2022年中国培育钻石行业研究报告.pdf

主导原石制造环节，提振下游消费市场2022年中国培育钻石行业研究报告概览标签：培育钻石、钻石、人造金刚石、金伯利岩、克拉、锆石、莫桑石、高温高压法、HPHT、化学气相沉积法、CVD、IGI、GIA、HRD、NGTC、4C鉴定、八心八箭、库利南钻石、异形钻、戴比尔斯、黄河旋风、沃尔德2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理钻石：钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石是目前世界上已知的最硬的一种自然物质。培育钻石：培育钻石是指人造钻石，人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石。人造钻石的分子结构并不是天然钻石的完全八面体结构，而是一种复杂结构，从而会产生磷光现象。高温高压法HPHT：高温高压法，英文名称为High Pressure-High Temperature，简称HPHT法，是指模拟天然金刚石的生长环境，以石墨、金刚石粉或石墨、金刚石粉为碳源，在高温高压、金属触媒等生长环境中形成的等轴晶系晶质体，简称为HPHT培育钻石。化学气相沉积法CVD：化学气相沉积法，英文名称为Chemical Vapor Deposition，简称CVD法，是指将含碳元素的混合气体置于一定条件下，气体中的碳原子按金刚石的结构在预先放置在生长舱中的种晶上沉淀，不断长大后形成的等轴晶系晶质体，简称为CVD培育钻石。4C鉴定：“4C”是判断一颗钻石价值与品质的衡量标准。所谓“4C”即是4个以C开头的英文单词的简称，指钻石的克拉重量（CARAT WEIGHT）、净度（CLARITY）、色泽（COLOR）、切工（CUT）。只需综合“4C”的四点来鉴赏，您就可以轻而易举的了解一颗钻石的价值与品质。八心八箭：“八心八箭”是钻石专业术语之一。也称“丘比特切工”。所谓“八心八箭”是采用了世界顶级的丘比特式切割。完美对称的八颗心和八支箭，精确无瑕的切工令人惊叹。八心八箭凝聚一体，比喻“邂逅、钟情、暗示、梦系、初吻、缠绵、默契和山盟”八个美丽意境。无论从任何角度，都能看到最璀璨最耀眼的光芒，它的八颗心和八支箭折射出的爱情意义，无与伦比而又妙不可言。八心与八箭互相对称，就像爱神丘比特的来访，通过心与箭的映照，让爱情坚定不移。八心八箭释放出的光芒，更将爱情来临时令人目眩神迷的意境做了最完美的诠释。名词解释2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业市场概述天然钻石的形成与开采钻石，矿物学名金刚石，是在地球深部形成的由 碳元素 组成的单质晶体。钻石在地球深处埋藏了数亿年，直到火山活动猛烈地把它们以岩浆形式带到地球表面。被称为“金伯利岩管状脉”的垂直岩层就是这些古老火山的遗迹。随着时间的推移，侵蚀作用将这些钻石原石从母岩中剥离出来。这些钻石晶体随着流动的河水和溪水，最终进入河流的砾石层和泥沙中，这通常距离其原产地十分遥远。19世纪晚期以前，世界上的钻石都是在这些冲积层中发现和采集的。如今，大多数钻石都是在金伯利岩管状脉中发现的，金伯利岩管状脉是开采钻石的主要来源。钻石矿分为次生矿和原生矿。原生矿物 是指在内生条件下的造岩作用和成矿作用过程中，同所形成的岩石或矿石同时期形成的矿物。钻石的原生矿包括金伯利岩喝钾镁煌斑岩。金伯利岩（kimberlite）是具斑状结构和（或）角砾状构造的云母橄榄岩。因1887年发现于非洲金伯利（Kimberley）而得名，多呈黑、暗绿、灰等色。钾镁煌斑岩（lamproite）是一种过碱性镁质火山岩，主要由白榴石、火山玻璃形成，可含辉石、橄榄石等矿物，典型产地为澳大利亚西部阿盖尔（Argyle）。煌斑岩呈深褐色，开挖后会变软。遇水则强度变差，属于软弱夹层，对地质不利。在印度、巴西、安哥拉、博茨瓦纳、纳米比亚等地方发现的钻石都是次生矿，次生矿物 指在岩石或矿石形成之后，其中的矿物遭受化学变化而改造成的新生矿物，其化学组成和构造都经过改变而不同于原生矿物。