钻石研究报告

Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　科技视界　科技・探索・争鸣　

合成钻石以及辐照改色钻石的样品研究　

秦宏宇　（长春工程学院，吉林长春１３００２１）　

【摘要】钻石是指经过琢磨加工的宝石级金刚石，是宝石中的极品，近年来，随着钻石行业的发展，市场上逐渐出现了很多的合成钻石，基　于此．本文从合成钻石以及辐照改色钻石的样品入手．对合成钻石及辐照改色钻石的综合分析和检测进行了相应的研究。　【关键词】合成钻石；辐照改色钻石；紫外荧光；样品；检测　

随着我国经济的繁荣．奢侈品行业．尤其是钻石行业也取得了长　足的发展．但是近段时期以来珠宝市场上出现了很多的ＣＶＤ合成钻　石．其中在２０１３年国家珠宝玉石质量监督检测中心发现了近２００粒　以裸钻为主的合成钻石．净度多为“ｖｓ—ｓＩ”大部分为“Ｇ—Ｉ”颜色．合　成钻石的重量多为０．３ｃｔ．为了对合成钻石进行更精确的鉴别．本文以　其中的１４粒钻石为样品．进行了相应的鉴定分析。　１　合成钻石与辐照改色钻石简介　近年来．随着化学气相沉积法（ＣＶＤ）合成钻石生长技术的发展，　合成钻石逐渐增多．合成钻石一般的合成成本较高．并与天然钻石有　着相似的物理性质，但也有着自己的特征，首先。合成钻石的颜色一般　为淡褐色或淡棕色．形状晶体为六面体或八面体的聚形．有着与聚形　棱平行排列的色带，颗粒小，晶体中含着用磁铁可吸起的金属片，并且　合成钻石的颜色不太均匀．中心呈带绿的荧光．边缘则为无色荧光，颜　色不均匀。　辐照改色钻石由硼元素致色．具有半导性．在其两端加一电压，则　会使辐照改色钻石有电流通过．但是．与一般的辐照改色钻石不同，辐　照改色蓝钻石的颜色是由晶格缺陷的色心造成的．不具半导体性能．　即使通电压也不会有电流通过ｌ１Ｉ　２样品介绍　在拿到的这批样品中．质量级别都为“好”，其中，有５粒ＨＴＨＰ合　成钻石（ＨＴＨＰ６—１Ｏ），均为艳黄色，其重量介于０．５９ｃｔ到０．７３ｃｔ之间，　除过ＨＴＨＰ９和ＨＴＨＰＩＯ样品外的三种ＨＴＨＰ样品腰围处均有ＧＥ—　ＰＯＬ印记；有ＣＶＤ合成钻石６粒（ＣＶＤ１１—１６），均为近无色，颜色级　别介于　一Ｋ．裸石样品重量介于０．４０ｃｔ到０．５４ｃｔ之间．并且在其腰围　处均有ＧＥ—ＰＯＬ印记．另外的三粒钻石中有两粒是辐照处理的改蓝　钻石样品（改１、２）重量分别为１．００８ｅｔ和１．２６８ｅｔ，最后一粒钻石是作　为对比的天然无色钻石样品（Ｄ２）。　３钻石的紫外荧光特征　在进行检测宝石是否具有荧光和磷光的时候．一般要用到紫外线　灯．这是一种通过发出紫外线来激发宝石荧光的仪器．其波长范围是　２００ｎｍ～２８０ｎｍ．长波范围是３１５ｎｍ～４００ｎｍ主波长为２５３．７ｎｍ．经过对　１４粒样品的紫外线灯检测．从检测结果可看出．天然钻石的荧光呈微　弱淡绿色．长短波无明显区别．高温高压合成钻石和辐照改色钻表示　荧光性均不明显．ＣＶＤ合成钻石荧光大致呈紫色其中ＣＶＤ１３以及　ＣＶＤ１６无明显荧光．且短波比长波荧光强烈　４　ＤｉａｍｏｎｄｓｕｒｅＴＭ仪器检定特征　所谓的Ｄｊａｍ０ｎｄｓｕｒｅ　是一种可以检测重量介于Ｏ．１Ｏ到１０ｃｔ之　间的无色到浅黄色天然钻石检测仪器．经过检测发现．天然钻石能显　示ＰＡＳＳ通过．合成钻石样品则不能通过．主要是因为缺少造成　４１５．５ｎｍ吸收光谱的Ｎ３色心所致．在利用ＤｉａｍｏｎｄｓｕｒｅＴＭ进行钻石的　检测过程中．凡是有４１５．５ｎｍ吸收峰的天然钻石都可通过其测试．但　对通过测试的钻石经过分析发现．