人工钻石:比利时魔星钻
魔星钻培育过程是把一小块从陨石碎片带来的天然莫桑石晶体(非常稀有,只用于科技研究)放在封闭环境的培育箱内,模仿天然莫桑石生成环境促使魔星钻不断生长,一克拉需要培育6个月左右。
D色极白和FL/IF无暇都是宝石4C标准中的最高级别,加以Square Silicone多年来的比利时切割工艺,让魔星钻重量以及外形上都与钻石相差无几,四项属性分别都超越美国莫桑石,成为全球最优质莫桑钻的代表。
高温高压合成法又称晶种催化剂法,石墨是低压稳定相,金刚石的矿物学名称,他是高压稳定相,而且如果我们从石墨直接转化为金刚石需要高压和高温条件,一般要求压力和温度在10GPa和300 ℃ 以上,如果涉及金属催化剂 ,如Fe,Ni,Mn,Co等及其合金,石墨成为金刚石所需的温度和压力条件将大大降低,因此,目前金属催化剂参与高温高压法合成金刚石。
作为溶剂的金属催化剂位于碳源,通常为石墨和金刚石晶种之间,碳源在高温端,晶种在低温端,由于碳源在高温端的溶解度大于在低温端的溶解度,由温差引起的溶解度差成为碳源从高温端向低温端扩散的驱动力,碳源在种子晶体逐渐沉淀,金刚石晶体逐渐长大,由于晶体生长的驱动力是由温差引起的。
这种方法其实也被称为温差法,化学气相沉积(CVD)通常在高温等离子体的作用下,使含碳气体解离,并将碳原子沉积到衬底上的金刚石膜中,衬底可以是非金刚石材料,但单晶金刚石通常是通过碳原子沉积在金刚石衬底上而形成的,含碳气体通常是指含有氮,甲烷和氢的混合气体,甲烷是合成金刚石碳原子的来源,氮可以增加生长速率,氢可以抑制石墨的形成。
通常化学气相沉积合成金刚石是在低压和高温条件下进行的,压力一般小于一大气压,温度大概约为1000度左右,人造金刚石以石墨和金属催化剂为主要原料,采用高温高压原理,通过原料和辅助材料的制备和组装,合成,提纯,切割和抛光,镶嵌,最终形成人造钻石饰品。
关于高温高压就能人工造钻石吗这里面有什么原理的问题,今天就解释到这里。
钻石就是个骗局,虽然它比较稀少,且不会裸露在地表,但地球上的储量还算丰富, 价格之所以被炒上天,是因为垄断,而钻石的成分与人们日常生活中常见的煤炭、石墨等碳类物质极其相似,只要满足特定的条件,在特殊的环境里就可以人工制造出钻石。
钻石是如何形成的?钻石是一种天然矿石,一般深埋地下,一些含有钻石的矿石在自然环境的侵袭下会还原成土壤,最终被水流冲积到有人类活动的地区(平原、丘陵缓坡地带),最终被人类发现,世界上第一颗钻石是印度人发现的。钻石一般不会单独存在,它存在伴生矿石,钻石的原石被称为“金伯利岩石”,这种岩石形成于地球深处,属于偏碱性超基性火山岩的一种,伴生矿石包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石等。
钻石的形成,与它所处的位置和环境有关,钻石的形成环境压力必须达到4~6Gpa,温度在1000~1500℃之间,只要满足该条件,那么就有可能形成钻石。钻石的主要成分是“碳”,它是所有已知宝石中唯一由单一元素组成的轴晶系宝石,但大多数天然形成的钻石会略微带一些杂质,杂质越少,代表纯净度越高,价格越贵。
自己在家是否可以制作钻石?答案是肯定的,只要满足特定的条件,就可以自己在家制作钻石,在前文中已经提到了,如果想要自制钻石,就必须要拥有碳物质,且制作环境要符合钻石生成的条件,比如高压、高温等。不过这种制造方式不适合在家中操作,虽然人造钻石技术已经成熟,但还无法像日用品一样量产,存在技术门槛,必须在实验室环境下才能制造或合成。
