培育钻石是怎么形成的?
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发布时间:2022-04-26 13:01
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热心网友
时间:2022-06-28 11:23
钻石的培育是一个将小钻石培养长大的过程。
(1)源自钻石种子:在实验室中,利用先进的设备和前沿技术还原自然环境,将砂砾大小或是薄片装的钻石作为种子,置入培养仓内,为钻石的生长提供原子结构模板;
(2)高温高压环境:在培养仓里,温度和压强将迅速升高,大道地底深处过百里公里处的高温高压环境,人工创造天然钻石苛刻的形成条件;
(3)通入含碳养料:石墨(C)或甲烷(CH4)将碳源加入培养仓,在高温高压环境和特殊处理下,原料中的碳原子间的化学键将断裂,成为游离的碳原子;
(4)种子培育大小:游离的碳原子会被附近的碳原子结构吸引,所以他们会逐渐附着在钻石种子上,与钻石种子的碳原子结合,形成新的化学键,从而让种子逐步长大。
培育钻石分类
市面上可以批量生产钻石的方法有两种: Chemical Vapor Deposition 化学气象沉积,简称CVD, 以及High Pressure High Temperature 高温高压,简称HPHT。
CVD化学气象沉淀法
化学气相蒸镀乃使用一种或多种气体,在一加热的固体基材上发生化学反应,并镀上一层固态薄膜。所谓CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沈淀)钻石是以一块天然钻裸石为母石,利用高纯度甲烷、加上氢、氮等气体辅助,在微波炉中以高压方式,让甲烷中与钻石一样的碳分子不断累积到钻石原石上,经过一层层增生,可形成大至10克拉之透明钻石。为使CVD的钻石生长顺利,碳源常用已具钻石结构的甲烷。甲烷可视为以氢压出的单原子钻石。这种「长大」的钻石,品质与天然钻石几无二致,肉眼难辨。
HPHT高温高压法
HPHT有几种不同的机器,原理都是类似的,在机器中心创造出一个高温高压的环境,能把碳原料粉末压成钻石。中间需要金属催化剂,因此很多HPHT钻石都会有金属杂质包含在内。早期只能制作*小颗粒,作为工业磨料使用;随着技术进步,很多国内厂商可以制造出无色大颗粒,金属包含物也越来越少,达到了珠宝等级。国内产能主要集中在切割后裸钻重量1克拉以下。俄罗斯有一家曾经长出一颗切割后10克拉的大钻石,不过这种大颗粒万里挑一,目前不能量产
热心网友
时间:2022-06-28 11:23
培育钻石在国外也叫可持续钻石或实验室钻石,两种方法,一种是HPHT——高压高温工艺,另一种是CVD-化学气相沉积法,也是行业巨头Diamond Foundry的钻石形成方法,旗下品牌VRAI用的就是这家钻石。
热心网友
时间:2022-06-28 11:24
分为两种。
第一种是HTHP高温高压合成法。
第二种是CVD化学气相沉淀法。
HTHP是一种传统且常见的合成方式,但是合成出来的钻石都是Ib型钻石,颜色和净度相对而言也会差一些。
CVD培育钻石是用化学气相沉淀法合成的钻石,在仪器内置一块钻石薄片,它被暴露在氢气和气体形态的碳元素中,同时使用高强度的磁放电。使其产生比太阳还要高的温度,从而模拟地壳中钻石形成的过程。
CVD培育钻石相对于HTHP合成钻石,其纯净度更高,培育周期更长。