从钻石本身的物理性质、化学性质和光学特性来说,培育钻石与天然钻石基本上没有差别。不过从其他一些细节来看,培育钻石和天然钻石还是有些细微差异的(见表1-3)。从内含物来看:培育钻石具有不同形态合金包裹体,这些包裹体呈浑圆状、棒状、板状、针状等,其排列方式与内部生长区界限相关。培育钻石的包裹体还可呈微粒状分散于整个晶体中。这些包裹体不透明,反射光下呈金黄色或黑色,具金属光泽。在培育钻石中还有种晶及种晶幻影区,种晶幻影区是在钻石内部存在的沿四方形种晶片向外生长形成的、边缘由相对明亮的细线构成的四方单锥状生长区,无论种晶片是否在加工过程中被磨掉,该幻影区始终存在,在暗域场中或将钻石置于浸液中观察则此现象表现得更为清楚。从钻石的颜色来看:绝大多数培育钻石呈黄色、褐黄色(大多数),具有沙漏状色带,而天然钻石则为无色、浅黄及其他颜色。从晶形及表面特征来看:培育钻石常以八面体和立方体聚形为主体,并且可发育菱形十二面体、四角三八面体或三角三八面体晶面。从吸收谱线来看:培育钻石缺失天然钻石中无色-浅黄色系列具有415nm特征的谱线。最后从发光特征来看:第一是紫外荧光,有些培育钻石在长波紫外光下呈惰性,在短波紫外光下显示中等至强的黄绿色荧光,并且具有分带现象,这与天然钻石的荧光特征不同。第二,在阴极发光仪的电子激发下,培育钻石的颜色为黄色或黄绿色,规则分区;而天然钻石的颜色以蓝色为主,层状生长或复杂的生长形式。
表1-3培育钻石与天然钻石的区别
类别 指标 | 培育钻石 | 天然钻石 |
化学成分 | 碳(C) | 碳(C) |
折射率 | 2.42 | 2.42 |
相对密度(g/c㎡) | 3.52 | 3.52 |
色散 | 0.044 | 0.044 |
硬度值(GPa) | 90 | 90 |
透光度 | DEEP UV TO FAR TR | DEEP UV TO FAR TR |
晶体外形 | 晶面平坦,晶棱锐利,晶角尖锐。有籽晶及其幻影区,各种形态的金属包体 | 晶面、晶棱常弯曲,晶角钝化,呈浑圆状,外观没有金属包体 |
导电性 | 可能具有导电性或者导热性 | 除了蓝色钻石是半导体之外,均不导电 |
发光性 | 黄色一黄绿色,规则分区 | 蓝色为主,层状生长或复杂的生长形式 |
吸收光谱 | 缺失415nm特征吸收线,有时出现470nm~700nm 宽吸收带 | 415nm特征吸收线,还有423nm、435nm、478nm吸收谱线 |
色带 | 大多数颜色分布均匀 | 大多数颜色不均匀 |
异常双折射 | 复杂特征,如不规则带状、波状和斑块状 | 表现较弱 |