合成」暗示「人造」或「贗品」,而實驗室製造的鑽石是真正的鑽石。最重要的是,實驗室製造的鑽石展現出與開採鑽石相同的非凡美感和光彩,因為它的成分與開採鑽石相同——我們不使用模稜兩可的文字,清楚地告訴每個人不是相似,不是模擬,不是假的,而是「相同」。
最近,聯邦貿易委員會 (FTC) 甚至也修訂了其珠寶指南,並省略了「合成」一詞作為實驗室培育鑽石的規定限定詞。委員會也不再使用「天然」一詞來定義「鑽石」,因為FTC 指出「現在可以製造出具有基本相同的光學、物理和與開採鑽石一樣的化學性質」。
進一步閱讀:IGDA 由衷歡迎 FTC珠寶指南修改,認同實驗室培育的鑽石就是真的鑽石
實驗室製造的鑽石是 100% 純結晶碳,這使得它們在光學、化學和物理上與開採鑽石完全相同。
蘇聯鑽又稱為立方氧化鋯或CZ鑽,由結晶形式的合成二氧化鋯製成,是鑽石的廉價替代品;它沒有碳鑽石鍵,只是一種模仿鑽石外觀的水晶切割。
缺乏結晶碳是立方氧化鋯在化學、物理和光學上與地球開採或實驗室培育鑽石不同的主要原因。
如果不使用特殊設備不可能區分出實驗室培育鑽石和開採鑽石。因為實驗室培育鑽石是真正的鑽石,除了生長地點外都跟開採鑽石相同。
目前大多數鑽石品牌或零售商都會在鑽石(腰圍)上刻上實驗室培育鑽石以聲明鑽石的原產地,並向客戶提供國際證書,給予安心保證。
來自世界各地的科學家和國際鑑定單位都對實驗室培育的鑽石進行了嚴格的測試,並進行了許多研究,一再證實了來自地球上的鑽石與來自地下的鑽石相同。鑽石——無論是開採還是實驗室生長——都是由純碳製成,其立方晶體結構中僅含有 SP3 型碳鍵(四面體)。
在修訂後的 FTC 珠寶指南中,委員會告誡銷售人員,不能使用「合成」、「天然」等術語暗示實驗室製造的鑽石與開採鑽石的區別,實驗室培育鑽石就是100%真鑽石。
MVI Marketing 最近的消費者研究表明, 千禧世代對實驗室培育鑽石接受度非常高。 MVI 發布的調查結果與摩根士丹利的一份報告結果相同,該報告甚至認為實驗室製造的鑽石是「改變鑽石市場的重要推手」。
許多千禧世代認為,他們寧願購買永續又合乎道德的寶石,而不是爆破山石、從地底開採的鑽石,這些開採鑽石無論對環境和人類都有負面影響。 MVI 報告顯示,千禧世代更願意用相同預算,購買大克拉數的培育鑽石,而不是較小的開採鑽石。
有趣的是,Brilliant Earth 的戰略和營銷副總裁 Kathryn Money 聲稱,「在過去十年中,GOOGLE對實驗室培育鑽石的搜尋量增加了兩倍。」