之所以这么肯定,就是因为钻石的化学成分比较单一,它不像其他宝石一样,其含有的化学成分比较复杂,正因为它是单一元素组成,这才可以想办法模拟出它形成的环境,而这意味着,只要拥有制造材料、满足生成条件,那么就可以制造出钻石。以石墨为例,石墨矿石并不稀有,它的主要成分就是碳元素,只要在特定的环境下经过高压、高温的作用,就可以让蜂窝状的(碳原子)结构变成立方体结构,也就是钻石,而石墨的成分与钻石是相同的(不算杂质)。
人工制造钻石到底靠不靠谱?说到人工制造钻石,不得不提到中国,我国在“合成钻石”领域研究比较超前,“人工制造钻石”的技术早就已经成熟了,根据《全球钻石行业报告》显示,全球珠宝级“实验室培育钻石原石”产量约为600万~700万克拉,咱们中国的产量就达到了300万克拉,国内制造厂商早就可以批量生产3~6克拉的钻石毛胚,且标准达到4C及以上,颜色评级达到“D”(无色),净度达到VVS级(最高)。
如果将人工制造的钻石与天然钻石进行对比,质量相差并不大,反而是因为人工制造时使用了更加纯净的碳物质,制造、合成的钻石要比天然钻石看起来更好。
结束语:钻石之所以会卖那么贵,并不是因为它的稀有程度,只是因为全世界的钻石开采和销售都被垄断了,人们误以为它稀少而已,实际上它并不保值。
1、目前完全可以人工合成宝石级钻石,技术也已经比较成熟,只是生产成本太高,达不到市场化的要求;
2、除非借助专业鉴定设备,正常情况下不容易分辨;
3、好处是现在技术一般掌握在著名大公司手里,产品即使出售也会在腰棱上刻字,做出标记;
4、人工合成宝石,可简称为人工宝石,是指人们运用现代科学技术的基本原理和方法,选用适宜的原材料;
5、通过合理的工艺与技术流程,在实验室或工厂里制造出来的用作首饰及装饰品的材料。
在人眼看来,天然钻石和人造钻石非常相似,但两者都有各自独特的特点。那么钻石是如何形成的?人造钻石值钱吗?我们一起来讨论一下吧。
钻石是非常昂贵的宝石,属于天然矿物。虽然钻石很贵,但并不意味着它们稀有。99%的钻石是由碳构成的,可以在地球的高温高压环境中自然形成。携带石墨等碳元素的陨石如果撞击地球,产生高温高压环境,也会形成钻石。与黄金相比,钻石的形成条件并不困难,所以地球上有很多钻石矿,工业钻石也可以通过人工合成的方式生产出来。
大多数人造钻石都是非常小的钻石,颜色也不是很好,所以一般都是用于工业用途,而且它们也有很多杂质,不像天然钻石那样完美无瑕,有些在价格上还是非常便宜的。但是,在一些特殊的渠道中,有些人造钻石比天然钻石贵,但不要在那些没有特殊情况的特殊地方购买。天然钻石和人造钻石最大的区别是价格。从价格上,我们一眼就能看出,这两种钻石的价格相差很大,天然钻石要比人造钻石高得多。这是因为天然钻石是独一无二的。
加工和抛光钻石是很困难的。经过仔细的筛选,能被制成钻石的原石很少。水钻的制作成本很低,但它们有同样闪烁的效果。即使人造钻石的质量非常高,那么它的价值也不如天然钻石,也不可能取代天然钻石,主要是因为两者在性质上是不同的。天然钻石是大自然的产物,需要数亿年的时间才能形成。人造钻石只需要几个月的时间。人造钻石的价格不是很贵,有的人造钻石只有几块钱,几百块钱,不是特别贵,无法与人造相比,但有些合成材料不同,可以达到几千块钱,价格也不会太贵,有些买不起的天然钻石就可以用它来替代。
