培育钻石是真钻石,虽然是从实验室制作出来,但它的性质和天然钻石完全一样。
市面上的培育钻石都是从实验室制作出来的,主要有两种方法:
· 化学气相沉积法(CVD)实验室培育钻石:完全模拟天然钻石的生长过程,在地上重现碳元素层的反应并将石墨转换成培育钻石;
·高温高压(HPHT)实验室培育钻石:由沙粒大小或是片状的天然钻石作为母体,在实验室里通过化学气象沉淀法慢慢“长大”成为钻石。
一、“合成钻石和天然钻石几乎没有差别”这句话不严谨
合成钻石和天然钻石肉眼观察外观时,几乎没有差别,没有任何一个人,哪怕是专业人士,可以用肉眼分辨出天然和合成钻石。如果有人告诉你,肉眼可以区分合成和天然钻石,合成钻石很假,那这个人一定是在骗你。
Gemesis公司生产的两粒CVD合成钻石
但是从放大观察和大型仪器检测,是可以鉴定区别两者的。具体方法有以下几点:
放大观察。HPHT合成钻石:常见金属触媒包体,呈云雾状分布的点状包体,与生长区相对应的色带或色块等。CVD合成钻石:内部特征较少,有时可见不规则或点状包体。
紫外荧光。HPHT合成钻石:长波下常为惰性;短波下为无至强的淡**、橙**、绿**、绿蓝色等,不均匀,部分有磷光,通常短波荧光强于长波。CVD合成钻石:荧光可为弱-强的橙**、橙红色、黄绿色、蓝绿色或惰性,通常短波荧光强于长波。
发光图像。HPHT合成钻石:多呈明显的生长分区特征,不同生长区,发光颜色不同。CVD合成钻石:发光颜色多呈橙黄、橙红、蓝绿、绿、蓝紫等,可见层状生长纹。
紫外-可见-近红外吸收光谱。HPHT合成钻石:**HPHT合成 钻石从550 nm至短波吸收逐渐增强,无色合成钻石通常可见227 nm吸收峰,多数可见270 nm吸收峰;有时可见880 nm等特征吸收峰。CVD合成钻石:通常可见227 nm,有时可见270 nm、737 nm等特征吸收峰。
红外光谱。HPHT合成钻石:**HPHT合成 钻石主要为Ib型,可见1344 cm-1特征吸收峰以及1130 cm-1特征吸收宽峰,经过HPHT处理后可为Ia+Ib型;无色HPHT合成 钻石为IIa型或IIa+IIb型,蓝色HPHT合成钻石为IIb型。CVD合成钻石:CVD合成 钻石主要为IIa型,也可有孤氮或硼的吸收峰存在。
光致发光光谱。HPHT合成钻石:低温(液氮)条件下,多具8832 nm/8849 nm特征发光双峰。CVD合成钻石:低温(液氮)条件下,可具596 nm/597 nm、7366 nm/7369 nm等特征发光峰。
磁性。强磁铁确认待测样品具有磁性,部分HPHT合成钻石会呈现有磁性,主要还是因为有金属包体的缘故。
钻石的价值非常高,那钻石到底是怎么形成的?
