如何在实验室中合成钻石?方法可靠吗?

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钻石本质上是由碳构成,更确切的说,是由高度有序的碳原子组成。虽然地质学家仍在研究钻石如何于10亿至30亿年前在地球上形成,但根据一项发表在《自然》(Nature)杂志上的研究,他们认为钻石的形成过程是这样的:

1 二氧化碳被掩埋入地下100英里(约160公里)。

2 加热到1200摄氏度。

3 被每平方厘米5,1000千克的压力紧紧压缩。

4 迅速流向地球表面降温。

可以看到,天然钻石的形成条件非常苛刻,因此天然钻石具有很高带的经济价值。由于天然钻石的稀少,这就催生了人造钻石:目前有两种方法可以在实验室中合成钻石。

第一种合成钻石的方法被称为高温、高压法(简称HPHT法)。这是最接近地球内部产生的钻石,原料是石墨(没错,石墨本质也是碳,是碳的一种同素异形体。我们最常接触到的石墨就是铅笔),把石墨置于高温、高压以及金属催化剂的体系中。通过HPHT法,石墨的晶体结构被破坏重组,在几天之内就能形成钻石。然而,这些钻石不像天然钻石那么纯,因为在反应体系中,有金属催化剂参与其中。

另一种合成钻石的方法就是化学气相沉积法(简称CVD法),这种方法无需巨大的压力,并且还能产生比天然钻石更完美的人造钻石。先把一块钻石置于减压室中,然后用微波束轰击天然气,形成碳的等离子体。当气体加热到2000度时,碳原子就像“雨”一样落在减压室的钻石上并依附在其之上,然后完美的钻石就能在一夜之间生长出来。最后,再用高功率的激光把钻石切割成想要的形状就行。

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人工培育钻就是科学家们模拟天然钻石的生长环境,在实验室培育出来的钻石,与天然开采钻石物理、化学、光学特征一模一样,从科学的角度上来讲就是真钻石,只是产生的地方不同而已。

用到的技术有化学气象沉积(CVD)钻石培养技术,利用高温高压的环境将含碳的气体积聚、硬化,最终形成钻石,让钻石快速生长,高温高压(HPHT)钻石培养技术,在机器中心创造一个高温高压环境,把碳原料粉末压成钻石。

培育出来的钻石有很多优势,比如说减少对地表环境的破坏,而且培育出来的钻石品类基本都是2a级别的,这种级别在天然钻石里面只有百分之二,算是高级品类了,特别晶莹剔透,还有就是成本较低,比天然钻便宜很多倍,购买的话会更便宜。

如果不是家里有矿买个几克拉来收藏保值,只是用来当饰品,漂亮好看的话,培养钻石倒是个很不错的选择,性价比很高。

实验室人造钻石供不应求,年产量接近100万克拉

 日,记者探访了河南一家人造钻石生产企业,在生产车间里,工作人员正在将带有晶种的金属块放入六面顶压机中,据介绍,压机正式工作后,将模拟天然钻石在地下100多公里处的生长环境,石

实验室人造钻石供不应求,年产量接近100万克拉1

 近日,记者探访了河南一家人造钻石生产企业,在生产车间里,工作人员正在将带有晶种的金属块放入六面顶压机中,据介绍,压机正式工作后,将模拟天然钻石在地下100多公里处的生长环境,石墨在高温高压条件下,碳元素溶解在特定的熔融合金中,以晶种为中心向外生长成钻石,两周后,就能长到约七八克拉。企业负责人告诉记者,目前实验室能培育的钻石,能长到超过十克拉,但这样的`钻石,价格高,需求量少,现在生产最多的,是三到六克拉的,切割打磨后,裸钻在一到两克拉,约占毛坯钻石的三分之一,价格适中受到消费者欢迎。

 该企业年产量接近100万克拉,供不应求,仓库里没有库存,基本上提纯出来,就能卖出去。相关统计显示,截至2020 年末,全球人造钻石产能大约在600万到700万克拉之间。其中,中国产能约在300 万克拉左右,占比约50%,垄断了几乎所有高温高压法产能。

实验室人造钻石供不应求,年产量接近100万克拉2

 对此,网友调侃: 哇,我们终于可以实现钻石自由了吗?

 有网友笑称:钻石是不是要降价了[喵喵]

 还有网友称:中国制造粉碎了又一个西方营造的智商税骗局

 对于#实验室能培育10克拉人造钻石#、#中国人造钻石产能约占全球一半#,你怎么看?

培育钻石以前被称为人工钻石或者合成钻石,这叫法不太规范,听起来像假的钻石,所以业内人士就用培育钻石这样的正规称呼了。培育钻石的物理、化学和光学性质与天然钻石完全一样,都是由碳原子组成的晶体,鉴定标准也跟天然钻石一样,所以培育钻石是货真价实的真钻石。

截止到目前,培育钻石的制造方法主要有两种:高温高压法(HPHT)和化学气相沉积法(CVD),这两种方法各有优劣,技术上也相对成熟,是大家普遍使用的。HPHT法可以生产高净度高颜色的钻石,CVD法更适合生产2克拉以上的钻石。这两种技术相互依存,未来都有进步空间。天然钻石是大自然的馈赠,培育钻石是人类智慧的结晶,只需要几周时间就能生产出来,价格也仅为天然钻石的70%,最重要的它与天然钻石一模一样,并不是莫桑石,立方氧化锆之类的仿石,是货真价实的钻石。

专注于高品质培育钻石六年的的御希珠宝出品的培育钻石在外观上和天然钻石没有任何差异,且具有与天然钻石基本相同的物理性质、化学成分和晶体结构。有些人可能会将培育培育视为钻石的仿造品,这是错的,因为培育钻石与天然钻石拥有相同的物理原子结构,在钻石4C的评级标准下,品质都能够媲美甚至超越天然钻石,更被国际宝石权威机构认证为「真的钻石」。以如今的技术,培育钻石的品质已然能够媲美,甚至超越天然钻石,不仅化学和物理特性几乎完全相同,价格也更实惠,用肉眼观察下两者,完全看不出任何区别。

培育钻石是真钻石,是和矿产钻石一样的真钻石,学名都是金刚石。培育钻石和矿产钻石的区别就像进口宝马和国产宝马,这两者并没有本质区别,只是出身不同。而培育钻石和莫桑钻、魔星钻的区别就像宝马车和自行车,这两种没有可比性,压根就不是同一种交通工具。

HPHT钻石是通过人工生产出来的合成钻石。

HPHT钻石又称合成钻石、实验室培育钻石,是通过科学的方法人工生产出来的钻石。合成钻石与天然钻石在化学成分、晶体结构、光学特性和物理特性方面没有区别。它们也是真正的钻石,与天然钻石一样享受国际鉴定机构的品质保证。

实验室培育钻石的制造方法主要分为两种,一种是高温高压法,一种是化学气相沉淀法。两种方法制造出来的钻石都可以在GIA、IGI、HRD以及中国珠宝玉石质量监督检验中心等权威鉴定机构开具鉴定证书。

钻石合成原理

HPHT培育钻石是指通过高温高压法,模仿天然钻石的生长过程,将钻石种子放置在指定的高压力、高温度培育空间内,之后再将纯碳材料,例如石墨等,来熔化分解碳原子。借助其他金属助熔剂来降低钻石生长所需要的条件,从而碳材料会借助熔剂向钻石种子移动并结晶,形成钻石晶体。

HPHT培育钻石是在高温高压下合成的,具有磁性和金属包裹体等特点。这是因为在合成的过程中,需要加入一些金属物质,当金属物质的浓度足够高的时候,便会显现出磁性。

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