钻石的加工方法近况 加工钻石最普通的方法是传统的打圆、锯和抛光。钻石由粘附在转盘片上的其它钻石或钻石粉末进行机械加工—部分钻石在加工过程中变成了钻石粉末。尽管钻石的重量减轻了,但由于经过抛光之后形状有了改变,它的价值反而提高了。当然,钻石的净度也有了提高。除了傅统的机械加工方法,雷射在今天已经成为一种非常重要的分割方法。与傅统的机械相比,雷射加工的初始投资大,而且材枓的损耗也比较多。但可切成许多新形状的钻石。然而,雷射也有其很大的优越性,在劈开钻石时无需考虑钻石晶体的生长方向,钻石的机械性能也无关重要。这就使得人们可以分割多晶钻石,先前这几乎是不可能的。由于劈钻石过程中的风险,特别对于大钻石而言,因此傅统劈钻法已很少使用。打圆也就是使钻石成为圆形,还是按照传统方法来操作:将钻石绕轴快速旋转并与另一颗钻石接触研磨。现在人工粗磨已经越来越多地被自动研磨机所取代。抛光依然按照传统方法进行:将钻石粉与油混合,粘附在一个铸铁的盘子上。最新的发展是开发了一种“硬盘”,钻石粉可以粘附在盘子上。自动抛光机也已经出现,尽管还处于上升势头,但传统的手工抛光还是主要的加工方法。对钻石净度影向最深的传统方法是抛光。粗抛光除去明显的杂质,提高了钻石的价值。为了获得最佳的效果,现在需要一种非常专业的技术秘诀,即电脑模拟以及精湛的手工技卫。雷射打孔不同于另外两项新的技术。这项新技术首先用于加工钻石中明显的深色杂质。雷射可以在钻石上打出通往缺陷的微孔,将黑色的碳通过微孔排除。然后用侵蚀性的化学物质对钻石进行处理,提高压力和升温,使之深度沸腾,侵蚀性的化学物质通过雷射孔使深色的包裹体淡化,使得钻石的净度提高。雷射孔不难发现:用手镜或显微镜就可以很清楚地辨认。深度沸腾技术也可以用于除去钻石内部的深色包裹体。典型的例子是处理由氧化铁渗入裂纹而引起的着色。深度沸腾可以除去这种颜色。
在人们的珠宝奢侈品中,钻石是指抛光钻石,也是爱情和忠诚的象征。人们对钻石形成的原因很好奇。我来给你详细解释一下钻石是怎么形成的。钻石形成的原因钻石的结构特征:钻石由碳元素组成,是碳元素的一种晶体,硬度为10。它是自然界中最坚硬的天然矿物,密度为3。53(001)克/立方厘米,折射率为2。417,离散度为0。044它是钻石经过切割、研磨后的产物,在钻石矿物中约有五分之一可以达到宝石级,被称为宝石级钻石,在国外被称为“毛坯钻石”或“钻坯”。毛坯切割打磨成切割形状后,称为裸钻,国外称为成品钻或抛光钻。英文名Diamond来源于希腊语amount,意思是“坚硬、不可侵犯、不可战胜”。金刚石和石墨都是由碳组成的。金刚石和石墨是在不同的温度和压力条件下形成的,它们在温度和压力条件的变化下可以相互转化。钻石属于立方晶体,硬度为10,石墨属于六方晶体,硬度为1。它们具有不同的晶体结构,并且是结晶碳的两种同质多晶型物。只有在一定的压力和温度下,碳才能结晶成金刚石。钻石的形成:最早的天然钻石形成于地球内部,温度为900-1600℃,压力为(45-6)×109Pa,相当于地下130-200km的深度。理论上,只要满足条件,钻石随时都可以形成。目前开采的钻石大多形成于33亿年前和12-17亿年前。形成钻石的碳来自地幔中熔化的岩浆,或者是因为地壳的运动。地壳中的碳带聚集在地球深处,在合适的条件下结晶成钻石。还有一种外在的方式产生钻石。陨石撞击大陆时,瞬间产生的高温高压也可能产生钻石。但这种方式生产的钻石往往比较小,质量差,一般没有经济价值,不能作为珠宝加工的钻石。钻石的发现:钻石首先在印度被发现。