合成钻石和天然钻石的区别吗

通常来说合成钻石和天然钻石的主要区别在于价值不同、色泽不同、意义不同，天然钻石比较稀有，其价格是人造钻石的好几倍，甚至几百倍，其色泽均匀透亮，而人造钻石颜色大多数以**或者棕色居多。

1、价值不同

钻石是一种比较珍贵的晶石，在市面上的价格也是比较高，其实合成的钻石和天然钻石在外表上没有多大区别，但同品质等级的天然钻石要贵很多，是人造钻石的好几倍，且具有相对的稳定性。

2、亮度不同

同时天然钻石和人造钻石的色泽也是不同的，天然钻石是多种矿物组成的晶体，在显微镜的观察下，可以看出里面晶体颗粒的不规则性，看起来均匀透亮，而市场上大部分的人造钻石主要是以**、棕色居多，色泽不清晰。

3、意义不同

此外天然钻石和人造钻石的意义也不一样，天然的钻石比较罕见，很多人用钻石戒指表达自己的情感，是对感情的一种认可，也是独一无二的体现，而人造钻石外表和天然钻石类似，但没有那么好的寓意，只能作为普通的饰品。

高温高压合成钻石的原理

目前世界上流行的高温高压合成钻石的设备主要有两面顶（belt，欧美国家主要流行）、六面顶（我国特有）和分割球（barssplitsphere，俄罗斯）或改良的分割球（Gemesis公司）。

高温高压合成法又称为种晶触媒法。石墨是低压稳定相，金刚石（钻石的矿物学名称）是高压稳定相。由石墨直接向金刚石进行转变，所需的压力和温度条件都很高，一般需要10GPa、3000℃以上的压力和温度。如果在有金属触媒参与的条件下（如Fe、Ni、Mn、Co等以及它们的合金），石墨变为金刚石所需要的温压条件将大为降低，所以目前高温高压法合成钻石都有金属触媒参与。

作为溶剂的金属触媒处于碳源（一般为石墨）与金刚石籽晶之间。碳源处于高温端，籽晶处于低温端，由于高温端的碳源的溶解度大于低温端的溶解度，由温度差所产生的溶解度差则成为碳源由高温端向低温端扩散的驱动力，碳源在籽晶处逐渐析出，金刚石晶体渐渐长大。由于晶体生长的驱动力是由温度差所致，因此也将该方法称为温度差法。

钻石是一种名贵宝石，然而在地球表面，钻石的数量并不多，且地理位置分布不均匀，其中一些地方的钻石明显要比其他地方多得多，尤其是火山曾经爆发过的地方。比如：南非是钻石的重要产区之一，这里的钻石不仅品质好，而且钻石个头也非常大，其中世界上最大的钻石“库利南”就是在这里被发现。据研究发现，在地质历史上，南非曾经发生过多次火山运动，而这些火山恰恰是钻石矿形成的关键。

钻石的形成

我们知道，钻石的主要元素是碳，碳在地球上非常常见，二氧化碳、一氧化碳以及石墨等都是由碳构成，就连我们的身体里都有一部分碳。

碳虽然常见，但是钻石却不常见，这主要是因为钻石的形成需要依赖高温高压的环境，只有在1100-1500摄氏度的高温，压强在45到6Gpa的环境下，碳才可以形成钻石。

由于条件苛刻，所以很多星球都无法形成钻石，比如：海王星和木星虽然压力强大，但是该星球上的碳元素并不丰富。而地球则相反，地球上碳元素非常丰富，但是高温高压环境并不多，幸运的是，地球内部就存在着这样的环境。

地球内部有一个炙热的内芯，内芯的温度达到了4000-6000摄氏度的高温，高温足以融化一切物质，但这里的物质却以固态的形式存在，原因是因为这里的压强也超级高，足以将液态的铁元素压缩成固态的铁核。

铁核的温度会向外传递，不过在传递的过程中，温度会下降，所以地幔层的温度刚好在1000摄氏度-3000摄氏度；另外，地幔层的压强也刚好能够满足钻石的形成条件，所以钻石可以在地幔层中形成，据估计在地球内部有1000亿吨钻石。

据科学家们研究发现，颗粒较小的钻石一般形成于距离地球144-193公里的地幔层中；而颗粒较大的钻石一般形成于距离地球表面320-900公里的地幔层中。

按理来说，形成于地幔层的钻石很难到地球表面，而我们又无法将矿井挖掘到地幔层这么深，那钻石究竟是怎么来到地球表面的呢？

火山喷发

尽管地幔层位于地球内部，但它们并不是没有机会到达地球表面。

我们知道，地球内芯的温度非常高，而岩石层的温度又非常低，导致地幔层的熔融岩浆遇到冰冷的岩石层时，会形成热对流。

热对流又会带动上方的地壳发生缓慢移动，而在移动的过程中，高温高压的地幔层物质在遇到地壳薄弱地带时，就会形成火山喷发。

火山的喷发，实际上就是将地幔层的物质带到地球表面，其中也包含钻石。不过并不是所有的火山爆发都会携带钻石，只有突然从高温高压环境下爆破到低温低压的开放环境中，才会携带钻石。

