CVD法和HTHP法合成钻石的区别是什么

CVD法和HTHP法合成钻石的区别是什么,第1张

CVD法是使用化学气相沉积法,通过吸附作用和热分离出气态物质中的原子和分子让碳离子附着生长,形成钻石晶体。上海沃尔德钻石并拥有国内少有的——自然生长的平面黑钻石,放大黑钻外部火彩,颠覆黑钻之美,将色彩美学与爱充分融入钻石,满足不同的个性化消费需求

钻石,是经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体,由碳原子以四价键链接,为目前已知自然存在最硬物质。

化学性质

在金刚石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。由于金刚石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,在真空下2000~3000℃,而且不导电。在工业上,金刚石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具,形状完整的还用于制造首饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。

观赏用途

金刚石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,称作钻石。巨型的美钻可以价值连城。而渗有深颜色的钻石的价钱更高。当钻石带有蓝、绿或粉红色属十分罕有,而颜色深而鲜艳则价钱很高;目前最昂贵的有色钻石,要数带有浓艳红色的钻石。

钻石分为一型和二型两种,这主要是根据它是否含有N元素:一型含;二型不含。而蓝色的钻石是二B型的,是半导体。

工业用途

由于金刚石的硬度极高,科学家会利用高温高压制成金刚石微粒,用于沙纸、钻探、研磨工具之上,可以用来切削和刻画其他物质。

厘定的标准

传统厘定钻石价值高低的标准是“4C”制度,即卡、色泽、净度、和切割。

卡,或译克拉、克拉(Carat),是钻石的质量单位。一卡相等于200毫克,相传早期钻石商人称量钻石所用的砝码为稻子豆树(carob)果实,一粒这样的果实大约就重200毫克。因为钻石的密度基本上相同,因此越重的钻石体积越大。越大的钻石越稀有,每卡的价值亦越高。下表为2005年时的价格比较。

净度

净度(Clarity)以钻石内的瑕疵多少决定。瑕疵可能是天然的杂质或裂痕。瑕疵的数量、位置、大小等都会影响评级。钻石矿开采出来的金刚石中,只有20%可以成为宝石,其余的因为瑕疵较多通常只能作工业用途。而20%的宝石级钻石中,大部分都包含肉眼可见的瑕疵。在此级别以上的钻石较为大众喜爱。至于属完美级别的钻石更为罕有,被称为“博物馆级”钻石。通常使用10倍放大镜观察钻石内部及表面瑕疵的大小、数量、分布及对钻石光彩影响的程度,分出等级。一般通行的净度分级如下:

FL - “Flawless”,完美无瑕。在十倍放大镜下内外俱无瑕疵。

IF - “Internally flawless”,内部无瑕。在十倍放大镜下只有表面有轻微花痕。

VVS1, VVS2 - “Very Very Slight”,非常非常小。在十倍放大镜下只有很难看见的瑕疵。VVS1 净渡高于VVS2。

VS1 and VS2 - “Very Slight”,非常小。在十倍放大镜下可看见瑕疵,但肉眼难以辨认。VS1净渡高于VS2。

SI1 and SI2 - “Slight Inclusions”,小瑕疵,肉眼可能看见。

I1, I2 and I3 - “Imperfect”,有瑕疵,可以被肉眼看见。

现代科技之下,有些钻石的瑕疵是可以修补的。不过修补过的钻石的价值会稍低。

钻石的色泽会因为化学上的杂质而有所偏差。完全纯正的钻石应该是透明无色的。钻石偏向不同的颜色会影响它的价值。绝大部分的钻石都是因为带有氮原子而偏黄。白钻越偏黄,价值便越低。但是偏粉红或蓝的钻石价格却较高。颜色强烈偏向粉红或蓝的钻石可能是价值连城。