随着人们对钻石的渴望,钻石的勘探和开采越来越受欢迎。金刚石矿床分为原生矿和次生矿。原生矿石是由地球的地质运动产生的。地震和火山活动将富含金刚石的矿物带到地表或地表附近的区域,其中大部分是富含金刚石的金伯利岩和煌斑岩,以及火山口附近的填充物和岩壁和基岩中的根部沉积物。在自然的作用下,次生矿石由原生矿石搬运沉积而成。大部分经风化和雨水冲刷,残留在山坡、河流和海岸形成矿床,多为砂矿。钻石的形成和发现过程大致是这样的,不像黄金等贵金属。21世纪以来,钻石价格一直保持稳定增长的趋势,逐渐成为投资者的首选。钻石的鉴定方法简单识别钻石的简单鉴别方法:需要10-20倍的放大镜辅助,做几个简单的观察。观察钻石的腰部。腰部用沙子磨的话最好用这个方法。因为钻石比任何仿制品都硬,不会有仿制品那样的细线。钻石的腰部是颗粒状的。钻石比仿制品坚硬,仿制品的刻面往往比钻石钝,但钻石的刻面一定要锋利。因为钻石比仿制品坚硬,仿制品的刻面边缘经常磨损。如果钻石有自然表面,就有机会在自然表面找到钻石独特的“三角形生长线”。如果一颗钻石破碎,它的外观通常是阶梯状的,而仿制品是弯曲的或贝壳状的。硬度检查钻石是已知最坚硬的天然物质,没有任何东西可以标记它们。如果可以,那就不是钻石了。热传导试验呼吸的同时对钻石和其他类似的项目进行辩论。如果是钻石,其表面凝结的水雾应该比其他物品上的水雾蒸发得快。这是因为钻石的导热性很高。观察法反射光用放大镜可以观察到钻石的腰部呈现非常精细的磨砂状,反射光闪闪发光。钻石的这一特性是独一无二的。看生长点在放大镜下观察,真钻的晶面上往往有凹槽和三角形生长点,而假货有三种:①普通玻璃加氧化铝,因折射率和色散增加,容易误入,但硬度较低。②由化学合成的蓝宝石和无色尖晶石仿制,硬度相近,但折射率低且有双折射现象,放大镜下可见重影。铅笔标识铅笔的化学成分是碳,就像钻石一样,只是物理结构不同,所以很多人用一支铅笔来检测钻石的真伪,这是比较实用有效的方法。鉴定时,他们要先用水打湿钻石,然后用铅笔轻轻划线。在真钻石的晶面上,铅笔划到的地方是没有痕迹的,而如果不是钻石,而是玻璃、水晶等材料,就会在表面留下痕迹。一般会用铅笔标注,以鉴别钻石的真伪。这个它硬度高,折射性好,但是旋转时会反射更多的彩色光,和正品旋转时只反射微弱的**和蓝色光有明显区别。钻石切割程序一颗钻石毛坯看起来不起眼,必须经过精心的切割、打磨、加工,才能成为我们习以为常的闪亮钻石。所以钻石的车削直接影响钻石的价值,下面详细介绍。当然,理想的切割效果是保持钻石的最大重量,最大限度减少瑕疵,充分展示钻石的美,使其熠熠生辉。一般切割过程包括以下步骤:1划线(Marking):这是钻石切工的第一步。首先,检查钻坯,在钻石表面做标记。做这项工作的人经验丰富,精通加工技术。最终目标是生产出最大、最干净、最完美的钻石,从而尽可能高的体现钻石的价值。抄写员必须注意两点:保持最大重量,尽量减少夹杂物。划线员用放大镜研究钻坯的结构。如果是大钻石,这个工作可能需要几个月,而对于普通钻坯,则需要几分钟。但是,再小的钻石毛坯,每颗钻石都必须经过详细的检验,才能做出正确的判断。抄写员用印度墨水在钻坯上做了记号,表示钻坯要沿着这条线分。通常情况下,线尽可能沿着钻石的自然纹理方向画。裂开切割者将画好线的钻坯放在夹持器上,然后用另一颗钻石沿分割线切割出一个凹痕,再在凹痕上放一把方形刀,用手适当用力敲击。钻石会沿着纹理方向分裂成两块或更多块。