CVD钻石的历史

CVD钻石的历史,第1张

1954年,人造钻石首次成功合成,当时,一批美国CVD钻石公司的研究员在实验室里制造出一颗钻石,他们仿造钻石在自然界形成的环境,给碳加以极度的高温顺高压。

同样在上个世纪五十年代,另一种制造合成钻石的方法被研发成功,这种化学气相沉积(CVD)的方法,在很低压力和相对低的温度下,将碳从含碳的混合气体沉积成钻石基体。

人造钻石的品质精良外貌与自然钻石难以区分。刚开始的时候由于人造钻石技术不够精良,钻石商可以用非常简单的方法确认钻石是否在实验室培养长大,他们用的是强力磁铁,由于人造钻石内部有培养过程残留的金属结晶,强力磁铁便能将钻石吸起。可是随着人造钻石技术的不断成熟,原来的老办法已经失效了。

人造钻石的鉴别需要专门的鉴定机构和鉴定仪器才能实现,又由于设计的科技和仪器本钱十分高昂,国际上只有少数几家实验室具备鉴别合成钻石和自然钻石的能力,目前国际上人造钻石鉴定最权威的机构是IGI国际宝石学院和GIA美国宝石学院。

前不久,美国著名的宝石级别人造钻石生产商将推出其人造钻石珠宝产品线,所有钻石都必须经过IGI权威鉴定才能销售。人造钻石的等级已经可以达到半克拉以上,H色和VS级别以上。 人造钻石证书上会清楚注明该钻石是人造钻石,与自然钻石不同,保护消费者利益。消费者切忌贪图便宜购买来历不明未经权威认证的钻石以免上当受骗 在2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境下,在中心放一颗很小的自然钻石作为种子,在种钻四周是高温金属液体,在金属溶液的上层是石墨,在这种环境下石墨中的碳原子会从金属院子中列队走向钻石从而形成新的钻石。这个俄罗斯的研究小组在冷战结束后由于经费题目而使人造钻石研究一度停止,后来随着美国珠宝商的注资又重新恢复过来。

2005年美国的人造钻石生产线的产能达到每小时5克拉。近期,俄罗斯的科学家们已经研制出了直径在3毫米左右与自然钻石晶体结构完全一致的人工钻石。相信随着研究的深进,在不远的将来就可以造出与自然钻石一样的人工钻石。

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。

一、合成方法不同

1、CVD钻石:微波等离子体化学气相沉积法;温度和压力还是制造晶体的两项关键因素,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石,水压提供高压,电力产生高温,使碳围绕着直径为1毫米,由自然钻石制成的籽晶而形成晶体。

2、HTHP钻石:将天然钻石经高温、高压处理,以提升钻石的颜色等级。通常来说,可升级至4-6个等级。不过不是每颗钻石都能接受该技术处理,必须要是J色以上,且不含杂质、高净度的IIa型钻石。

二、特点不同

1、CVD钻石:内含物具有不同形态合金包裹体;颜色 尽大多数合成钻石呈**、渴**(大多数)具沙漏状色带;而自然钻石为无色、浅黄及其它颜色。

2、HTHP钻石:经过HPHT处理的钻石也有可能颜色加深或改变,成为彩钻级别;在处理时,无法预测其结果。也就是说,不能确定可以提升到什么等级。

扩展资料:

CVD钻石微波等离子体化学气相沉积法介绍:

1、在基座上放置钻石衬底(种晶),并将空腔内的压强降到01个大气压;

2、在空腔内注入甲烷气体和氢气,并用微波束加热形成等离子体;

3、碳原子在钻石衬底上沉积;

4、种晶像微小的钻石砖块一样生长(长成方形,Elpha注),一天能生长05个毫米;

5、打开空腔,取出钻石砖块,切成薄片作为半导体或者切割抛光成宝石级钻石。

-HTHP钻石

-CVD钻石

CVD钻石是一种由直径10到30纳米钻石晶体合成的。

人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石,早期的人造钻石由于空气中的氮原子进进钻石晶体而呈淡淡的糖稀颜色,经过科学家的改良制作方法,生产的人造钻石在外观上和自然钻石没有任何差异。

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人造钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石,早期的人造钻石由于空气中的氮原子进进钻石晶体而呈淡淡的糖稀颜色,经过科学家的改良制作方法,生产的人造钻石在外观上和自然钻石没有任何差异。

由于天生环境的不同,人造钻石的的分子结构并不是自然钻石的完全八面体结构而是一种复杂结构,从而会产生磷光现象。随着人造钻石生产技术的成熟,其造价低廉,且可以制作出各种颜色的钻石而在珠宝市场上崭露头角。固然出自实验室或工厂的人工合成钻石已有几十年的历史,但是具备宝石质量的人造钻石是近年才出现的。本来人造钻石主要用于制造切割工具等产业用途上,但现在同样也被使用在珠宝首饰上。

公平交易的法则要求人造钻石商在销售时如实说明其质量实况,并用一般接受的词汇来描述,如“人工合成”、“人造”或“实验室制造”。几乎所有的人造钻石都属于Ib型,而此类型在自然钻石中只占不足百分之二。有一种不很昂贵的设备能验证Ib型的钻石,但要确定一颗钻石是否是人工合成的,则依靠于合资格的宝石实验室的检测。

1、高温高压合成法:温度和压力还是制造晶体的两项关键因素,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石,水压提供高压,电力产生高温,使碳围绕着直径为1毫米,由自然钻石制成的籽晶而形成晶体

2、化学气相淀积合成法:使天然气和氮气加热后,在洗碗机大小的压力室里形成一种碳等离子体,该等离子体不断沉积在压力室底部的碳底层上,并逐渐积聚和硬化,形成钻石薄片,进而切割成宝石外形 尺寸达82mm的高质量**钻石,该样品为目前内地重量和尺寸最大的人造金刚石单晶。此项成果标志着在国内人工合成钻石(宝石级金刚石)领域已处于领先地位。

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