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Lab-Grown Diamond Facts:鑽石並非只有一種,了解培育鑽石的魅力

(封面圖來源:GIA

「鑽石恆久遠,一顆永留傳」一句源自於1947年戴比爾斯(De Beers)的廣告標語,影響世間男女追求愛情的心境至今長達70多年,鑽石儼然成為人類心目中永恆與誓言的象徵,更開創了天然鑽石的無限商機。

然而,隨著時代的變遷、科技的進步,以及人類思維的轉換,天然鑽石在人們心目中的地位已大不如前。

還記得李奧納多狄卡皮歐(Leonardo DiCaprio)在2006年出演的電影《血鑽石》嗎?電影鏡頭下揭露出非洲開採天然鑽石的血腥場景,以及褻瀆人性、出賣靈魂的慘況。而李奧納多本人也因出演這部電影,進而開始關注天然鑽石開採問題,他更是Diamond Foundry的重要投資人之一,希望藉此降低鑽石開採對人權與自然環境所造成的傷害。

 

#什麼是培育鑽石?
Diamond Foundry的官網標語「Just Diamond, No Mining」深植人心,中文意思是「唯有真鑽石,絕無採礦」。

培育鑽石Lab-Grown Diamond,又稱人造鑽石、未來鑽石、合成鑽石)指的是採用最先進的科技工藝,在實驗室內培育出的鑽石。有些人可能會將培育鑽石視為鑽石的仿造品,但這是錯的,因為培育鑽石與天然鑽石擁有相同的物理原子結構,在鑽石4C的評鑑標準下,品質都能夠媲美,甚至超越天然鑽石,更被國際寶石權威機構認證為「真的鑽石」。(延伸閱讀:購買鑽石指南:鑽石4C是什麼?


(圖片來源:Diamond Foundry

 

#如何培育培育鑽石?
為什麼大自然需要經過數十億年的時間在地底形成鑽石,而科學家卻能在實驗室裡產出一樣的結果呢?那是因為鑽石與石墨(常見用途為鉛筆筆芯),兩者的組成元素皆為碳(C),但由於原子排列方式不同,造成特性的天壤之別。

「科技始終來自於人性」,天然鑽石不僅價格不斐,並且開採過程不易,甚至牽扯人性、環境保護、價格操縱壟斷等問題,因此如果實驗室將石墨進行重新排列,並且給予足夠大的能量,就能夠變成閃閃發亮的鑽石。

培育鑽石又因製作方法的不同,分為:
HPHT鑽石:高溫高壓法(High-Pressure & High-Temperature)
CVD鑽石:化學蒸氣沉澱法(Chemical Vapor Deposition)


(圖片來源:GIA

 

#HPHT鑽石(高溫高壓法)
HPHT是一種較為傳統的鑽石培育方法,此法是透過實驗室內的特殊裝置,來模擬地球深處天然鑽石形成時的高壓高溫環境(約5萬大氣壓力、1300~1600°C),用裝置內的碳材料製造培育鑽石。

HPHT鑽石的生長過程:
1. 將鑽石晶種置於專門打造的壓力條件下。
2. 將生長室加熱至1300~1600°C,壓力高於5萬大氣壓。
3. 熔融金屬(鐵、鎳、鈷等元素)將高純度碳源分解。
4. 碳原子沉積在一小塊鑽石晶種上,培育鑽石開始生長,結晶過程需要數天至數週時間,以形成一個或多個晶體。

製造無色的HPHT培育鑽石曾是一大難題,因為氮會使鑽石變黃,過去技術尚未成熟時,培育出的鑽石會呈橙色、黃色不等,但多年來,隨著技術進步,HPHT培育鑽石的顏色不斷改善。除了使用於生長鑽石之外,HPHT法還可應用於改變天然鑽石的顏色,使其變為無色、粉紅色、綠色、藍色或黃色。

以HPHT法培育鑽石,鑽石的顏色等級通常可以達到D、E、F無色,少部分技術尚未成熟之實驗室會出現H級以下的顏色;淨度方面多半是 VS~SI 等級。高淨度的無色鑽石需要更長的生長時間,其生長所需溫度和壓力條件也需要得到更精準的控制。(延伸閱讀:鑽石顏色的那些事:顏色等級與注意事項

▼ 左圖為HPHT鑽石未切磨前的原樣,右圖為HPHT鑽石生長設備。


(圖片來源:GIA Jeweller Magazine

 

#CVD鑽石(化學蒸氣沉澱法)
前文提到的高溫高壓法,培育鑽石過程緩慢,於是到了1960年,為了改善HPHT生產方式的缺點,科學家發展出化學蒸氣沉澱法(CVD),是更為新型的鑽石培育方法。

