如何在实验室中合成钻石？

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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自然钻石形成：钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石，是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素组成的单质晶体，碳原子呈立方最紧密堆积， 彼此以共价键相连时， 就形成了自然界最硬的钻石||人工钻石形成：人工合成金刚石的方法有两种，是高温高压法及化学气相沉积法。

大部分钻石是在地质的高温高压下形成的。而钻石形成条件的压力在45到6Gpa，温度在1100到1500℃。大致换算下来相当于地下150到200km的深度。在地球深处只有很少的地方具有这种钻石形成的物理、化学条件。

从目前开采的钻石矿中发现，绝大多数的钻石形成年代都在20亿至30亿年前，在南非地区发现的一些钻石的年龄甚至达到了45亿年左右，这也能在一方面证实钻石是在地球诞生后不久便开始在地球内部结晶的。钻石也是世界上最古老的宝石。

那么钻石形成于年代久远的地层深处，是怎么被发现的呢？钻石一般是通过火山爆发而被岩浆带到地表。有些钻石矿石恰好落在河流上游，经过千百年的风吹日晒自然瓦解，钻石暴露在外，随着径流的冲刷来到下游，被有缘人的发现。所以在最开始的时候人们都是直接在河边“淘钻石”，就像淘金那样。

钻石是很多女性心中的最爱，也是唯一的一种单一成分的宝石，象征着纯洁的爱情。那么这种珍贵的宝石是怎么形成的呢？话说很久很久以前

在二十亿到三十亿年前，那时候的地球还处于少年时代，满地还是未凝固的岩浆。地球表面遍布着碳和二氧化碳，温度常年超过了500度，地表压力也非常强大，相当于现在地壳深处接近地幔位置的压力，还有一刻不停的闪电在空中闪烁。

各位看到这里，是不是有点似曾相识的感觉呢？没错，那时候的地球就和现在的金星环境差不多，不但环境恶劣而且毫无生机，

慢慢地在逐渐下降的温度和闪电的共同作用下，无机物中产生了原始的有机物，有机物进一步聚集，一步步开始产生了生命的雏形。

而大量的碳慢慢沉入了地壳深处，在温度和压力的共同作用下，产生了钻石。

有研究表明，钻石形成的条件，温度至少要1500度以上，压力要在5-6Gp以上，这就相当于现在地下一百公里深度的条件。

随着地壳运动和气候环境的共同作用，钻石逐渐从地壳深处向上运动，从而形成了矿脉。

目前全球已探明的钻石储量大约有500吨左右，从古至今已经开采的数量大约有350吨。

在世界各地均有钻石产出，已探明有30多个国家拥有钻石资源，年产量大概有一亿克拉。钻石产量排名前五位的国家是澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯和南非。这五个国家的钻石产量占全世界钻石产量的90%左右。其它产钻石的国家还有刚果、巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、加纳、几内亚、象牙海岸、利比利亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。

我国钻石产地主要在东北、山东和湖南，已知开采出来的最大钻石名为金鸡钻石，重达280余克拉，可惜的是在日本侵华的时候被抢走了，从此下落不明。

现在的钻石合成技术已经比较成熟了，产出的钻石纯净度和质量甚至比天然钻石更好，而且价格相对低廉。

合成钻石的形成条件和自然条件下是一致的，也需要很高的温度和压力。

小结：购买钻石作为装饰品是可以的，但是要想投资保值的话，还是选择其它途径为好。

自然钻石形成：钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石，是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素组成的单质晶体，碳原子呈立方最紧密堆积， 彼此以共价键相连时， 就形成了自然界最硬的钻石

人工钻石形成：人工合成金刚石的方法有两种，是高温高压法及化学气相沉积法。

大部分钻石是在地质的高温高压下形成的。而钻石形成条件的压力在45到6Gpa，温度在1100到1500℃。大致换算下来相当于地下150到200km的深度。在地球深处只有很少的地方具有这种钻石形成的物理、化学条件。

从目前开采的钻石矿中发现，绝大多数的钻石形成年代都在20亿至30亿年前，在南非地区发现的一些钻石的年龄甚至达到了45亿年左右，这也能在一方面证实钻石是在地球诞生后不久便开始在地球内部结晶的。钻石也是世界上最古老的宝石。

那么钻石形成于年代久远的地层深处，是怎么被发现的呢？钻石一般是通过火山爆发而被岩浆带到地表。有些钻石矿石恰好落在河流上游，经过千百年的风吹日晒自然瓦解，钻石暴露在外，随着径流的冲刷来到下游，被有缘人的发现。所以在最开始的时候人们都是直接在河边“淘钻石”，就像淘金那样。