其中，金伯利岩浆火山喷发非常猛烈、快速并且时间短，所以一般金伯利岩较多的地方，钻石含量也较多。

当火山喷发之后，一些没来得及被喷射到地表的钻石会在火山喷发的管道内，一般钻石矿开采，主要就是挖掘这条管道内的物质。

这些被喷射到地球表面的钻石，有时会被岩石、泥土等覆盖，经过风吹雨打以及河流、雨水的冲击之下，这些钻石有可能直接裸露到地表，被人们捡到，不过这样的概率实在是太少了。

人工钻石

在了解了钻石的形成原理之后，科学家们也开始在实验室人工合成钻石。人工合成钻石，就是模拟出地幔层高温高压环境，从而培育出钻石。

澳大利亚科学家就曾经在实验室中合成了人工钻石，不过由于温度和压强没有达到宝石级，以至于只是形成了蓝丝黛尔石。

蓝丝黛尔石是为了纪念著名的晶体学家凯瑟琳·蓝丝黛尔夫人，这种钻石主要形成于小行星撞击地球，由于撞击的瞬间会产生巨大的压力和温度，以至于碳的形态被改变，形成了钻石。不过这种钻石并不符合珠宝级的要求，主要用于工业用途。

除此之外，一些科学家也在实验室中合成了真正的钻石，甚至可以控制它们的色彩。但由于人们对合成钻石的接受程度不高，再加上钻石商人的广告，和人们将钻石视为爱情的象征，根本不愿意使用人工钻石，所以人工钻石的售价相对而言较低，属于轻奢级装饰用品。

1) 天然钻石当然是由金刚石加工成的名贵宝石，也是最有价值的。cvd培育钻石可以理解为人工模拟钻石的生长环境制造出来的和天然钻石成份一样的钻石，也就是实验室钻石，权威鉴定所可以鉴定并区别出来，生产方式是cvd培育钻石和天然钻石的最大区别。

2) cvd培育钻石和天然钻石的区别就是一个是自然形成，一个是人为加工，但成份一样，都是纯碳结构，硬度也一样，据说还有其它的人造钻石比天然钻石更硬。天然钻石的莫氏硬度是10，是自然界最硬的物质。

3) 天然钻石和cvd培育钻石的价格区别，价格是价值的体现，天然钻石的价值自不用多说。cvd培育钻石不了解的人可能觉得会很便宜，其实不然，cvd培育钻石的生产条件极其苛刻，所以生产出来的cvd培育钻石成本也是极高的，就算是现在条件相对成熟一点，一克拉cvd培育钻石也得几千人民币的价格，而天然钻石一克拉少则两三万，多则七八万，主要还得看钻石品质。

 

4）cvd培育钻石由于是人为加工，所以在净度和颜色上会比一般钻石更优质，这也是cvd培育钻石和纯天然钻石的区别。颜色和净度是对钻石价格有很大影响的，天然形成的品质不能一概而论，有好的有次的。cvd培育钻石的品质往往会更优质，cvd培育钻石切工出来的火彩也更是有过之而无不及。

5）cvd培育钻石可以加工出更多大颗粒钻石，而天然钻石大颗粒稀少昂贵。

cvd培育钻石加工方法主要有两种：高温高压法（HPHT钻）和化学气相沉积法（CVD钻）。

高温高压法以石墨或钻石粉作为制作cvd培育钻石的主要材料。高温高压法适合用来生产小颗粒的钻石（不足1克拉），目前世界上流行的高温高压cvd培育钻石的设备主要有相面顶（belt，欧美国家主要流行）、六面顶（我国特有）和分割（bars splitsphere，俄罗斯）和改良的分割球（Gemesis公司）。

除了八面体表面，HPHTcvd培育钻石晶体通常还会显示立方体表面。由于天然和 HPHTcvd培育钻石晶体的形状不同，它们的内部生长模式也大不相同。这些生长模式可能是将其区分的最可靠方法之一。

天然钻石在一系列温度和压力条件下生长。其温度比cvd培育钻石所用的温度更高。在高温下，钻石生长为八面体晶体，但在较低的实验室温度下，它们生长为同时包含八面体和立方体晶面的晶体。

化学气相沉积法则适合用来生产大克拉钻石（主要是1克拉）。

化学气相沉积法是用微波加热、放电等方法激活碳基气体，比如甲烷，使之离解出碳原子和氢原子，再将游离的碳原子结合形成钻石。通常CVD合成钻石是在低压高温条件下进行，压力一般小于一个大气压，温度在1000度左右。