实验室是如何培育人工钻石的?

实验室是如何培育人工钻石的?,第1张

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。

钻石的生产给这个小城带来了巨大的商机、大量的就业机会、高额的收入,让这个小城进入了快速发展期。

全球一半的人造钻石都来自河南这个小城,钻石的生产对这个小城注入了活力,带来了巨大的商机。这个小城出场的人造钻石出口世界,多个国家和地区为这个小城换取了大量的位,会对这个城市的经济发展有着巨大而积极的作用。正是因为人造钻石生产行业的存在,使这个城市拥有了无数的商机,使这个城市的经济发展进入了快车道。

钻石的生产还给这个小城带来了无数的就业机会,让当地居民有了高收入的工作。钻石生产离不开人工,虽然是利用高科技利用现代化的设备,但也需要人工操作,这些都需要在当地招聘员工,于是当地居民就有了更好的就业机会。使当地就业率不断提高,失业率逐年下降,而就业率提高后,当地居民收入明显上涨,当地居民的生活水平也有了质的改变。

钻石的生产还给这个小城带来了高额的收入,因为这个小城所生产的人造钻石产量占世界人造钻石产量的50%左右。很多国家和地区都需要这种人工钻石用于工业,生产要从这个城市购置,从我国进口这些人造钻石,所以这个小城因为人造钻石的存在会获得高额的外汇收入,能让当地GDP不断的上涨。

钻石的生产给这个小城注入了新的活力,带来了无限的商机,正因为这个行业的兴起使这个城市的发展进入了快车道,他从一个默默无闻的小城成了一个耀眼的新星。现在这个小城因为钻石的出产而发生了巨大的改变,整齐的街道,高耸的楼房,完善的基础设施都是钻石生产给这个小城带来的巨大变化。

人工可以合成的,现在世界上的专业鉴定机构已经不会称呼这种品类的钻石为“合成钻石”了,一般都叫做“培育钻石”,最大的培育钻石商是美国的Diamond Foundry这个品牌,Diamond Foundry是培育钻石,它和传统天然钻石唯一的区别就是,他们是在地上实验室里培育钻石,不是地底挖出来的,除此以外,无论是物理化学性质还是外观4c,和天然钻石都是完全一样的。Diamond Foundry的可持续钻石每一颗都有属于自己的证书,证书上也有相应的4C指标,和真钻相比没有区别,甚至跟天然钻石相比可以说质量更好,克拉数大颜色也好,切工也很优秀,是收购了蒂凡尼的切割工厂,能切出高达40种的钻石切割形状,市面上只有不到1%的钻石能达到Diamond Foundry的标准,当然最最重要的是,这种钻石性价比很高,也就是说,你花一样的钱,在外面可能只能买到1克拉的天然钻石钻戒,但是在他们家能买到2克拉以上,这也是不少普通消费者选中它的原因。

在早前,世界上最大的钻石供应商,戴比尔斯宣布涉足合成钻石领域,子公司将会售卖1克拉大小的合成圆钻,每个钻石会带标记来区分

天然钻石其实并不少见,珠宝级的钻石少见一些,但是今天的钻石地位得益于“钻石恒久远,一颗永流传”的营销奇迹和整个钻石行业的垄断销售模式。随着戴比尔斯对钻石业的控制力下滑,实验室合成技术的成熟,钻石行业受到冲击是迟早的事,这时候主动进入合成钻石领域,戴比尔斯还是很聪明的。

回到问题上来说,基本上,人造钻石和天然钻石没有区别,只有仪器上才能看出区别

如果是合成立方氧化锆或者莫桑石,那化学成分和钻石都不一样,更本不是一个东西。火彩,密度,硬度都不一样,戴手上没有钻石光彩夺目的感觉。

如果是实验室合成钻石,CVD这一类的化,几乎看不出太大差异来,只能通过大型仪器检查,测红外光谱等等属性。

自然环境下,钻石生产过程中变数很多,全球的钻石中大约15%能达到宝石级的品相,剩下的都不够纯净,或者是多晶结构。所以天然钻石分为宝石级钻石和工业级钻石两种。工业级的钻石,人工合成技术已经很成熟了,在市场上有很好的销路。而且,工业使用,没有人关心是不是天然的。宝石级的合成钻石,技术还比较新,实验室下的合成方法很多,各有利弊。不过人工合成可以直接得到单晶,纯净度也不错。在肉眼下,在宝石级别,天然钻石和人工钻石是没有区别的。上仪器的话,光学特性有一定的区别。人工合成是IIa型钻石,这是鉴定的重要特征。

就像其他宝石一样,人工技术会越来越成熟,但是消费市场会分级,有钱人会继续买天然钻石的。

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。

如果是高质量的合成钻石,那么它们之间的区别仅仅只是形成的方式不同,而样式、颜色等外观因素其实是基本一致的,至少不可能通过肉眼直观地看出区别。不过如果是一些品质一般的合成钻石,那么这种合成钻石的外观可能就会比较明显地逊色于天然的钻石。以上就是关于问题“合成钻石和天然钻石有什么区别”的解答,接下来是关于合成钻石与天然钻石的补充内容,有兴趣的观众欢迎继续观看。

关于合成钻石与天然钻石的补充

1、合成钻石的介绍:合成钻石就是通过各种人工的方式制成的钻石,人们会使用石墨或者金刚石粉然后借由超高温反应将材料加工成钻石。

2、天然钻石的介绍:天然钻石就是自然界中天然形成的钻石,天然的钻石可能是由地球的高温高压形成的,而钻石也是被精加工之前的金刚石。

3、各自的价值:一般情况下,天然钻石的价格会高于合成钻石,但是其实它们各自的特性可能是相差无几的。

4、技术的发展:在早期由于技术的限制,合成钻石一直都是劣质钻石的代名词,而发展至如今,其实人工合成的技术已经十分成熟,如今有很多靠天然钻石起家的珠宝商也可以做起合成钻石的生意。

合成钻石是真钻吗

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