通过的钻石并不一定全是天然钻　石．因为这其中的一部分经过处理的钻石也存在“Ｎ３”色心．同样具有　４ｌ５．５ｎｍ吸收峰．经过全面测试．最终除样品天然钻石Ｄ２测试后仪器　显示“ＰＡＳＳ”外．其余的均显示“Ｆｕｒｔｈｅｒ　Ｔｅｓｔ”．对于未显示通过的需要　做更进一步的详细检测　５紫外一可见一近红外吸收光谱特征　为了对合成钻石级辐照改色钻石进行进一步的检测．使用了　ＧＥＭ——３，０００紫外线可见光谱仪这一仪器．在温室环境下进行测试，　积分时间为５８毫秒．平均的次数为５５．其中波段为２５０～１，Ｏ【）０ｎｍ．间　隔为１．平滑宽度为４．经检测所得出的检测数据进行了Ｏｒｉｎｇｉｎ二次　处理．处理图和相应分析如下［３１：　从处理过数据中可观察出，这６粒样品都没有Ｎ３（４ｌ５ｎｍ）和Ｎ２　（４７８ｎｍ）氮吸收峰．但是都具有波峰长２７１ｎｍ左右的吸收峰，在４００—　１。０ｏｏｎｍ内的强度变化极小．紫外可见谱图类似。在进行检测的过程　中．一些检测的数据表明２７１ｎｍ吸收峰与孤Ｎ有关联．常在Ｉｂ型　ＨＴＨＰ合成钻石中出现．同时也常在ＨＴＨＰ处理的Ｉ／ａ型钻石中出现　、　ＨＴＨＰ钻石光谱特征！　总结分析得出．ＨＴＨＰ６～ＨＴＨＰ１０无特征吸收峰．更没有Ｎ３和Ｎ２　氮吸收峰　紫外线可见光谱图在６００～１，０００ｎｍ之间比较平坦．其强度　的变化比较小．经过测试发现．这几件样品的紫外可见光谱图与ＣＶＤ　钻石光谱图存在着明显的不同　６红外光谱特征　在这次检测过程中．为了更好地进行检测．采用了傅立叶变红外　光谱仪，共对测试样品进行了２０３次扫描．对于北京进行了３次扫描．　分辨率为８．０００．动镜速度为Ｏ．６３２９，光阑为１００．０，其采样增益为１～０　从测试中可以看出．天然Ｉａ型钻石通常可见到因Ｎ缺陷在地一声子　区（１。５０００ｃ　１～４００ｃｍ～１）引起的吸收峰．与此不同的的ＶＣＤ合成　钻石中．大部分钻石为ＩＩ　ａ型钻石，在第一声区没有特征吸收峰．所以　没有由Ｎ缺陷引起的特征吸收峰．因为在测试的后期进行过高温高压　处理．所以其在第二声子区不可见。在吸收峰方面．ＶＣＤ钻石常有的　３，３２３ｃｍ－－１，３，１０７ｃⅡｒ１等特征吸收峰，而作为样本．仅仅可见３，１３２—１　吸收。　综合测试结果可以得出．本批次样本中ＨＴＨＰ合成钻石为１Ｉ　ａＡＢ　型．从中可以看出由４个Ｎ院子和１个空穴引起的１．１７５ｃｍ一特征吸　收峰的峰位．也可以看出由Ｎ　心引起的ｌ，２８２ｅｍ一１特征吸收峰位。　更看观察出．缺少第一声子区（１．５０ＯｃＩＩ卜＿１～４００ｃｍ—１）的吸收峰。　７相关检测补充说明　（１）ＣＶＤ合成钻石的颜色级别、净度机别与克拉数都比较高，钻　石的内部比较纯净．会看见羽状纹．因为其外形有着与天然钻石很相　似的特征．一般依据人的肉眼是区分不出的。与ＶＣＤ合成钻石不同　ＨＴＨＰ合成钻石大多具有鲜艳的颜色．钻石内部的金属包体不明显和　天然钻石有着相近的颜色．很难用肉眼进行其区分．对此应多加注意。　（２）所有的合成钻石样品ＤｉａｍｏｎｄｓｕｒｅＴＭ测试提示“进一步检测”，　这就表明前ＤｉａｍｏｎｄＳＵｒｅ　是可以对天然、合成及处理的钻石进行快　速鉴别的　８结束语　综上所述．通过对１４粒样品钻石进行检测分析．对合成钻石及辐　照改色钻石有了一定的了解和鉴定经验．总体而言．紫外可见光谱是　相对比较准确的检测手段．从本次监测及分析可得出．ＶＣＤ合成钻石　均可见Ｎ所引起的２７１ｎｍ吸收峰。其中的部分样品可检测到强　７３７ｎｍ吸收峰，这部分钻石可作为鉴别ＶＣＤ合成钻（下转第３１　１页）　