资料来源：GIA，行行查研究中心钻石矿床的类型金伯利岩的位置冲积钻石开采管道开采海底钻石开采钻石矿开采方式具体条件数值高温1100到1500（地下岩浆）超高压4.5-6Gpa深度地表下150-200公里（上地幔）时间已开采的大部分钻石形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期，南非金伯利矿大约形成于45亿年之前钻石形成条件钻石矿的开采方式金伯利岩钾镁煌斑岩砂矿原生矿次生矿钻石矿床冲积矿资料来源：行行查研究中心资料来源：行行查研究中心资料来源：行行查研究中心2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业市场概述世界著名钻石简介库利南钻石（Cullinan）是世界上最大的宝石金刚石，重3106.75ct，纯净透明，带有淡蓝色调，相当于一个成年男子的拳头大小，是最佳品级的宝石金刚石。它仍是世界上发现的最大的宝石金刚石，并被赋予传奇色彩。库利南钻石当时以15万英镑被收购，1907年被献于英王爱德华七世，加工成9粒大钻。最大的库利南号镶嵌在英王的权杖上，号现镶在英王的皇冠上，、号镶在玛丽皇后的皇冠上。光明之山（Koh-I-Noor），是一颗名贵钻石的名字，重105.6克拉（21.6克），无色，外形呈椭圆形，原产于印度戈尔康达，在世界著名钻石中排名第33位。“光明之山”之所以著名，不仅因为它有华丽的外表和夺目的光芒，更因为它有“神秘诅咒”的传奇色彩。印度教经文中有这样一段文字：“谁拥有它，谁就拥有整个世界。谁拥有它，谁就得承受它所带来的灾难。惟有上帝或一位女人拥有它，才不会承受任何惩罚。”艾克沙修钻石（(Excelsior Diamond）艾克沙修钻石意指“志高无尚”或“高尚无比”，是世界第二大钻石的原石，重995.2克拉，产于南非的雅各方坦矿。发现于1898年6月30日。被一名黑人劳工，在铲装碎石时发现，是世界第四位宝石金刚石。“高贵无比”也是一个大晶体的碎块，它有一边为平整的解理平面。它的质量绝佳，为无色透明的净水钻，在日光下由于紫外线 照射发出微弱的蓝色荧光，故略带淡蓝色。库利南号非洲之星库利南号光明之山艾克沙修2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业市场概述天然钻石与培育钻石对比分析人工培育的钻石与天然钻石都叫做真钻石。两者的区别只在于形成环境，天然钻石形成于地球板块运动、卫星碰撞等自然环境。培育钻石是模仿天然钻石形成环境制备而成的钻石。相较于天然钻石，培育钻石在晶体结构的完整性、折射率、相对密度、色散等方面已经可以与天然钻石媲美，且培育钻石不存在污染问题和过度开采，及战争、政治等问题，因而性价比更高，更环保，更易量产。资料来源：中国珠宝玉石首饰行业协会，我爱钻石网，行行查研究中心培育钻石的优势资料来源：CARAXY官网，行行查研究中心钻石真钻仿钻天然钻石培育钻石立方氧化锆（锆石）碳化硅（莫桑石）属性天然钻石培育钻石锆石莫桑石化学成分碳碳立方氧化锆碳化硅折射率2.422.422.182.65相对密度3.523.523.903.21硬度10107.5-8.59.25色散率0.0440.0440.0550.104晶体结构立方体立方体四方晶体六方体价格区间（元/克拉）50,000-100,00010,000-30,000100-1,000100-3,000生长周期数亿年数周1天数天钻石分类与对比2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业市场概述全球天然钻石矿正逐渐减少世界上现有的天然钻石矿山储量正在逐渐减少，地下矿山和海洋矿山储备了相对丰富的钻矿资源，但开采投资大，技术水平较高。为了应对天然钻石供应短缺，头部开采商充分利用其优势加快地下矿山项目建设，积极探索新矿区。资料来源：钻石观察，各公司官网，行行查研究中心主要天然钻石矿的情况整理开采商矿区所在地简介开发情况戴比尔斯（De Beers）Jwaneng博茨瓦纳1972年被发现，1982年全面投产。目前开采深度为452米，预计2034年将达到816米地下矿工程将于2023年前后开始，资源深度将达到地下约1000米，直至2034年左右产能达到900万克拉Orapa1967年被发现，1971年全面投产。目前开采深度为305米，预计2026年将达到350米Letlhakane奥拉帕矿采样和评估过程中首次被发现，1975年投产Damtshaa1967-1972年间被发现，2003年全面投产，预计共31年开采期Venetia南非1992年正式开采，露天矿预计2023年前后接近枯竭地下改造工程进展顺利，总耗资预计达22亿美元，Venetia矿的开采寿命延长23年（至2046年），预计每年将开采590万吨矿石，提取450万克拉毛坯钻卢卡拉（Lucara）Karowe博茨瓦纳2012年Q2全面投产，露天矿运营到2026年，地下潜力到2040年，矿井计划深度为324米2021年9月董事会批准KAROWE地下扩建项目，投入资本5.14亿美元，开发期为5年，于2026年正式开采。