实验室培育钻石的背后故事

地球深处，钻石在高压和超过2000度的高温下形成。然而，如今还有另一种方式可以制造钻石：实验室培育。在实验室里，钻石可以在数周内从“种子”成长为闪亮的珠宝。

实验室培育钻石自20世纪50年代问世以来，近五年来需求激增。根据钻石行业分析师Paul Zimnisky的统计，实验室钻石现在占全球钻石珠宝市场价值的近20%。相比天然钻石，这些培育钻石通常便宜得多，这一价格优势吸引了众多消费者。同时，它们也是开采钻石的一种道德替代品。

这种消费热潮让实验室钻石领域的竞争更加激烈。MiaDonna实验室钻石公司的创始人Anna-Mieke Anderson表示，这些钻石与天然钻石极为相似，以至于美国联邦贸易委员会在2018年修改了珠宝指南，将“天然”一词从钻石的定义中删除。如今，分辨它们需要专业设备。

在美国奥斯汀的Clarity Diamond实验室，我们一探实验室培育钻石的制作过程。

钻石的诞生

实验室培育钻石并非完全人造。在早期阶段，它们通常以天然钻石的小碎片——即“种子”开始制作，Clarity的首席执行官Bob Basnett介绍说。如今，这些种子则由其他实验室钻石制成。

种子经过质量检查，并用激光切割成精确大小。随后，它们会被清洗，先用烤箱加热，再用超声波浴清洁。清洁后的种子被安装在一个固定装置上，每次最多放置50颗。

然后，这些种子被放入反应器中开始生长过程。

钻石由碳原子组成，通常在高压高温下结合，形成晶体结构。在自然界中，这一过程发生在地球表面以下。而在实验室里，反应器模拟了这种条件，使碳原子聚集在种子上。

Clarity采用“化学气相沉积法”(CVD)来实现这一过程，这是两种实验室培育钻石的主要方法之一。在CVD方法中，真空系统将反应器中的空气抽空，创造理想的生长条件。

接下来，向腔室中注入氢气和甲烷并将其分解，释放出碳碎片，这些碳碎片沉积在种子上。

等离子体加热种子，使碳碎片与其表面结合。

“等离子体球就像太阳，制造出会降落在种子上的‘养分’，让它们生长，”MiaDonna的Anderson形象地比喻道。

约50天后，晶体结构生长，粗钻石形成。

粗钻石的加工

从反应器中取出的粗钻石更像是岩石，而非闪亮的珠宝，Clarity的总裁Bill Holber解释说。“粗钻石就像带棱角的原石，看起来并不像宝石。”

这些钻石被称重、记录后，送往Clarity位于多伦多的合作伙伴HRA Group的切割和抛光设施。

在多伦多，粗钻石会被手工和计算机分析，以确定最佳切割方式。根据钻石的大小和形状，每块粗钻石可能被切割成一颗或多颗宝石。

“我们会几何化地决定最适合的切割形状，以最大化重量和纯度，”HRA集团前高管Ophir Stolov表示。

确定设计后，激光首先去除钻石外层的多晶碳，这是一层在生长过程中形成的硬质碳外壳。

然后，激光切割粗钻石的部分，这个过程通常只需一个小时或更少时间。

接下来，钻石进入“整形”阶段。一个“初步整形机”会打磨出钻石的轮廓和“腰部”，即钻石最厚的部分。随后，另一个称为“组合整形机”的设备会用陶瓷轮切削多余材料，塑造出所需的形状。陶瓷轮会在切削过程中逐渐化为粉末，因为钻石的硬度远远超过陶瓷。

到这一步，钻石已经开始具备成品的外形，但还需要抛光。

让钻石闪耀

抛光过程通过金属旋转轮完成，这些轮子表面涂有钻石粉末。抛光的关键是打造出钻石表面的多个刻面，这些刻面让钻石在光线下闪耀。

这一过程通常需要人工操作，有经验的技师完成一次抛光大约需要7小时。部分步骤有时会使用自动化机器。

完成切割和抛光后，HRA会将钻石送到美国宝石研究院(GIA)，以对钻石的净度、重量、切工和颜色进行分级。这一评估有助于确定钻石的售价。

戴上戒指

从外观上看，实验室培育钻石与天然钻石几乎完全相同。1931年成立的GIA是一个非营利教育与标准组织，其对实验室钻石与天然钻石的评级标准相同。

然而，GIA的首席实验室与研究官Tom Moses表示，使用特殊设备可以区分两者。天然钻石通常有不同的生长结构，并可能含有微量氮元素。

钻石获得检验证书后即可出售给零售商。

在安纳波利斯的珠宝商Constance Polamalu表示，她购买Clarity的实验室钻石，部分原因是它们产自美国，且消费者喜欢了解钻石的来源。

Polamalu的珠宝品牌Bloomstone Jewelers只使用实验室培育钻石来打造闪亮的戒指、耳环和项链，价格实惠。

“我看到的是人们对钻石和经典珠宝的热爱，”她说，“实验室钻石让他们能买到以前负担不起的宝石。”

随着市场不断调整以容纳更多实验室钻石，Moses总结道：“我认为两者都将有未来。”

本文译自 Washington Post，由 BALI 编辑发布。

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