一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法与流程

本发明涉及钻石改色，特别涉及一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法。

背景技术：

1、钻石是指经过琢磨的金刚石，是由唯一由单质碳原子构成，是在高压、高温条件下碳原子之间以共价键相连、四面体配位的形式呈等轴最紧密堆积组成的单质晶体。钻石晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明，白色钻石是最为常见的、钻石分级中最重要的色谱组成，从无色的d色开始排到z色。

2、钻石中常含有微量的杂质元素，其中最重要的是氮元素(n)和硼元素(b)，杂质元素含量的多少直接关系到钻石的类型和性质，且由于微量元素的混入而呈现不同颜色。钻石按照氮含量可以被划分为i型和ii型，其中氮含量浓度高于1ppm的为i型钻石，低于1ppm的为ii型钻石。i型钻石根据氮聚合结构形式可以细分为iaa型、iab型和ib型：ib型钻石中氮以单原子形式存在，iaa型和iab型钻石中氮分别以双原子和四个相邻氮原子围绕一个空位四面体存在。氮含量浓度及其结构形成不同的色心，最终决定钻石的颜色。

3、随着人们消费水平的日渐提高，目前钻石市场不再仅追求无色钻石，人们对彩色钻石的需求也在逐渐增高。除白色钻石外，目前市场上的彩色钻石有黄色、绿色、蓝色、红色、粉色、紫色等钻石，其中以粉色钻石为稀缺品。由于天然产出的彩色宝石级钻石开采难度大、产量稀少、价格昂贵，目前的大多数hpht和cvd合成钻石生产厂家，由于其生长条件、环境、生产成本影响，生产出的钻石成品受欢迎的颜色也较少。因此，近年来针对钻石的改色处理技术被广泛研究，通过高温高压处理、辐照处理、退火处理等条件从而改善钻石颜色以提高其价值。故此，我们提出了一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，具体包括以下步骤：

4、s1、钻石类型及结构检测：使用红外光谱仪检测钻石类型及其氮含量浓度，确定钻石类型为iaa型或ib型钻石；

5、s2、使用hpht处理钻石：将s1检测出的钻石，使用hpht设备处理，有效改善钻石颜色质量，去除钻石褐色调，改变钻石色心；

6、s3、使用高能电子束辐照钻石：将s2中hpht处理后的钻石，通过高能电子束辐照钻石引起内部空位，生成gr1色心或nd1色心结构；

7、s4、使用lpht处理钻石：将s3中高能电子束辐照钻石，通过高温低压设备退火处理，获得稳定的粉色钻石。

8、优选的，在所述s1中检测的钻石，氮含量浓度介于1～1000ppm。

9、优选的，在所述s1中，钻石色心结构包含a中心或c中心，存在波数为1130cm-1、1130cm-1或1282cm-1等红外吸收特征峰。

10、优选的，所述钻石色心结构中的c中心浓度高于100ppm。

11、优选的，在所述s2中hpht设备的温度为1900～2300℃，压力为5～7gpa，处理时间为3～30min。

12、优选的，在所述s2中hpht设备温度为2100℃，压力为6gpa，处理时间为10min。

13、优选的，在所述s3中高能电子辐照的电子能量为5～10mev，辐照功率为10～30kw，辐照时间为1～5h。

14、优选的，在所述s3中，电子能量为10mev，辐照功率为20kw，辐照时间为3h。

15、优选的，在所述s4中lpht设备的温度为800～1100℃，压力为1～1000pa，处理时间为1～5h。

16、优选的，在所述s4中lpht设备的温度为900℃，压力为10pa，处理时间为2h。

17、优选的，所述s2和s3的操作步骤可以顺序互换。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

19、本发明通过钻石类型检测、高温高压(hpht)处理、高能电子加速器辐照处理、高温低压(lpht)退火处理等多种处理方法，包括利用红外光谱仪检测钻石类型及其氮含量浓度，利用紫外-可见光-光谱仪和光致发光光谱仪检测钻石色心，利用高温高压设备处理钻石改变色心结构，利用高能电子加速器辐照钻石产生gr1中心，利用高温低压设备处理钻石改变色心结构，最终形成稳定的粉色钻石，合理组合一套多种钻石处理方法，解决了目前市场上不能稳定批量生产粉色钻石的问题，重复率高、稳定性好，具有较高的市场应用价值。

技术特征：

1.一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，其特征在于：在所述s1中检测的钻石，氮含量浓度介于1～1000ppm。

3.根据权利要求1所述的一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，其特征在于：所述钻石色心结构中的c中心浓度高于100ppm。

4.根据权利要求1所述的一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，其特征在于：在所述s2中hpht设备的温度为1900～2300℃，压力为5～7gpa，处理时间为3～30min。

5.根据权利要求4所述的一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，其特征在于：在所述s2中hpht设备温度为2100℃，压力为6gpa，处理时间为10min。

6.根据权利要求1所述的一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，其特征在于：在所述s3中高能电子辐照的电子能量为5～10mev，辐照功率为10～30kw，辐照时间为1～5h。

7.根据权利要求6所述的一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，其特征在于：在所述s3中，电子能量为10mev，辐照功率为20kw，辐照时间为3h。

8.根据权利要求1所述的一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，其特征在于：在所述s4中lpht设备的温度为800～1100℃，压力为1～1000pa，处理时间为1～5h。

9.根据权利要求8所述的一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，其特征在于：在所述s4中lpht设备的温度为900℃，压力为10pa，处理时间为2h。

10.根据权利要求1所述的一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，其特征在于：所述s2和s3的操作步骤可以顺序互换。

技术总结
本发明公开了一种带有多重处理模式制备粉色钻石的方法，通过钻石类型检测、高温高压(HPHT)处理、高能电子加速器辐照处理、高温低压(LPHT)退火处理等多种处理方法，包括利用红外光谱仪检测钻石类型及其氮含量浓度，利用紫外‑可见光‑光谱仪和光致发光光谱仪检测钻石色心，利用高温高压设备处理钻石改变色心结构，利用高能电子加速器辐照钻石产生GR1中心，利用高温低压设备处理钻石改变色心结构，最终形成稳定的粉色钻石。本发明合理组合一套多种钻石处理方法，解决了目前市场上不能稳定批量生产粉色钻石的问题，重复率高、稳定性好，具有较高的市场应用价值。

技术研发人员：梁月花,陈春来,梁安剑
受保护的技术使用者：苏州固吉斯钻石科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15