公司预计2022年将开采460万至560万吨矿石，销售钻石30万至34万克拉开采商矿区所在地简介开发情况佩特拉（Petra）Cullinan南非1905年被发现，2008年被Petra收购。当前开采深度为880米，资源深度为1073米库里南开采计划寿命至2030年，但该矿丰富的储备资源使得潜在的矿山寿命至少延续50年Finsch1967年开采，2011年被Petra收购。当前开采深度为700米，资源深度为1000米芬什开采计划寿命至2030年，但Block6和相邻的Exorder金伯利岩矿体的资源预计延长实际寿命25年Koffiefontein2007年7月被Petra收购，当前开采深度为600米，资源深度为720米Williamson2009年2月被Petra收购，当前开采深度平均55米，资源深度为580米公司扩建计划涉及矿坑改造和工厂修复工作，将使该矿的年产量达到500万吨。该公司计划该矿开采将持续到2031年，潜在矿山寿命至少延续50年埃罗莎（Alrosa）Yublieynaya俄罗斯2020年初测算显示储量约1.18亿克拉，可开采至2039年左右公司在积极勘探新的矿区，并得到俄罗斯国家宝石库(Gokhran)支持Udachnaya2020年初测算显示储量约2.03亿克拉Aikhal2020年初勘测显示储量约6440万克拉Nyurbinskaya2020年初勘测显示储量约3030万克拉Botuobinskaya2020年初勘测显示储量约9060万克拉2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业市场概述全球培育钻石产能分布当前全球约有700万克拉的培育钻石产出，其中中国约300万克拉、印度约150万克拉、美国约100万克拉、新加坡约100万克拉、欧洲和中东约50万克拉、俄罗斯约20万克拉。全球高温高压法的产能主要聚焦于中国、俄罗斯和新加坡，而CVD法的产能聚焦于印度、美国、欧洲及中东地区、新加坡。全球培育钻石产能及其主要使用的技术分布资料来源：Bain，行行查研究中心90%10%中国俄罗斯等其他国家34%29%20%14%3%印度美国新加坡欧洲中国等其他国家2021年全球使用培育钻石HPHT技术的国家占比2021年全球使用培育钻石CVD技术的国家占比资料来源：Bain，行行查研究中心2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业发展历程技术突破带动消费者认知度1955年，美国通用电气公司公开宣布采用静压熔媒法（GE法）成功的合成了钻石；1970年，美国通用电气用GE法合成克拉级（大于5mm）的宝石级钻石；2016年，国际合成钻石协会（IGDA）成立，总部设立在美国；美国联邦贸易委员会（FTC）在最新出台的珠宝业准则中拓宽了“钻石”一词的所指：除了从钻矿中挖掘出的天然钻石，也将人工合成钻石包括在内。2018年以来，在美国联邦贸易委员会（FTC）为培育钻石正名和全球钻石行业巨头戴比尔斯进军培育钻石饰品市场等一系列事件的影响和推动下，培育钻石进入快速发展阶段。2022年初，以河南为代表的产业集聚地推出“982计划”，其中涉培育钻项目6个，总投资额近百亿元，规划产能超180万克拉。资料来源：公开资料整理，行行查研究中心培育钻石发展历程发掘钻石纯碳性质，开始培育钻石探索1797195219531954195519591963197019851998200320122016气相沉积法（CVD）合成技术成行概念瑞典ASEA公司在进行秘密的钻石实验，但没有达到宝石级钻石，高温高压合成（HPHT）技术形成概念通用电气的“超级压力项目”团队研究出高温高压法合成钻石（HPHT）俄罗斯成功培育HPHT无色合成钻石，但净度不好且售价昂贵，无法正式销售1982年日本住友制造1.2ct单晶钻石（当时世界上最大人造钻石），并于1985年商业化生产大颗粒钻石美国通用电气公司培育出大颗粒宝石级钻石，并没有进行大批量生产中国的第一颗人造细粒钻石诞生，由中科院研究所等单位联合研制南非De Beers模仿于美国GE技术（外延生长技术），并于1961年开始培育钻石的商业性生产美国阿波罗使用CVD法制造出宝石级钻石新加坡lla公司用CVD法培育出无色合成钻石，少量混入天然钻石销售国际合成钻石协会（IGDA）成立美国通用电气公开宣布采用静压 熔 煤 法（GE 法，也 就 是HPHT法）成功合成了钻石2018De