CVD 鑽石的生長過程:
1. 將鑽石晶種置於鑽石生長室中(真空環境),並去除一切雜質。
2. 生長室中注入甲烷和氫氣。
3. 將生長室加熱至900~1200°C。
4. 啟動高功率微波,使碳原子與氫原子分開。
5. 游離的碳原子逐漸附著到晶種上,慢漫沉積成結晶狀的鑽石,並複製晶種的結構生長。

大多數CVD培育鑽石最初都是褐色的,但也可以生產出近無色或呈淺黃色的晶體,有時帶有石墨邊緣。HPHT可用於改善CVD鑽石的顏色,使鑽石顏色達到近乎無色的範圍。被選擇切磨成寶石的「無色」CVD鑽石,其淨度往往比天然鑽石高,大多在VVS2至VS1之間。

▼ 左圖為CVD鑽石未切磨前的原樣,右圖為CVD鑽石生長設備。


(圖片來源:GIA / UMESH DESAI

 

#培育鑽石也有GIA證書?
以如今的技術,培育鑽石的品質已然能夠媲美,甚至超越天然鑽石,不僅化學和物理特性幾乎完全相同,價格更比天然鑽石要低20%~40%,使用肉眼觀察下,兩者完全看不出任何區別。

為了保護消費者不被有心商人蒙騙,同時為了防止混淆,國際寶石權威機構也有為培育鑽石出具正規的證書,更提供培育鑽石鑑定分級服務。一般市場上有GIA、IGI、AGS、CTI的培育鑽石證書,但目前以IGI證書為主流,施鉑所提供的培育鑽石證書也是IGI。值得一提的是,在珠寶界,如果你要選購天然鑽石,建議該鑽石供應商提供GIA證書;如果你要選購培育鑽石,則是建議IGI證書。


(圖片來源:IGI

 

#知名品牌的精品珠寶也會使用培育鑽石嗎?
答案是:會的。現在的培育鑽石和天然鑽石具有一樣優良的質量,並有不同的大小和顏色。除了李奧納多狄卡皮歐所支持的 Diamond Foundry是最大的培育鑽石生產商之一,De Beers多年來一直堅持不使用培育鑽石,但是他們在2018年也打破了自己的規矩,推出了Lightbox Jewelry系列培育鑽石。

華倫巴菲特(Warren Buffett)旗下珠寶品牌Helzberg Diamonds同樣出售培育鑽石,而全球最大的珠寶品牌Pandora也宣布,將不再出售天然的礦產鑽石,改用實驗室生產的培育鑽石。

培育鑽石近年來在世界各地受到消費者的追捧與青睞,許多知名話題人物也十分提倡培育鑽石,像是艾瑪華森(Emma Watson)、瑞絲薇斯朋(Reese Witherspoon)、蓋兒加朵(Gal Gadot)等好萊塢影星,以及薩塞克斯公爵夫人梅根馬克爾(Meghan Markle),也都曾經配戴培育鑽石出席重要場合。也正因這股風潮已然成為全球新趨勢,英國媒體更大膽預言:培育鑽石將會成為女性最好的朋友!


 

鑽石是跨越時空永恆愛戀的象徵,數百年以來在各個時代下,鑽石的背後都曾譜出許多浪漫美好的愛情故事。而當大家把鑽石和愛情畫上等號時,鑽石就成了眾人紛紛崇尚的精品,於是就產生了「荷包破洞都要買」的現象。

有好幾個世紀的時間,鑽石只有貴族與上流社會才有資格配戴,這種特殊待遇理所當然地使鑽石被視為是奢侈品。然而,在2019年南非開普敦所舉辦的國際奢侈品論壇上,三大珠寶品牌梵克雅寶(Van Cleef & Arpels),戴比爾斯(De Beers)和蒂芙尼(Tiffany)皆一同表示:培育鑽石是時尚產品,不是奢侈品。

隨著世代變遷,消費者觀念逐漸改變,不再盲目追求品牌,不再聽從傳統觀念,反而更重視性價比、注重環保和道德生產,千禧世代透過消費支持他們所認可的公司,相反則抵制那些不符合價值觀的公司,讓人最印象深刻的便是2021年新疆棉花爭議事件。

越來越多人不願意再見到「血鑽石」的不人道行為,並且開採鑽石過程會嚴重造成空氣汙染和破壞地表。只能說科技日新月異,它不斷地在改變人類生活方式。隨著培育鑽石問世,未來捨棄鑽石開採,選擇培育鑽石將會成為一項新潮流。

▼ 左圖為天然鑽石,右圖為培育鑽石,幾乎無法分辨兩者之間的差異。

(圖片來源:JAMES ALLEN

如果說天然鑽石的珍貴,是因其為幾千萬年自然結晶下的產物,數量稀少且開採不易。那Simon認為,人類對於人權的重視、地球的守護、永續性的發展,對於世界變遷而創造出屬於未來人類的培育鑽石,讓更多人輕鬆擁有,其價值和意義更為難能可貴。