人造金刚石行业之力量钻石研究报告

一、公司概况：深耕人造金刚石，募投旨在扩产

1、发展历程：深耕人造金刚石

公司自2010年成立以来深耕人造金刚石，当前业务包括金刚石单晶、金刚石微粉和培育钻石。公司以金刚石单晶起家，后布局培育钻，并于2017年收购金刚石微粉资产。

公司主要产品为金刚石单晶、金刚石微粉及培育钻石。金刚石单晶及微粉主要用于工业领域，其中单晶主要用于制造锯切工具、钻进工具和磨削工具；微粉终端应用领域侧重精密机械加工、清洁能源、消费电子和半导体等领域；培育钻石产品在晶体结构完整性、透明度、折射率、色散等特性方面可与天然钻石相媲美，是钻石消费领域新的选择，当前下游应用扩充需求旺盛，有望高增。

2、股权结构：股权集中，实控人持股高

公司股权结构清晰，实控人持股比例较高。公司董事长邵增明为实际控制人，直接控制公司39.83%的股份，并通过商丘汇力（员工激励平台）间接持有公司股份1.45%，合计持有公司股份41.28%，其母李爱真持股16.56%，两人直接间接合计持有公司股份57.87%。

3、业绩梳理：培育钻拉高增长斜率

营收、归母2021年显著提速。公司2017-2020年营收归母净利CAGR均20%，2021营业收入4.98亿元，同比104%；归母净利2.4亿元，同比228%，增速提档主要受益于培育钻石需求高景气。 分业务看，培育钻业务成为增长核心动力。2018-2021收入占比分别为6.6%/16.5%/15.7%/40%，2021年培育钻营收1.97亿，增量贡献显著。培育钻业务毛利率逐年上升，主因公司3克拉及以上大颗粒培育钻石占比明显上升，同时培育钻作为公司内部毛利率较高板块，其收入占比提升亦拉动公司毛利率提升。

相比同业，公司期间费用率控制更优。从可比角度看，2020年公司期间费用率为5.94%，远低于同业。

4、募资投向：扩产为主

本次公司实际募集资金净额2.7亿元，拟全部投资宝晶新材料工业金刚石及合成钻石智能化工厂建设项目。该项目已于2019年9月开工建设，计划在3年内增加六面顶压机数量320台。截至2020年末，新建宝晶智能化生产基地已装六面顶压机68台，厂房总面积0.35万㎡，占总面积20%。预计项目完全达产后可实现新增年均销售收入约23000万元，新增年度利润总额约9100万元。

培育钻石调研报告

1. 引言

钻石作为一种高价值、高稀缺性的宝石，在世界范围内备受追捧。然而，由于钻石产量十分有限，市场供应远远无法满足需求，因此培育钻石技术的研究和应用成为了一个备受关注的话题。本报告旨在对培育钻石的研究现状、技术原理和市场潜力进行调查研究。

2. 背景

2.1 钻石的产量与需求

钻石是一种天然宝石，通常挖掘和提炼成本非常高昂。根据统计数据显示，自20世纪中叶以来，世界上出产的天然钻石产量逐渐下降，但需求却持续增长。目前，市场上以及私人领域中对钻石的需求旺盛，导致市场上钻石的价格飙升。为了解决供需矛盾，培育钻石被提上日程。

2.2 培育钻石技术的发展

培育钻石技术是指在实验室条件下，通过模拟地球内部的高温高压环境，利用化学原理和材料科学方法，人工合成出具有类似自然钻石结构和硬度的合成钻石。

培育钻石技术在20世纪40年代就初步开始研究，但直到近年来才取得重大突破，如金刚石核心技术的创新和成熟。

2.3 目标和意义

通过对培育钻石技术的调研和分析，我们旨在了解其研究状况、技术优势和市场潜力，为进一步的研究和发展提供参考和借鉴。

3. 调研结果

调研结果分为三个部分，分别是研究状况、技术优势和市场潜力。 3.1 研究状况

目前，培育钻石技术已经取得了可观的进展。通过人工控制的高温高压环境、精确的化学配方和材料科学的突破，科研人员已经成功合成出一些具有良好品质的合成钻石。通过分子模拟、实验和理论计算的结合，钻石的生成过程和晶体结构得到了更深入的理解。