Beers 推 出 培 育 钻 石 品 牌Lightbox，以每克拉800美元的价格推出人造钻石，该价格只有天然钻石的几分之一2022以河南为代表的产业集聚地推出“982计划”，其中涉培育钻项目6个，总投资额近百亿元，规划产能超180万克拉2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理NGTC钻石鉴定报告中国培育钻石行业鉴定分级钻石鉴定机构（1/2）目前钻石业界主流的四大评级机构IGI（美国宝石研究院）、GIA（国际宝石学院）、HRD Antwerp（比利时钻石高等评议会）与NGTC（国家珠宝玉石质量监督检验中心）都已推出与天然钻石一致的培育钻石分级体系，有效解决培育钻石等级评定混乱的问题。钻石的证书主要有四种，分别为GIA证书、IGI证书、HRD证书、NGTC证书。其中GIA证书、IGI证书、和HRD证书是国际上通用的钻石等级鉴定证书，而NGTC证书为国内主流的钻石等级鉴定证书，被称为国检证书。资料来源：行行查研究中心资料来源：各机构官网，行行查研究中心钻石鉴定机构介绍（1/2）鉴定机构简介颜色（COLOR）净度（CLARITY）切工（CUT）重量（CARAT）GIAGIA是国际上著名的钻石鉴定机构，钻石的腰棱部有和证书一致的激光编码，在官方网站上也可以查询，它创立并提出了国际分级体系，GIA钻石分级报告被认为是世 界 第 一 的 宝 石 证 书。2020年10月，GIA正式推出培育钻石分级证书LGDRby GIA，其中包含CVD钻石与HPHT钻石的区分D、H、N、Z无瑕级(FL)、内无瑕级(IF)、极 轻 微 内 含 级（VVS1和VVS2）、轻微内含级（VS1 和VS 2）、微内含级（SI1和SI2）、内含级（I1、I2和I3）Excellent、Very good、Good、Fair、Poor0.75克拉=75分1/2克拉=50分1/4克拉=25分1克拉=200毫克NGTC隶属于自然资源部珠宝玉石首饰管理中心。2019年12月，NGTC合成钻石鉴定与分级企业标准发布实施D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、NLC、VVS、VS、SI、PEX、VG、G、F、P0.75克拉=75分1/2克拉=50分1/4克拉=25分1克拉=200毫克GIA天然钻石鉴定报告GIA培育钻石鉴定报告2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理鉴定机构简介颜色（COLOR）净度（CLARITY）切工（CUT）重量（CARAT）IGIIGI 成立于1975 年，是全球最大的独立宝石学实验室，还是一家钻石、有色宝石和珠宝认证机构，总部位于安特卫普。IGI自2005年以来一直出具实验室合成钻石的证明，但仅表明合成钻石可能包括成色后处理以改变颜色Colorless（DF）、NearColorless（GJ）、SlightlyTinted（K M）、Very Light（N R）、Light（S Z）Internally Flawless（I.F.）、Very VerySlightly Included（VVS 1、VVS 2）、Very Slightly Included（VS 1、VS 2）、Slightly Included（SI 1、SI 2）、Included（I 1、I 2、I 3）Ideal、Excellent、Very good、Good、Fair、Poor0.75克拉=75分1/2克拉=50分1/4克拉=25分1克拉=200毫克HRD1973年正式成立于安特卫普，主要协调比利时钻石业的活动，并于1976年正式发行钻石鉴定书。HRD是全球最大的钻石交易地（比利时安特卫普）的钻石行业最高官方管 理 组 织，2019 年 3 月，HRD安特卫普宣布改变其实验室培育钻石报告,包括更新与天然钻石相匹配的语言,并扩大其合成宝石的颜色类别D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N-O、P-R、S-ZLC、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、P1、P2、P3EXC、VG、Good、Fair0.75克拉=75分1/2克拉=50分1/4克拉=25分1克拉=200毫克中国培育钻石行业鉴定分级钻石鉴定机构（2/2）国外钻石鉴定证书中，要数美国宝石学院出具的GIA证书最为权威，而国內要数国家珠宝玉石质量监督检验中心出具的NGTC钻石证书最为知名。