真正的钻石是怎么形成的呢?自己在家就能做钻石,到底靠不靠谱?

真正的钻石是怎么形成的呢?自己在家就能做钻石,到底靠不靠谱?,第1张

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。

钻石是世界上最古老的宝石。它们经过很长时间的形成,在地球历史上的不同时期都存在。目前在矿区开采的大多数钻石都有40亿年左右的历史。那么,钻石真的需要那么长的时间来形成吗?事实上,钻石的形成需要温度和压力条件! 众所周知,石墨是在碳原子排列成六角形的蜂窝状时形成的,而钻石是在碳原子堆积成立方体时形成的。事实上,科学家已经能够通过高温高压的环境培育出大克拉的钻石,下面介绍如何利用石墨培育钻石。

在国外,科学家通过液压机将小克拉钻石培育成大克拉钻石,而需要的辅助材料就是石墨。小克拉钻石被包裹在石墨中,放在培育容器中。然后将容器放在液压机中进行生长,这只需要四天时间。在这四天结束时,可以将其取出,剥去培育容器和多余的石墨。在短短四天内,这颗小克拉的钻石的尺寸增加了两倍。这种培养出来的钻石在外观上与天然钻石没有任何变化,但在内部的子结构上会有一定的差异,只要在技术上鉴定一下就很容易分辨出来,所以不会成为造假的手段。在石墨转化为金刚石的过程中,虽然石墨中的碳原子没有变化,但原子之间的键却发生了变化,材料中碳原子的排列也发生了变化。

一些原来的原子键被打破,一些核心原子键被重新建立,这种转变需要巨大的能量。钻石不仅仅是装饰品。它们有许多用途。钻石就是 "金刚钻",是一种碳素矿物,是地球上最坚硬的物质,所以它可以用于工艺品和工业切割,具有重要作用。

可以说,锦江区是一个芯片制造行业。刘志攀是这个领域的****。作为复旦化学系的 "带头人",刘志攀参与解决了将石墨转化为金刚石的问题。目前,世界上已经有十多个国家合成了金刚石。在智能制造加速发展的今天,谁能最快掌握精密技术,才能在国际科技竞争中胜出。

你想知道的是人工合成钻石的技术吧,主要就是模仿天然钻石生长时的环境来培养钻石。合成钻石就晶体形成之生长方式而言,大致可分为三种方式:一就是高温高压法,二是震波法,三是化学气相沉淀法。

一、高温高压法:这种方法用的材料有煤、焦炭、石墨、石蜡、糖等;有份报告曾列举二十几种合成成功的材料。应用的催化剂可用铁、钴、镍、铑、钌、钯、锇、铱、铬、钽、镁,或这些金属元素的混合物。要求至少要达75,000atm(大气压),最好在80,000atm至110,000atm的高压状态,形成温度则要在1200℃2000℃之间,最好是在1400℃1800℃之间。反应舱的中部为高温区,碳源置放在该区,晶种放在反应舱下部的低温区。以石墨为碳源,晶种固定在氯化钠(食盐)晶床内,晶种某特殊晶面对着金属催化剂,在晶种和碳源之间放置直径6mm,厚3mm,金属催化剂圆柱,此金属催化剂是铁镍合金。组合后,置入单向加压,四块斜滑面式立体超高压高温装置中,再放入1000顿的油压机内,反应腔温度约1450℃,压力控制在6GPa左右,生长时间22~52小时。

二、震波法:主要是利用爆炸时所产生的瞬间高温高压条件来合成钻石,所合成的钻石颗粒都很小(通称钻石粉),只适合在工业上应用。

三、化学气相沉淀法:首先把氢气和含碳氢的气体(一般使用甲烷CH4),通过一组调节器,调节两种气体的比例,然后利用微波波源或电热丝等,加热混合的气体,使温度达2000℃左右,氢气和甲烷会分解成氢原子和碳原子形成的电浆流,然后在加热至600~1000℃的基质上,结核长成薄膜。