一般的方法是把钻石按偏黄的程度分为不同的等级,把样品与已知色级的比色石对比确定,以D级最高,Z 最低。

无色: D, E, F

接近无色: G, H, I, J

微黄: K, L, M

轻浅黄: N, O, P, Q, R

浅黄: S, T, U, V, W, X, Y, Z

切割

切割指金刚石是如何从原先开采的石矿中切割成宝石。切割往往是最能影响钻石的品量及价值的一个指标,但是它却没有单一的分级方法。

可以,80年代日本就有人从烟(主要成分是二氧化碳)中提取碳元素,利用CVD法(化学气相沉积法),制作金刚石薄膜。

现在合成钻石一般都用高温高压法(HPHT法),利用比较纯的石墨和一定的触媒(镍、铁等)合成,成本较高。

最新的还有用骨灰、头发合成钻石的,这些不仅仅是经济价值了,还有纪念意义,是美国的生命珍宝(LifeGem)公司研发的,网上有很多资料。

从空气中提炼二氧化碳合成金刚石也不是不可以,只是这种方法合成的一般都是金刚石薄膜,而且成本较高,更没有宝石学价值。

合成钻石的技术日新月异,彩色的大钻都可以合成,像是美国的阿波罗公司,真的很强,中国目前还达不到这种技术水平……

CVD是化学气相沉淀法的简称,是培育钻石的一种方法,通俗的讲:就是科学家模拟天然钻石的生长环境,在实验室用化学气相沉积法培育出来的钻石就是CVD钻石,是真正意义上的钻石,不是那些仿钻。

培育钻石以前被称为人工钻石或者合成钻石,这叫法不太规范,听起来像假的钻石,所以业内人士就用培育钻石这样的正规称呼了。培育钻石的物理、化学和光学性质与天然钻石完全一样,都是由碳原子组成的晶体,鉴定标准也跟天然钻石一样,所以培育钻石是货真价实的真钻石。

截止到目前,培育钻石的制造方法主要有两种:高温高压法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD),这两种方法各有优劣,技术上也相对成熟,是大家普遍使用的。HPHT法可以生产高净度高颜色的钻石,CVD法更适合生产2克拉以上的钻石。这两种技术相互依存,未来都有进步空间。天然钻石是大自然的馈赠,培育钻石是人类智慧的结晶,只需要几周时间就能生产出来,价格也仅为天然钻石的70%,最重要的它与天然钻石一模一样,并不是莫桑石,立方氧化锆之类的仿石,是货真价实的钻石。

专注于高品质培育钻石六年的的御希珠宝出品的培育钻石在外观上和天然钻石没有任何差异,且具有与天然钻石基本相同的物理性质、化学成分和晶体结构。有些人可能会将培育培育视为钻石的仿造品,这是错的,因为培育钻石与天然钻石拥有相同的物理原子结构,在钻石4C的评级标准下,品质都能够媲美甚至超越天然钻石,更被国际宝石权威机构认证为「真的钻石」。以如今的技术,培育钻石的品质已然能够媲美,甚至超越天然钻石,不仅化学和物理特性几乎完全相同,价格也更实惠,用肉眼观察下两者,完全看不出任何区别。

培育钻石是真钻石,是和矿产钻石一样的真钻石,学名都是金刚石。培育钻石和矿产钻石的区别就像进口宝马和国产宝马,这两者并没有本质区别,只是出身不同。而培育钻石和莫桑钻、魔星钻的区别就像宝马车和自行车,这两种没有可比性,压根就不是同一种交通工具。

1、cvd培育钻石和hpht培育钻石有明显的区别。

2、cvd培育钻石是通过化学气相沉积技术,在低压、高温、高能量的条件下,将气体分解后的碳原子沉积在基片上,形成钻石晶体。

而hpht培育钻石则是通过高压、高温的环境,在钻石的稳定域内,利用金属催化剂和碳源,使碳原子在种子晶体上沉积,形成钻石晶体。

3、cvd培育钻石的优点是制作过程简单,可以制作大面积、高质量的钻石膜,并且可以控制钻石的形状和大小。

hpht培育钻石的优点则是可以制作出高质量、大尺寸的单晶钻石,适用于高端领域的应用。

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