实际上中国的NGTC证书采用的是比利时高层钻石议会HRD Antwerp的钻石分级体系，这个钻石分级体系对于钻石的分级是相当严格的，尤其是在颜色和净度上相比GIA要更加严格资料来源：行行查研究中心资料来源：各机构官网，行行查研究中心四大钻石鉴定机构介绍（2/2）IGI天然钻石鉴定报告IGI培育钻石鉴定报告HRD钻石鉴定报告2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业鉴定分级4C鉴定：克拉重量与钻石净度资料来源：IGI，行行查研究中心资料来源：IGI，行行查研究中心国际通用的4C标准决定钻石价值，所谓的4C即是4个C开头的英文单词的简称，即 Ct重量（CARAT Weight），净度（CLARITY），颜色（COLOR），切工（CUT）。综合考量这4个通用钻石的鉴定因素，才能判断推断一颗璀璨钻石的价格，也是钻石市场上同类产品竞争的重要因素之一。克拉 是用于衡量钻石重量的单位，1克拉=200毫克=0.2克。一克拉分为一百份，每一份称为一分。0.75克拉（3/4克拉）又称为75分，0.01克拉为1分。在所有其他条件都一样的情况下，钻石越大，其稀有程度就越高，也越受青睐。因此，钻石的价格会随着钻石克拉重量的增加而上升。不过，即使两颗钻石的克拉重量相同，其价值（和价格）也可能有很大差异。钻石净度 是指其无内含物和表面特征的程度。天然钻石是碳元素在高温高压的环境下形成的。而这一过程，也导致了每颗钻石有内部的特征，称为“内含物”，在钻石表面的特征则称为“表面特征”。对钻石净度的评定，包括了对上述特征的数量、大小、可见度、类型、位置和对钻石整体外观的影响程度的鉴定。尽管世上没有绝对完美无瑕的天然钻石，但净度越高的钻石，价值越高。净度特征分为两种：包裹体 和 外部特征。为了给钻石的净度进行分级，观察钻石内部和外部特征的数量、性质、大小和位置都是非常必要的。包裹体和外部特征的不同之处在于其位置:包裹体位于钻石的内部，而外部特征是钻石表面的特征。IGI分级证书附有净度特征图，其中用红色表示内部包裹体，绿色表示外部特征，该图表可有助于鉴别钻石。十倍放大镜下无包裹体，只有不明显的可见外部瑕疵只有很小的包裹体，十倍放大镜下很难见到很小的包裹体，十倍放大镜下相对容易见到十倍放大镜下可见明显的包裹体对鉴定师而言包裹体在十倍放大镜下极为明显，并在台面用裸眼即可看到包裹体钻石的克拉钻石的净度2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业鉴定分级4C鉴定：钻石颜色钻石颜色实际上是指其无色的程度，对大多数宝石级钻石来说，其颜色鉴定标准取决于它的无色程度。钻石的颜色越接近纯净的无色，就代表它的质量越优异，价格越高。钻石有多种天然色泽，由珍贵的无色，罕见的浅蓝、粉红到常见的微黄不等。市场上常见的是开普系列：包括无色、浅黄至黄色钻石；钻石能自然折射出彩虹的所有颜色。在大多数人看来，钻石应该是无色的（有些部分人会认为是白色），但实际上大部分钻石都带有淡淡的棕色和黄色天然色调。GIA的钻石成色分级按照字母顺序从D到Z排列（D 指完全无色，Z 指微黄），共分为23个等级。资料来源：IGI，行行查研究中心资料来源：培育钻石网，行行查研究中心钻石的颜色优化处理自然光是由不同波长的单色光所组成，由于自然光的各种单色光在钻石中的折射率存在差别，因此入射到钻石中的自然光将发生分离。经过精心设计的钻石琢型，可将分离的光多次反射，进一步分离后再从冠部射出，这样就可从钻石冠部看到钻石的各种单色光。当可见光穿过钻石，宝石吸收了特定波长的光，同时将其余的光反射到观察者的眼睛，这个过程被称为选择性吸收。所有物质及钻石的颜色都取决于物体对光的选择性吸收。如果一个物体只吸收少量或者没有吸收光谱颜色，那么它就会呈现出无色或者白色。采用高温高压处理（HTHP），可以有效改变某些钻石的颜色，使之呈现无色、粉红色、蓝色、绿色、黄绿色或黄色。处理方式介绍添加剂理想的钻石结构是由碳元素构成的，但是为了获取其他彩色的钻石，人为的在合成过程中，添加其他元素，其他原子取代碳原子，进入金刚石晶格或者晶格间隙，而造成点状杂质。比如黄色，由于空气中氮的含量很高，高温高压法合成的钻石多会显现出黄褐色，如果在其中添加部分金属元素后，则可以减少褐色而得到讨喜的淡黄、金黄等黄色。如果在合成中加入硼元素以及一些除氮剂（铝、钛等），生产出来的钻石则会呈现蓝色。压力作用高温高压法合成钻石过程中，晶体受到高压的作用，产生塑性变形，晶体内部出现位错，产生“缺陷色心”。