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,现在生产的人造钻石在外观上和天然钻石没有任何差异。——《》
人造钻石在外观上虽然说和天然钻石看起来没有什么差异,但是毕竟内在成分不同,还是会出现鳞光现象。如今人造钻石生产技术已经有几十年的历史了,因为其造价低廉,还能够制作出各种美丽的钻石,在珠宝市场上也是炙手可热。虽然人造钻石在外貌上凭借肉眼很难和天然钻石区分,一般人要想鉴别是否是人造钻石,还需要去专门的鉴定机构用鉴定仪器才能够实现。
因为钻石的证明书上会标注是否是人造钻石,这也是为了保护消费者的利益,也是为了防止一些商家以次充好,让消费者上当受骗。会发现人造钻石在折光率上是明显低于天然钻石的,所以可以将人造钻石放在阳光下去鉴别。并且人造钻石内部存在着残留的金属结晶,如果用强力磁铁的话是能够被吸起来的。
要想要生产人造钻石,首先采用高温合成法,通过金属液体进行加热,成功的让碳原子发生反应,从而变成新的钻石。并且如今生产人造钻石成本低廉,而且速度很快,因为市场的需求,人造钻石已经具备了独特的商业价值。
由于钻石具有产量稀少、外观美丽、耐久这三大要素,在上世纪一些珠宝商的营销下,钻石成为了人们趋之若鹜的宝石,价格大幅上升,俨然成了宝石之首。“钻石恒久远,一颗永流传”的广告语,也在我国掀起了钻石热,一段时间内很多新娘都戴上了钻戒。
由于钻石巨大的销售价值,以及它简单的化学成分,因此很多科学家开始琢磨着怎样合成钻石,经过多年的研究之后,科学家终于在1953年人工合成了钻石,只是受限于当时的技术,人工合成的钻石还达不到宝石级别,很少用在饰品上面,大多用在工业上面。
实验室合成钻石也分为HPHT钻石和CVD钻石两种,分别表示它的加工方式:高温高压(High-Pressure High-Temperature)以及化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition)。
在很长一段时间内,人造钻石的技术都没有很大的进步,直到2010年,蒙宇飞博士合成出当时世界上最大的无色切割CVD钻石,重达23克拉,自此以后,人工合成钻石的技术发展到了一个新的阶段,也给钻石市场带来了巨大的震荡。
实验室人造钻石和天然钻石没有任何质量上的区别,反而在品质上要更胜一筹,从外观上根本就无法区分,即使是专业的鉴定师,也必须借助专业的仪器才能进行区别。
实验室培养的人工钻石应用在首饰上,是一件不可避免的事情,尽管一些老牌的钻石珠宝商还是刻意夸大天然钻石的价值,企图人为地区分两者的价值,但在2018年,美国联邦贸易委员会取消了天然钻石和人造钻石的区别,统一定义为钻石。
天然钻石一直深受消费者喜爱,不过近年来,实验室培育的钻石也在快速崛起。据了解,天然钻石的形成需要几十亿年的时间,但现在,随着技术发展,只需要几个星期,便可以在实验室培育出钻石,市面上的售价也可以比天然钻石低30%-40%。
自然钻石怎么形成的?
石墨变钻石的制造工艺,在地表150多公里之下,在约为海平面5至6万倍的压力下,一块碳石便可结晶成为钻石,随着时间的变迁,约等上三十亿年钻石便会随着火山岩浆一起排出地表,这些也是自然钻石。
人造钻石如何制造的?
在现代制造工艺下人造钻石的形成,只需要4天且具备一致的物理化学光学等特性,首先把石墨块震动磨成细粉。接着添加吸取微小的钻石精准搅拌后,放入特制模具中高压下形成石墨芯,然后放入陶瓷性心中,下一步便是碳原子重新生长。在大型的生长箱内,有14片被称为铸模的厚重金属块,把它们围绕钻石核心组成一个球形,来模拟地表下150公里处地函的状况,接着给生长箱内加压至每平方85万磅,并把温度提高至华氏2700多,将近钢铁的熔点。
钻石是由石墨变成的。
我们知道钻石和石墨也是一种碳只是分子结构的不同,石墨的碳原子之间,连接松散。而钻石的碳原子之间连接紧密。在生长箱内高压与高温下核心中的石墨,分解为碳原子,碳原子受到钻石晶种的吸引,附着在上面。以晶种当作分子模板。他们开始排练成严密且间隔一致的钻石结构,第14天的高温高压后核心里的部分,便转变成了钻石。制造得到的核心,还需要放进酸溶液里燃烧掉多余的石墨,再经过清洁剂清除残渣,一块新的粗钻石便诞生了。最后粗钻石,经过工艺的打磨,一块价值昂贵且精美的人造钻石便制造完成了。
“钻石骗局”听说过吗?钻石恒久远,一颗永流传。而钻石本质是碳单质,虽然晶莹剔透闪花眼,却可以人为利用石墨在高温、高压的环境中制造的,“骗局”的说法就来了。
钻石是在地球历史上经过一些极端的变化产生的,比如在小行星撞击地球地层下的高温高压环境,而地球历史上这样的事件是比较多的,还有地下本身压力、温度就高一些,也有可能形成钻石,但是由于埋藏地点,开采比较难,加上钻石体积、硬度的限制,后期加工的困难也高一些,所以钻石昂贵,物以稀为贵,这没什么矛盾,只有在非常极端的环境中才能产生体积巨大的钻石,人类目前发现的自然生成的体积最大的钻石是重达3106克拉的非洲之星母体钻石。
而现在人类的技术已经可以模拟钻石生成的环境,用碳来制造钻石,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天然钻石作为种子,在种钻周围是高温金属液体,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原子中列队走向钻石从而形成新的钻石。但是用这种方法制造的钻石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,体积也比较受限。
所以在一定程度上讲,人造钻石确实没办法和天然钻石相比。但因为外观看起来与天然钻石没多大区别,主要在于后期加工,造假又比较低廉,也很受欢迎。好看耐用不就完了吗?然而也并非如此,人都是有点虚荣心的,手上戴个千百万年前形成的天然钻石和实验室中短时间形成的人造钻石,当然是前者更容易满足人的心理。
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