热爱科学的你一定知道吧。 钻石实际上是坚硬透明的碳粒。 它和黑亮的石墨一样是碳的同素异形体。 钻石之所以贵,是因为它由数百公里深的地幔生成,而且产量低,质量好的更少。 当然,也有其他原因。 例如,垄断经营的宝石商有意抑制产销量,引起市场饥饿,从而获得超额利润等。从非洲开采的钻石。这是中科院科学家为“制作钻石”而欢呼的原因。 看到我们的“种花之家”成功制作钻石,以后花白菜价买钻戒求婚就快可以见天日了,真的想想也很兴奋。
人造金刚石的尝试。自从1797年发现钻石其实是纯碳之后,科学家们开始了用碳制造钻石的不懈尝试。人造钻石不容易。 因为在自然状态下,碳必须在非常高的温度和非常大的压力下才能完成原子的重新排列,从而形成结构坚固的晶体。 也就是说,要把石墨变成闪耀的钻石,至少需要2000K的高温和35GPa的强压力。 在相当长的一段时间里,人类无法制造出这样强大的机器。 这必须在距离地面150-250公里以下的地幔深处才能完成。 有些钻石还会在更深的地下800公里处产生,最终通过地幔的热对流、地壳运动、火山喷发输送到地表。
石墨在高压下的碳键变化。由于天然金刚石形成在深的地下,制造人造金刚石的人们也想模拟地幔的高温高压的环境。 其代表技术之一被称为HPHT,将高纯度碳、小金刚石的“种子”和熔融的镍、钴或铁混合,将其放入特制的模具和“砧”的组合中,用大型的带式压力机测量10GPa的压力和1400的高温高压下,熔融金属溶解高纯度碳源,将其输送到小金刚石种子表面沉淀,形成大合成金刚石。
HPHT加压法制备金刚石的原理。早期热压法制备的金刚石颗粒约015大小,形状和颜色都不完美,只能用于工业用途。 之后,人们改进了设备和技术,在持续的高温高压下,一周左右就能得到5毫米大小的人造金刚石。改进的热压容器。由于工艺的关系,用HPHT法制作的金刚石大多是杂色的,结晶不完全,仍然只用于工业。 而且,这个制造工艺需要非常复杂的设备和大量的能源,高额的成本也使得大粒人造金刚石的价格居高不下。科学分析:钻石是如何“种植”的?
用HPHT法制作的小钻石。俄罗斯圣彼得堡一家名为“新钻石技术”的公司在实验室利用热压法花了300小时制造了迄今为止最大的人造钻石。 重322克拉,切断后制成了重1002克拉的无色钻石。 据鉴定,这颗钻石被定为VS1网度、e色,具有非常好的光泽度,它仍然很高。几个世纪以来,钻石一直是权力、财富、地位的象征,为什么钻石这么贵? 你为什么被认为这么有价值? 我们都知道,东西稀少昂贵,真正的天然钻石非常稀少,世界天然钻石供应逐渐枯竭。 市场上大多数钻石都是人造钻石,在专家眼里人造钻石和天然钻石还是有很大不同的。
钻石为什么这么贵,那是怎么做出来的,看完之后知识就上升了。我们来谈谈钻石是怎么形成的。 在地球深部约150-200公里处,纯碳物质在压力45109Pa、温度1100-1600度的条件下结晶,形成天然金刚石,但地球深部有金刚石形成的物理和化学条件,理论上任何时期都可以形成金刚石只要达到金刚石形成的物理和化学条件地球壳产生拉力,固体岩石开始移动破裂时,发生地震,火山爆发。 火山熔岩从地球深部上升到地表时,将在深部形成的钻石带到地球的浅层和表面。 通过用熔岩冷却,可以在冷却的岩石中找到钻石。 当金刚石丰富达到一定规模时,我们称之为金刚石原生矿,不同的矿型采用不同的开采方法。由此可见,天然钻石的形成环境十分严峻,经过几亿年的化学反应,难怪成为世界上人人喜爱的宝石。 如果钻石不是那么稀有的话,那和普通的石头没什么区别。 之所以被赋予如此高的价值,是因为其形成所需的时间长,在地球上非常稀少。
人工培育钻石是指人造钻石。
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。人造钻石的的分子结构并不是天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。
人造钻石的的分子结构并不是天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。
扩展资料:
鉴别方法
1、内含物
具有不同形态合金包裹体,这些包裹体呈浑圆状、棒状、板状、针状等,其排列方式与内部生长区界限相关。包裹体还可呈微粒状分散于整个晶体中。这些包裹体不透明,反射光下呈金**或黑色,具金属光泽。
2、颜色
绝大多数合成钻石呈**、渴**(大多数)具沙漏状色带;而天然钻石为无色、浅黄及其它颜色。而目前品质较好的CVD钻石业能达到无色或浅咖啡色,肉眼几乎无法辨认。
3、异常双折射
正交偏光下,天然钻石因生长及运移过程的复杂性表现出复杂的异常双折射特征,如不规则带状、波状、斑块状和格子状等,而合成钻石异常双折射表现较弱,某些合成钻石呈十字形交叉的亮带。
-人造钻石
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