为什么普通人很难分辨出人造钻石和天然钻石呢?原来人造钻石是用真钻石加工而来的。眼前这块普通的钻石只需要短短两周时间就能将它变成晶莹透亮的人造钻石。

第一、首先用激光从一大块真的钻石上切下一块宽五毫米、厚025毫米的小片,用来制造微小的钻石晶圆。激光在切割时会把钻石变黑,因此要把它放在钢块上进行抛光处理。技术员在晶圆的边缘涂上环氧树脂,一防滑动,然后将活化剂刷在环氧树脂的表面,让他们产生化学反应,使环氧树脂在几秒钟内硬化,将经验牢牢固定。接着把钢块所在一根螺纹泵上,再把螺纹棒安装到金属币,然后将钢块和上面的钻石均匀放到有钻石纱的转轮上,并铁块将钻石晶圆压紧。由于钻石在天然矿物中硬度最高,所以只能用钻石来打磨钻石,随着轮子转动将钻石晶圆表面的污垢磨掉,金属壁上的水平也能确保晶圆的位置是否准确。

第二、此时的钻石晶圆已经从乌黑变成透明,接下来就要将它变大。技术员用吸取工具将多片晶圆放在一个特殊的金属支座上,依次将它们整齐排列在一起,接着用金属隔间把他们召起来。随后气泵会往里面注入氢气和甲烷,将它们加热到几千度,同时里面的压力也要刚刚好,这样气体就会形成垫江,并没有钻石晶圆上使他们变大。在经过短短两个星期后,钻石精元就变成了比原来大十倍的小石块,此时它们的表面还很粗糙,还需要用激光使其变得闪亮。

第三、首先在直棒的顶端沾上环氧树脂,将人造钻石放上去并镊子按压固定,然后送进激光,是机械臂抓住之谤并缓慢转动,让激光能修饰人造钻石的每个面,这个过程能让钻石变得晶莹透亮。接着技术员用特殊的放大镜检查人造钻石的质量,再将钻石放进另一台抛光轮中来塑造人造钻石的轮廓,赋予它经典的钻石形状,这个过程让钻石的每一面都显露出来。制造出一颗人造钻石只需要短短的两个星期,而一颗真正天然钻石需要几千上万年的时间才能形成。

本质都是炭,石墨是不能变成钻石的。其实碳物质组成的物质有非常多,但是这些物质都是不同的形态。如果石墨可以变成钻石的话,那么就不会把石墨当作制作铅笔的原材料,毕竟一支铅笔的价值太低了,从商业角度来看的哈,如果石墨能够变成钻石的话,就不会有人把石墨当成廉价的原材料,肯定就会全部拿出来制作钻石了,毕竟钻石的价值要高很多。

而且钻石的形成过程并不简单,需要经过几千年甚至几万年的时间才可以形成。钻石在高压以及高温的状况下,才可以逐渐的形成,压力至少需要达到6Gpa的条件,而温度也需要达到一千五百摄氏度左右,这样的条件在自然环境中就非常的难以达到,在火山爆发或者陨石撞击地球的时候才有可能实现。

所以钻石并不是可以人工合成的,虽然本质跟石墨是一样的,但是却不是那么容易制造的。现在能够发现的钻石基本上都有好几亿年的历史了,因此钻石才会如此的珍贵。虽然现在的石墨存储量还比较多,但是并不能把石墨变成钻石。其实接触过石墨和钻石的人都知道,不管是外观,手感还是形态,这两种都是完全不一样的物质。

钻石本身就带有非常耀眼的光芒,坚硬无比,但是石墨的质地非常的软,因此很容易折断。这就是因为钻石经历了高温的锤炼以后,才会变得非常坚硬,但是石墨并没有这样的创造的条件,因此只能够保持原本的状态。就是因为钻石的形成非常的困难,所以说现在钻石的价格才会更加珍贵。

钻石可以经历几十亿年的时间而不被损坏或者消失,这就说明了碳元素的稳定性,所以说它的形态也不是那么容易被改变的,石墨就无法变成钻石。

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