从而使钻石呈现：褐色、粉红色、红色等。CVD生长钻石时，整个钻石内部也因为应力的作用产生塑性变形，而展现出不同程度的褐色。辐射及热处理对于一些质量差，杂质多颜色不好看的培育钻石，多采用人工改色，将这些颜色，净度较差的钻石通过放射性物质的照射，改变晶体结构，使之产生空穴、位移而呈现绿色、蓝色、深蓝色，再通过高温高压或热处理，使之变成黄、粉红或者红色。表面处理表面处理主要是为了改善颜色偏黄色的钻石，主要是涂色处理和镀膜处理。涂色处理是在钻石的腰棱处涂上蓝色的物质，用来改善黄色调。还可以在钻石表面涂上一层有色的氧化物薄膜来掩盖体色。镀膜处理即采用化学气相沉淀法（CVD），在钻石表面以较快速度生长一层钻石膜，该钻石膜是碳原子组成的具有钻石的结构、物理性质、化学性质的多晶材料，膜的厚度一般为几十到几百微米，最厚可达到几毫米级。拼合处理一种是将两块小的钻石粘合成较大的钻石，另一种是将钻石作为冠部（上部），亭部（下部）为无色透明的蓝宝石或玻璃等材料，二者粘合在一起，以达到调整钻石颜色的目的，在镶嵌时采用包镶方法，以掩盖拼合层。钻石的颜色2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业鉴定分级4C鉴定：钻石切工（1/3）高折射率造就了钻石的璀璨光芒，使其闻名于世。许多人会把钻石切工等同于钻石的形状（圆形、心形、椭圆形、马眼形、梨形）。实际上钻石切工等级取决于其刻面与光线的相互作用结果。钻石的切工对于钻石的外观和价值至关重要，并且是钻石4C标准中最复杂、技术要求最高的鉴定标准。培育钻石的切磨基本上和天然钻石的切磨方方式类似。尤其HPHT钻石的切磨更接近天然钻石切磨方法。但CVD钻石的四周会有多晶，在磨钻石之，前需要用激光将所有的多晶完全切除干净，再用跟切磨天然钻石同样的方法来切割CVD钻石，如果多晶在初期切外形的时候没有完全消除，后来的切理磨工作就会非常困难，因为每一个多晶都是晶体。一束光线接触到钻石表面时，部分被反射回来，这就是外部折射。余下的光线进入并经过钻石，形成钻石折射。这部分光线反射回表面离开钻石，分散成彩色光谱的光线，类似于棱柱效应，这就是色散。所有这些因素都对钻石的外观产生了影响。钻石之美包括如下几个因素:明亮度（所有射回眼睛的光）、色散或“火彩”（白光分散成彩色光谱光）、对比图案（因观察镜的反射造成对比性的光亮和暗色区域）以及闪光或“闪度”（钻石、观察者或光源移动时可见）。这些因素综合在一起创造了钻石的生命，决定了钻石与光线和环境互动的方式。资料来源：GIA，行行查研究中心资料来源：IGI，行行查研究中心钻石的切工钻石的折射2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业鉴定分级4C鉴定：钻石切工（2/3）“八心八箭”（H&A）钻石切割得非常精确，当在反射范围内观察时，它们的面反射重叠。在亭部正面朝下看到的万花筒图案类似于“心”，在冠部正面朝上看到的图案类似于“箭头”。“八心八箭”的精确性通常与优质的理想切割相关联。资料来源：行行查研究中心八心八箭顶级的八心八箭钻石具有极高精确度的切工品质，跟D色或FL净度级别的钻石一样稀有，因此极具价值。世界上只有少于1%的钻石能切割出完美的心箭图像，它代表了钻石切割师对于精确度精益求精的态度，以及追求对钻石达到尽善尽美的极致。历史：二十世纪八十年代，日本钻石切割者们将圆形明亮式钻石切割的精准度推向极致，使得钻石刻面的反射在三维空间重叠，通过反射观察镜，可看到其产生的万花筒效果的图像。通常这些钻石的切工等级都是高品质的完美-理想（Excellent-Ideal）切工。抛磨师运用“秘密配方”切磨出的钻石从亭部可看到“心形”图像，从台面可看到“箭形”图像。这种图像的精准和锐利度依赖的是精确的角度以及特定的刻面长度、宽度和方位角。随着该技术传播到更多的切割工厂，八心八箭（Hearts&Arrows）钻石于二十世纪九十年代中期出现在世界数个大陆。寓意：八心八箭（Hearts&Arrows）钻石从顶部和底部各可看到八个一致的图像，它历来与好运和精神诉求相关。数字“8”在亚洲文化中被认为代表幸运。箭的图像则可视为易经中的八卦、佛家的轮回及达摩的八正法轮，与佛教信仰中的精神圆满相关。不论是否相信这些精神意义，每一个八心八箭的爱慕者都可以确实看到世界最坚硬的物质经过精心雕琢所最终呈现的令人惊叹的完美“心箭”图案。从根本上来说它代表了钻石切割师对精准的完美要求、对钻石极致之美的不懈追求。八心八箭观测镜是一种对称性的光学反射工具。