中国成功研制人造钻石，你的钻石还值多少钱？_科学发明

钻石Diamond一词出自希腊语Adamas，意思是坚硬、不可驯服。号称“宝石之王”是世界上公认的最珍贵的宝石。钻石在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳 元素构成，具有立方结构的天然白色晶体。钻石具有宗教色彩的崇拜和畏惧，同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。现在已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长，也有人把它看成是爱情和忠贞的象征。 相信很多情侣结婚的时候戒指首选的还是钻石戒指，俗话说:钻石恒久远，一颗永流传。是钻石与爱情完美诠释。早在公元前四世纪，印度就开始交易钻石。在当时，钻石被当作宝石或者护身符，而有限的钻石产量仅仅能够满足印度富裕阶层这一有限市场。到了1947年，戴比尔斯创作出经典广告语“钻石恒久远，一颗永留传”，钻石成为永恒承诺的象征，走向国际市场。

金刚石俗称“金刚钻”，也就是钻石的原身，它是自然界中天然存在的最坚硬的物质。由于硬度最高，钻石加工必须使用与自身硬度相同的钻石粉相互摩擦切削才行。奇特的是如果在阳光下用放大镜观察钻石，钻石可能会慢慢消失不见。这是因为当阳光聚焦在钻石上的一点，温度达到钻石的燃点时，钻石燃烧变成了二氧化碳气体。科学家研究发现钻石在纯氧中燃点为720~800℃，在空气中为850~1000℃，也就是说，钻石不仅怕光，还怕热所以，千万不要让你的钻石接近高温，更不要好奇心太重，用大明火考验它。钻石虽然坚硬，但是它还怕撞击？没错，钻石本身很坚硬，但往往越是坚硬的物质越是脆弱，韧性越差。钻石虽然能切割任何东西，不怕磨损，但是却害怕撞击，所以请不要带着“娇贵”的钻石做剧烈的活动，比如：与石头、陶瓷等硬物碰撞或摔向大理石地面。

和其他被人们熟知的宝石一样，钻石也是普通的化学物质。就如同蓝宝石是三氧化二铝、翡翠是二氧化硅、莫桑石是碳化硅，钻石也不过是碳的同素异形体。

如同H2O在不同条件下呈现不同的形态——液体水、固态冰和气态水蒸气，C元素在不同的温度和压力下具有不同的形态表现：在常温常压下就是我们常见的黑色碳或石墨，在高温高压下则变成闪亮夺目的钻石，而在一定条件下，它也可能是液态或者气态C。钻石和石墨是同一化学元素C的同素异形体，只是原子结构不同，钻石为稳定的四面体结构，而石墨为层状结构，两层之间可以任意滑动。不同的原子结构导致两者完全不同的物理化学性质：钻石是地球上硬度最高的物质，其硬度被定义为莫氏硬度10；石墨为地球上最软的物质，其莫式硬度为1。这就好比小时候喝的加糖精的水，一点点会非常甜，而量再多一点的话就变得非常的苦，在两个极端间转化。

既然钻石和石墨都是C元素的同素异性体，那有没有什么办法可以让他们变成同样的结构呢？答案是“有”。就像水可以变成冰一样，无非就是让C原子重新排列一下。根据C的相图我们可以得到只要温度和压力控制在一定条件下，例如我们将压力控制在45~60GPa，温度在1100℃~1500℃，石墨就会变成钻石。

在触媒即催化剂的作用下，石墨转化为钻石的化学反应的速率加快，所需的温度和压力条件也会降低。化学反应就像是要穿越一片山区，原本需要先爬到山顶再下山才能通过，但加入了触媒之后，便如同打通了山底隧道，使反应更容易进行。目前最常见的触媒为金属触媒，主要有纯铁、纯铜和纯镁；合金触媒有镍基触媒和铁基触媒（如铁镍、铁钴、铁锰、铁镍钴、铁钴锰镍等；除此之外还有非金属触媒和超临界流体触媒等等。

中国的人工合成钻石自20世纪90年代开始蓬勃发展，进入 21世纪以来，在世界合成钻石领域占据了优势地位，2016年产量已接近200亿克拉：同年国内登记结婚的新人共有1133万对，如果将这一年国内产出的合成钻石平均分配，每对新人能分到1800克拉。中国目前合成钻石的售价大约为天然钻石的50%~70%，随着技术的进步和规模化生产带来的边际成本递减，未来合成钻石的成本甚至有可能降到天然钻石的10%~30%。根据摩根士丹利的调研报告，到2020年，小颗粒合成钻石的市场售价将达到同级别天然钻石的50%，而大颗粒合成钻石的售价有可能降到同级别天然钻石的30%。摩根士丹利还预测，虽然目前合成钻石的销售额在全球市场中仅占1%，但随着工艺质量和钻石尺寸的快速提升，合成钻石可能会在2020年占据宝石市场15%左右的份额。脱去忠贞不渝的象征外衣，未来的钻石可能只不过是一枚平平无奇的小石头罢了。

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 是真的。正常的价格在一万左右起步。早在上世界50年代，美国、俄罗斯的实验室就培养出了人工金刚石，今年来技术的改良，利用HPHT的技术，做出了骨灰钻石。价格好像有点贵哟。

