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。

  HPHT和CVD是两种生产人造钻石的方法

  HPHT是高压高温处理的缩写,这种方法使用高压和高温来模拟地球内部的条件,从而让钻石晶体在短时间内形成。这种方法可以生产出高质量的钻石,但是成本也比较高,因为需要使用高压高温设备。

  CVD是化学气相沉积的缩写,这种方法则是使用化学气体在真空环境下沉积在衬底上。这种方法可以生产出较为便宜的人造钻石,但是质量相对较低,通常需要经过额外的加工才能达到理想的质量。

  两种方法各有优缺点,具体应该根据需要来选择。HPHT适合生产高质量的钻石,CVD适合生产大量的便宜钻石。同时,人造钻石的质量也不断提高,未来这种技术可能会成为更为普遍的选择。

一、“合成钻石和天然钻石几乎没有差别”这句话不严谨

合成钻石和天然钻石肉眼观察外观时,几乎没有差别,没有任何一个人,哪怕是专业人士,可以用肉眼分辨出天然和合成钻石。如果有人告诉你,肉眼可以区分合成和天然钻石,合成钻石很假,那这个人一定是在骗你。

Gemesis公司生产的两粒CVD合成钻石

但是从放大观察和大型仪器检测,是可以鉴定区别两者的。具体方法有以下几点:

放大观察。HPHT合成钻石:常见金属触媒包体,呈云雾状分布的点状包体,与生长区相对应的色带或色块等。CVD合成钻石:内部特征较少,有时可见不规则或点状包体。

紫外荧光。HPHT合成钻石:长波下常为惰性;短波下为无至强的淡**、橙**、绿**、绿蓝色等,不均匀,部分有磷光,通常短波荧光强于长波。CVD合成钻石:荧光可为弱-强的橙**、橙红色、黄绿色、蓝绿色或惰性,通常短波荧光强于长波。

发光图像。HPHT合成钻石:多呈明显的生长分区特征,不同生长区,发光颜色不同。CVD合成钻石:发光颜色多呈橙黄、橙红、蓝绿、绿、蓝紫等,可见层状生长纹。

紫外-可见-近红外吸收光谱。HPHT合成钻石:**HPHT合成 钻石从550 nm至短波吸收逐渐增强,无色合成钻石通常可见227 nm吸收峰,多数可见270 nm吸收峰;有时可见880 nm等特征吸收峰。CVD合成钻石:通常可见227 nm,有时可见270 nm、737 nm等特征吸收峰。

红外光谱。HPHT合成钻石:**HPHT合成 钻石主要为Ib型,可见1344 cm-1特征吸收峰以及1130 cm-1特征吸收宽峰,经过HPHT处理后可为Ia+Ib型;无色HPHT合成 钻石为IIa型或IIa+IIb型,蓝色HPHT合成钻石为IIb型。CVD合成钻石:CVD合成 钻石主要为IIa型,也可有孤氮或硼的吸收峰存在。

光致发光光谱。HPHT合成钻石:低温(液氮)条件下,多具8832 nm/8849 nm特征发光双峰。CVD合成钻石:低温(液氮)条件下,可具596 nm/597 nm、7366 nm/7369 nm等特征发光峰。

磁性。强磁铁确认待测样品具有磁性,部分HPHT合成钻石会呈现有磁性,主要还是因为有金属包体的缘故。

从科学的角度上来说,它们拥有相同的物理成分、化学性质、光学特征,就连权威的宝石鉴定机构都认证了,当然是一样的,如果非要说二者有什么差异,那就只有诞生的地方不同。好比是不同出生皆是人,凭什么看不起谁?

还有就是天然钻石不过是对地球地表坏境严重的破坏,非洲落后国家人民残酷的劳工剥削,武力冲突造成的无尽伤害,最后被钻石公司垄断营销出来的昂贵石头,美丽、纯洁、闪耀是它被包装出来的,但背后夹杂着多少辛酸血泪却很少有人知道。

但是培育钻就没有这些冲突与伤害,它是诞生于科学实验的,凝聚人类智慧的光,用科技创造出来的美丽,这样看它更像是大自然馈赠给人类的礼物,希望能用绿色环保代替对她的破坏。

培育钻培育VS天然钻石开采

天然开采的钻石含有杂质,其实色泽、纯净度好的占比并不多,所以高品阶能卖到天价,但是培育钻出来的基本都是2a型,就是钻石top2%的高级品类,培育钻的成本却比天然钻石低好几倍。如果是想买个几克拉来收藏传承,那我没话说,肯定是天然钻石好,毕竟是几十上百万的东西,价格摆在那里,但这并不是普通家庭消费得起的。

但感觉绝大多数女性买钻石,都是被它的颜值吸引,为了它的晶莹闪亮,那为啥还要花高价卖天然钻石,而不花同样的价钱买个克拉高品质的培育钻啊,更大更漂亮,它不香嘛?预算稍微少点的,培育钻会有更多选择。

一直不敢苟同钻石代表忠贞爱情的观点,一颗颗小小的石头真的能承载朝夕相处的陪伴?承担白头偕老的誓言?它顶多是爱情的见证,或者说是生活中的仪式感,那培育钻的性价比不是更高么?

培育钻是绿色环保的钻石,在国外已经很普及了,就连钻石巨头戴比尔斯都有自己的培育钻品牌,貌似国内才兴起没多久,很多人都不了解它,购买渠道也少,不过好像有个叫晶钻汇的APP,是专门做培育钻石的,上面的钻石全部是IGI权威认证,是严格按照天然钻石的4C标准来的,个人感觉还是很靠谱的,感兴趣的可以去研究下哦。

可以。

石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。

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。

化学气相沉积法仍主要存在于实验室中。

扩展资料

工业用途

地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。

若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。

金刚石观赏宝石

钻石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石,要数带有微蓝的水蓝钻石。

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。

参考资料来源∶-金刚石

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