通过该镜观察八心八箭钻石可在其冠部（Crown）看到放射状的箭头图案。将钻石倒置，在亭部（Pavilion）可见一圈心形图案。箭头图案在钻石镶嵌后也可能在某些光源下或放大时看见，但心形图案则只能通过八心八箭观测镜看到。钻石所有的刻面必须精确排列才能出现正确的图案。钻石任何一个部位即使出现微小的不对称，心箭图案就会出现不均匀或扭曲。2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业鉴定分级4C鉴定：钻石切工（3/3）异型钻是相对于传统的圆形钻石而言，指采用了异型切割的钻石。虽然圆形钻石被公认最能表现钻石之美，但在外观造型、切工技术上，异形钻更胜一筹。相对圆钻，异型钻对切工要求更严格，并以独特的钻石造型迅速风靡全球时尚领域。在异形钻中，有些钻石形状看起来很是相似，比如祖母绿和雷迪恩，雷迪恩和枕形钻石，枕形钻石和公主方等。资料来源：培育钻石网，行行查研究中心资料来源：VRAI官网，行行查研究中心常见的异形钻02030401枕形钻石也就是垫形钻石，有58个切面，和其他切工的钻石相比，枕形钻石的角是圆的，台面较大，钻石腰围较薄，整体较扁平，底尖被加工成一个小切面，从台面观察钻石内部可见一个空洞。垫形钻石有偏于正方形的，也有偏于长方形的，两者切割比例有所不同。这种切割形状的钻石整体看来也是较为简约大方。枕形钻石公主方钻石的刻面设计和圆形钻石一样，看起来亮丽多彩，看起来尽显利落简洁之风。因其亮度和独特切工，再加上“公主方”这个名字，深受女性青睐。分明利落的四个棱角令公主方钻石看起来极为简约、干脆。公主方钻石作为花式切磨钻石中新出现的一种切工，雷迪恩切割（Radiant Cut）可以是方形或矩形，四角为切面式，整体切割面采用的是明亮式切工。雷迪恩切割的钻石十分迷人，细长型的钻石可以打造纤长的手指效果，而较短的钻石和娇小型的手搭配起来更协调。雷迪恩钻石这种钻石形状通常为矩形 48到50个折射面组成楼梯的形状，一般是四边或拉长状，因常用于宝石祖母绿的加工而得名。祖母绿形以简洁，高雅而倍受人喜爱，因而祖母绿形状的钻石极能展现自身典雅雍容之姿。祖母绿钻石钻石的形状2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业技术工艺HTHP与CVD（1/4）高温高压法，英文名称为High Pressure-High Temperature，简称HPHT法，是指模拟天然金刚石的生长环境，以石墨、金刚石粉或石墨、金刚石粉为碳源，在高温高压、金属触媒等生长环境中形成的等轴晶系晶质体，简称为HPHT培育钻石。化学气相沉积法，英文名称为Chemical Vapor Deposition，简称CVD法，是指将含碳元素的混合气体置于一定条件下，气体中的碳原子按金刚石的结构在预先放置在生长舱中的种晶上沉淀，不断长大后形成的等轴晶系晶质体，简称为CVD培育钻石。资料来源：培育钻石网，行行查研究中心资料来源：培育钻石网，行行查研究中心化学气相沉积法（CVD）的发展历程高温高压法（HTHP）的发展历程DeBeers合成出11.14ct的宝石级金刚石,1996年又合成出最长16mm（25ct）的宝石级金刚石美国Gemesis公司利用BARS压机成功合成出黄色宝石级金刚石,3天半就能生长2.8ct，并于2003 年成功将切磨后的黄色宝石级钻石推向市场。日本住友公司用大晶种 法 生 长 出 10mm（7-8ct）的宝石级金刚石，大幅提高了晶体生长速度，并且显著降低晶体缺陷。吉林大学首先采用国产六面顶压机技术合成出4.5mm黄色金刚石单晶体。成为继美、日、英俄 后，拥 有 自 主 自发HPHT宝石级金刚石技术的国家目前，郑州华晶金刚石股份有限公司、中南钻石有限公司、河南黄河旋风股份有限公司等大型人工金刚石企业均已成功研发生产出大颗粒培育钻石。NDT钻石生长技术得到进一步突破，成功培育出重达55.94ct的亮黄色单晶原石。切割后的成品钻石重达20.22ct。河南省力量钻石股份有限公司突破掌握5ct白色培育钻石生长技术。19711990200120012002201520192018GE公司采用晶种温度梯度法首次合成出5mm（约1ct）宝石级黄色单晶金刚石俄 罗 斯 的 New DiamondTechnology（NDT）公司用中国六面顶压机生产出重量高达32.26ct，当时最大的无色高温高压原石。同年，NDT又成功培育出当时最大的HPHT蓝色培育钻石，切割成品重量达到5.03ct。国内豫西集团中南钻石公司已掌握了20ct以内大尺寸高温高压培育钻石单晶合成技术，掌握了黄色、蓝色、绿色、紫-红色等彩色培育钻石生产技术。