3.2 技术优势

培育钻石技术相较于天然钻石具有以下技术优势：

- 可控性更强：通过调控高温高压环境和化学配方，可以控制合成钻石的颜色、大小和纯度等属性。

- 成本较低：相较于开采天然钻石的高成本，通过培育钻石技术可以大幅降低生产成本，提高钻石市场供应的稳定性。

- 可持续性更强：培育钻石技术能够从环保的角度出发，减少对自然环境的影响，具有更好的可持续性。

本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 1 报告摘要：  问题一：培育钻石近两年实现快速放量，有哪些产业逻辑？ 第一，培育钻石技术经过多年发展，规模化量产能力和经济效益逐渐实现平衡，成本快速下降为放量奠定基础；第二，同品级培育钻石毛利润是天然钻石1.8倍左右，对珠宝商产生巨大吸引力，消费者教育持续推进叠加新冠疫情催化效应，认知度实现快速提升。  问题二：渗透率持续提升，培育钻石市场空间究竟有多大？ 据贝恩咨询数据，目前培育钻石产量渗透率在6%左右，产值渗透率估计不足2%。根据我们的测算结果，我们预计2025年全球培育钻石渗透率有望达到25%，对应零售端规模近1900亿，国内毛坯市场规模有望达到110亿元，五年复合增速高达38%。  问题三：占据全球80%份额，美国消费者为何钟爱培育钻石？ 据The Plumb Club数据，目前培育钻在美国消费者中认知度已高达79%，分别有约83%和65%的美国消费者愿意购买培育钻石作为时尚珠宝和婚戒。购买动力方面，62%的消费者因为性价比选择培育钻，约20%和18%的消费者选择培育钻是道德和环保因素。  问题四：潜力突出的国内市场，目前消费者购买意向如何？ 据央视财经调查，我国对培育钻石已有了解的消费者中超半数有购买意向。2021年以来，小白光和Diamond Foundry等品牌国内零售额实现快速增长，根据我们对其天猫旗舰店的统计结果，超6成国内培育钻石均用于悦己消费，但婚恋市场认可度与美国尚有差距。  问题五：中长期视角下，培育钻石需求持续性由何驱动？ 我们认为培育钻石需求持续性将由三方面因素共同驱动：1）女性收入水平提升叠加“悦己意识”觉醒，有望继续推升培育钻石的悦己消费；2）小白光、Anndia及曼卡龙等品牌持续推进消费者教育，培育钻石有望凭性价比优势在婚恋市场实现部分替代；3）年轻消费者更加注重环保与可持续，消费主力人群代际切换背景下培育钻石有望受益。  投资建议 培育钻石行业处于快速发展阶段，下游需求旺盛，上游供给端竞争格局优异，中长期维度上行业具备良好成长性。推荐业务精度突出、盈利能力优异的行业新秀力量钻石，建议关注黄河旋风、中兵红箭、沃尔德、四方达与国机精工。  风险提示 培育钻石渗透率提升不及预期，技术研发推进不及预期，行业竞争格局加剧。 [Table_ProfitDetail] 盈利预测与财务指标 代码 重点公司 现价 EPS PE 评级 11月19日 2020A 2021E 2022E 2020A 2021E 2022E 301071 力量钻石 306.80 1.61 3.51 6.10 190.56 87.41 50.30 推荐 600172 黄河旋风* 11.24 -0.68 0.05 0.30 -4.82 209.60 37.62 / 000519 中兵红箭* 30.26 0.20 0.55 0.85 50.82 54.58 35.67 / 688028 沃尔德* 55.01 0.62 0.90 1.44 60.13 61.42 38.26 / 300179 四方达* 12.68 0.15 0.20 0.29 41.82 62.61 43.44 / 002046 国机精工* 17.43 0.12 0.40 0.56 84.79 43.11 30.89 / 资料来源：公司公告、民生证券研究院（标*公司暂未覆盖，盈利预测来自Wind一致预期） [Table_Invest] 推荐 维持评级 [Table_QuotePic]行业与沪深300走势比较 资料来源：Wind，民生证券研究院 分析师：刘文正 执业证号： S0100521100009 电话： 131****1967邮箱： ********************研究助理：纪向阳 执业证号： S0100121070013 电话： 152****2352邮箱： ******************** 相关研究 -45%-35%-25%-15%-5%5%15%25%20/1121/0221/0521/0821/11沪深300商贸零售 商贸零售 行业研究/深度报告 再论“克拉自由”，培育钻石行业五问五答之需求篇 ——培育钻石行业系列报告之需求篇 深度研究报告/商贸零售 2021年11月22日 本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告