钻石有什么材料做成的

钻石有什么材料做成的,第1张

金刚石钻石可以从天然金刚石矿中产出,也可以通过人造生产金刚石。

金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石有各种颜色,从无色到黑色都有,以无色的为特佳。

扩展资料:

金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩,其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。世界各地都发现了金刚石矿。其中,澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。

中国也拥有制造金刚石的技术,但最大也不过02克拉左右。人工合成金刚石的方法主要有两种,高温高压法及化学气相沉积法。高温高压法技术已非常成熟,并形成产业。国内产量极高,为世界之最。

本质都是炭,石墨是不能变成钻石的。其实碳物质组成的物质有非常多,但是这些物质都是不同的形态。如果石墨可以变成钻石的话,那么就不会把石墨当作制作铅笔的原材料,毕竟一支铅笔的价值太低了,从商业角度来看的哈,如果石墨能够变成钻石的话,就不会有人把石墨当成廉价的原材料,肯定就会全部拿出来制作钻石了,毕竟钻石的价值要高很多。

而且钻石的形成过程并不简单,需要经过几千年甚至几万年的时间才可以形成。钻石在高压以及高温的状况下,才可以逐渐的形成,压力至少需要达到6Gpa的条件,而温度也需要达到一千五百摄氏度左右,这样的条件在自然环境中就非常的难以达到,在火山爆发或者陨石撞击地球的时候才有可能实现。

所以钻石并不是可以人工合成的,虽然本质跟石墨是一样的,但是却不是那么容易制造的。现在能够发现的钻石基本上都有好几亿年的历史了,因此钻石才会如此的珍贵。虽然现在的石墨存储量还比较多,但是并不能把石墨变成钻石。其实接触过石墨和钻石的人都知道,不管是外观,手感还是形态,这两种都是完全不一样的物质。

钻石本身就带有非常耀眼的光芒,坚硬无比,但是石墨的质地非常的软,因此很容易折断。这就是因为钻石经历了高温的锤炼以后,才会变得非常坚硬,但是石墨并没有这样的创造的条件,因此只能够保持原本的状态。就是因为钻石的形成非常的困难,所以说现在钻石的价格才会更加珍贵。

钻石可以经历几十亿年的时间而不被损坏或者消失,这就说明了碳元素的稳定性,所以说它的形态也不是那么容易被改变的,石墨就无法变成钻石。

为什么普通人很难分辨出人造钻石和天然钻石呢?原来人造钻石是用真钻石加工而来的。眼前这块普通的钻石只需要短短两周时间就能将它变成晶莹透亮的人造钻石。

第一、首先用激光从一大块真的钻石上切下一块宽五毫米、厚025毫米的小片,用来制造微小的钻石晶圆。激光在切割时会把钻石变黑,因此要把它放在钢块上进行抛光处理。技术员在晶圆的边缘涂上环氧树脂,一防滑动,然后将活化剂刷在环氧树脂的表面,让他们产生化学反应,使环氧树脂在几秒钟内硬化,将经验牢牢固定。接着把钢块所在一根螺纹泵上,再把螺纹棒安装到金属币,然后将钢块和上面的钻石均匀放到有钻石纱的转轮上,并铁块将钻石晶圆压紧。由于钻石在天然矿物中硬度最高,所以只能用钻石来打磨钻石,随着轮子转动将钻石晶圆表面的污垢磨掉,金属壁上的水平也能确保晶圆的位置是否准确。

第二、此时的钻石晶圆已经从乌黑变成透明,接下来就要将它变大。技术员用吸取工具将多片晶圆放在一个特殊的金属支座上,依次将它们整齐排列在一起,接着用金属隔间把他们召起来。随后气泵会往里面注入氢气和甲烷,将它们加热到几千度,同时里面的压力也要刚刚好,这样气体就会形成垫江,并没有钻石晶圆上使他们变大。在经过短短两个星期后,钻石精元就变成了比原来大十倍的小石块,此时它们的表面还很粗糙,还需要用激光使其变得闪亮。

第三、首先在直棒的顶端沾上环氧树脂,将人造钻石放上去并镊子按压固定,然后送进激光,是机械臂抓住之谤并缓慢转动,让激光能修饰人造钻石的每个面,这个过程能让钻石变得晶莹透亮。接着技术员用特殊的放大镜检查人造钻石的质量,再将钻石放进另一台抛光轮中来塑造人造钻石的轮廓,赋予它经典的钻石形状,这个过程让钻石的每一面都显露出来。制造出一颗人造钻石只需要短短的两个星期,而一颗真正天然钻石需要几千上万年的时间才能形成。

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。

碳有不同的存在的形式(同素异形体):碳的同素异形体分别是无定形碳(如木炭)、钻石、石墨和富勒烯(如 C60)。换句话说,钻石是碳的一种。因此,由「碳变钻石」这说法是不成立的。 钻石可由其他碳的同素异形体转化而成。工业上制造钻石,是以高温高压(2000oC

100000 atm)来处理石墨,但制成的钻石颗粒细小,通常用于切割玻璃,以及作为首饰用的「碎石」(碎钻石)。

钻石就系由碳原子姐成嫁 碳经过千万年既高温和高压就会有嫁啦

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