锯切大部分钻石不适合劈开,需要用锯子切割。由于只有钻石才能切割钻石,所以锯片是磷青铜圆片,边缘涂有金刚石粉和润滑剂。钻石固定在夹具上,锯盘高速旋转切割钻石。将现代激光技术引入金刚石切割,大大提高了钻坯的加工效率。采取想要的形状锯好或劈好的钻石送到磨圆部进行磨圆整形,即根据设计要求,将钻石做成圆形、心形、椭圆形、尖形、祖母绿形等常见的切花形状,或其他特殊形状。由于钻石是迄今为止人类公认的最坚硬的天然物质,只有钻石才能打磨钻石,钻石的硬度在各个方向都略有不同。所以打磨的时候要靠经验来把握钻石的基本形态:三面体、八面体、十二面体和晶体特征。一般方法是在车床上高速转动钻坯,然后用另一只手臂上的金刚石把转动的钻坯磨圆。擦亮在涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上,所有的刻面(刻面)都被转动,使钻石闪闪发光。打磨工艺通常是,先在底层做8个大面,再做16个小面。有尖底,有25个刻面,从这些刻面延伸出三角刻面、风筝刻面、腰刻面,共33个刻面。这样的圆形钻石一共有58个刻面,如果没有尖底刻面,则有57个刻面。并不是每个钻坯都要经历以上所有的工序,这取决于钻坯的特性和要达到的目标。例如,上述“扁平”钻坯可能不需要分割,或者祖母绿钻石可能不需要倒圆。然而,对于任何一颗毛坯钻石来说,都有两个必不可少的过程,即“划线”、“削片”和抛光。一颗精雕细琢的钻石所产生的花瓣表面的位置和角度都是经过精确计算的,这使得钻石最闪耀。随着科技的进步,激光技术和计算机技术的引入,可以使钻坯的设计和切割更加精确。钻石的化学成分钻石的化学成分是碳,碳是宝石中唯一的单一元素,属于等轴晶系。它往往含有005%-02%的杂质元素,其中最重要的是N和B,它们的存在与钻石的种类和性质有关。大多数晶体是八面体、菱形十二面体、四面体及其集合体。纯钻无色透明,因微量元素的混合而呈现不同的颜色。强烈的钻石光泽。折射率为2417,色散适中,为0044。各向同性物体。热导率为035卡/厘米/秒/度。用热导仪测试,反应最灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物。其绝对硬度是应时的1000倍,刚玉的150倍。它害怕重重的一击,重重的一击之后就会被劈碎。一组完全裂开。密度为352克/立方厘米。钻石是会发光的,当暴露在阳光下时,它们在夜间会发出淡淡的青色磷光。x射线照射会发出天蓝色的荧光。钻石的化学性质非常稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱也不会对其产生作用。钻石与同类宝石和人造钻石的区别。宝石市场常见的替代品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝石榴石、钇镓石榴石、人造金红石等。人造钻石最早由日本在1955年研制成功,但没有批量生产。因为合成钻石比天然钻石贵,所以合成钻石在市场上很少见。钻石可以通过其独特的硬度、密度、色散和折射率来区别于类似的宝石。如类金刚石立方氧化锆无色,分散性强(0060),光泽强,密度高,为58g/cm3,手感厚重。钇石榴石的分散性较软,肉眼很难与钻石区分。看看钻石是如何形成的,看看:1金矿是怎么形成的?2月光石是如何形成的?3雷电是如何形成的?4泻湖是如何形成的?5贝壳的珍珠是如何形成的?
欢迎分享,转载请注明来源:浪漫分享网
评论列表(0条)