2020苏联科学家通过研究，显著提高了CVD培育钻石的速度，当时是在非钻石的基片上生长培育钻石薄膜这项培育技术在日本取得重大突破1982年日本国家无机材料研究所（NIRIM）宣布，培育钻石的生长速度已超过每小时1微米（0.001mm）戴比尔斯公司的工业钻 石 部（现 在 的ElementSix公司）开始从事CVD培育钻石的研究，并迅速在这个领域取得领先地位，提供了许多CVD多晶质金刚石工业产品CVD培育单晶钻石的研发取得显著进展美国 Crystallume 公 司用微波CVD法生长出了相似厚度的单晶培育钻石；同年，Badzian等生长出了厚度为1.2mm的单晶培育钻石。DTC和ElementSix公司生产出了大量用于研究目的的单晶培育钻石19521956198219891990199021世纪1993美国联邦碳化硅 公 司 的WilliamEversole在低压条件下用含碳气体成功地生长出培育钻石。但 当 时CVD法生长钻石的速度很慢，以至很少有人相信其生长速度能提升到可供商业应用荷兰Nijmegen大学的研究人员用火焰和热丝法 生 长 出 了 厚 达0.5mm的CVD单晶体宝石级CVD单晶培育钻石的研发有了突破性 进 展。美 国ApolloDiamond 公司（即 现 在 的SCIOdiamond）多年从事CVD单晶培育钻石的研发。2003年秋开始了首饰用CVD单晶培育钻石的商业性生产，2007年成功培育出第一批无色宝石级CVD钻石。2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业技术工艺HTHP与CVD（2/4）六面顶压机是国内使用最广泛的大腔体压机，这种压机具有自对中性强、造价低、易操作等优点，是国内合成金刚石和立方氮化硼（cBN）等超硬材料的主要设备。六面顶压机具有6个工作油缸，一级加压可达8GPa，在其六面体压腔中直接放入二级6-8模增压装置，形成八面体压腔，最高压力可达25 GPa，最高温度可达2500。CVD技术是在金刚石亚稳定的压力温度条件下的生长方法。原理是将含碳气体甲烷（CH4）和氢气混合物在负压和温度100-1,500C条件下激发分解出活性碳原子，通过控制沉积生长条件促使活性碳原子在基体上沉积，按照晶种提供的钻石模板排列堆积，交互生长成金刚石晶体，该种方法下合成的金刚石主要为片状金刚石膜。化学气相沉积法可分为热丝法（HFCVD）和微波等离子体法（MPCVD）等。其中MPCVD法可以制备出面积较大、晶体良好、杂质少、比较纯净的高质量金刚石薄膜。资料来源：CNKI，行行查研究中心资料来源：CNKI，行行查研究中心六面顶压机微波等离子体CVD（MPCVD）技术指标压力范围：一级加压可达8GPa,二级加压可达25GPa；温度范围：25-2,500；样品大小：直径可达3mm，高度可达4mm；压腔规格：10/4或14/8(八面体传压介质边长/二级增压立方块截角边长,单位：mm）；加压精度：液压系统油压控制精度可达0.1MPa；加热重复性好：腔体内样品相同的情况下，加热功率与腔体内中心温度的对应关系具有良好重复性；结构简单：易于操作与维护；设计精密：六个顶锤两两对称且同轴布置，三条轴线相互垂直且交于一点,偏差小于1mm；软件控制：可在个人电脑上对压力、温度进行监控和数据记录；操作时间灵活：可实现数小时至数天不间断工作。技术指标微波工作频率：245050MHZ；微波输出功率：0.5-5KW连续可调；功率稳定度：优于1%；输出波导接口：BJ-26带FD-26标准法兰；微 波 反 应 腔 尺 寸 和 工 作 模 式：124200(H)，下注TM013模式；微波放电腔：多端口,带双层水冷；真空系统：600L/min分子泵和旁路机组中气压真空测控；样品支架系统：基板直径100mm；轴向调节距离：0-150mm。2023 HangHangCha来源：行行查研究中心整理中国培育钻石行业技术工艺HTHP与CVD（3/4）高温高压法技术是在金刚石热力学稳定的条件下，在恒定的高温高压和触媒参与的条件下合成金刚石的方法。该方法以纯净碳粉为原料，以过渡金属或合金做触媒来降低温度要求，用液压机产生恒定高压（5-7GPa），以直流或交流电产生维持高温（1,200-1,500C），使石墨发生相变，碳原子相互连接形成金刚石晶体。资料来源：力量钻石招股书，行行查研究中心高温高压法（HTHP）的工艺流程石墨芯柱制备合成块组装单晶合成石墨粉提纯处理分选及检测触媒粉添加剂混合压制真空还原检验称重石墨芯柱复合块辅件石墨芯柱组件高