钻石：

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。简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石美丽、稀有，是爱情和忠贞的象征，代表永恒不破的爱情。钻石在天然矿物中的硬度最高，其脆性也相当高，用力碰撞就会碎裂。源于古希腊语Adamant，意思是坚硬不可侵犯的物质，是公认的宝石之王。

真的很难回答，因为钻石和黄金不一样，黄金可以人工提炼到很高的纯度，而且非工艺品的黄金形状如何对价格没有决定性的影响。而钻石的好坏除了受原料的质地如颜色、净度、形状等因素影响外，后期的设计、切割、打磨等工序也会产生直接影响，而且现在钻石一般不单独出售（除非你专门做钻石原料批发），而是镶嵌在首饰上出售，还要考虑首饰的质地、构思和工艺。难以控制的因素太多，因此钻石的价格真的很难准确回答。我们中国古话说“黄金有价玉无价”，钻石也是一样的。

钻石价格有两方面的含义，即钻石原料（毛坯）的价格以及成品钻石的价格，这两者分别受不同因素的制约，主要包括稀少性、找矿、采矿的成本、钻石切割加工的费用／肖费者对钻石的需求等。

一、钻石原料（毛坯）的价格认为钻石毛坯的价格由戴比尔斯（De Beers）来确定，这种说法有一定道理，但不准确。

戴比尔斯中央统售机构（CS0）是戴比尔斯从事钻石毛坯销售的机构，而戴比尔斯是一家钻石矿物公司，主要从事钻石的找矿、勘探与采矿。戴比尔斯及其它钻石生产者，如俄罗斯、博兹瓦纳等组成“钻石生产商协会”，它们向CSO（中央统售机构）销售其所开采的钻石。中央统售机构有一本“价格手册”，其中列出了14000种钻石毛坯的价格，中央统售机构就是按照这本手册购买钻石生产商的钻坯。同时为了保证钻石价格的公正与透明，中央统售机构向其特约看货商（sjghtholder）销售钻坯也是以这本“钻石圣经”为准确定钻坯的价格。因此这本子册反映了钻石毛坯的价值。

钻石毛坯的价格取决于钻坯的生产费用、成本，其中主要包括钻石的找矿。勘探费用，众所周知，钻石是自然界中最稀少的天然资源，主要出产于金伯利岩和钾镁煌斑岩中，这两种岩石在地球上也很少见。这两种岩石通常呈管状、脉状产出，每个岩管在地表的出露面积平均仅005平方公里，而地球的陆地面积有149亿平方公里！而且陆地大多被农田、森林、河流、湖泊所覆盖。地质学家们为了寻找金伯利岩管，常年累月奔波在荒漠、野外，采用各种有效的技术、手段，确定金伯利岩的位置、规模、形状，并了解其中钻石的含量，经过定量的计算后论证建立开采矿山的可能性及所使用的开采方法。因此钻石的采矿成本只能计算平均的采矿成本，理论上来讲，开采一颗SI级的钻石与开采一颗VVS级钻石所用的成本是一样的。

但是，钻坯的价值除反映钻石的开采成本外，还反映了这一级别、种类钻石在自然界的产出率，产出率越低，钻石的价值越高。总体来说，颜色越白的钻石越稀少，净度级别越高的钻石越稀少，颗粒越大的钻石越稀少，形状越规则（如八面体、立方体）的钻石越稀少。

二、成品钻石的价值

成品钻石的价值受钻石毛坯价值的影响，也受钻石切割加工成本的影响，还受市场供求关系的影响。

一旦钻石毛坯离开戴比尔斯中央统售机构，钻石便进入了市场，其加工将主要由市场情况决定。但是，从商品的角度来说钻石不是生活必须品。生活必须品，如粮食、石油等其市场规模基本是稳定的，而钻石市场需求情况会随政治形势、经济形势、地方货币汇率等而发生变化。如五十年代，西方经济蓬勃发展，就业率提高，居民收入增加，钻石市场需求旺盛；又如， 1996年下半年开始，以泰国、印度尼西亚、马来西亚等国家为首的东南亚国家发生了金融危机，导致所有波及国家的经济增长下滑，钻石市场呈现负增长。为了保证钻石市场的长期稳定与发展，戴比尔斯密切关注市场的变化，以保证钻石市场的供求平衡，这就是中央统售机构的“缓冲库存”所发挥的作用。今年，随着亚洲经济的复苏，美国经济继续保持增长，加之戴比尔斯有效的广告宣传，钻石市场呈现增长的态势，戴比尔斯增加钻石毛坯的供应，1999年上半年CSO钻坯的销售比1998年同期增长了44％。

如前所述，成品钻石的价格除受钻坯价格的影响外，还受切割成本及市场供求关系的影响。钻石的切割是一项传统工艺，因此切割活动主要集中于重要的传统切割中心，包括美国的纽约、比利时的安特卫普、以色列特拉维夫及印度盂买，即使在科学、技术高度发达的今天，虽然钻石切割设备有了相当的改进，但钻石的切割、加工仍然是一项以手工操作为主的工艺，需要娴熟的技术、丰富的经验及全神贯注的投入，才能实现对钻石的完美切割，因此克拉数越大、质量级别越高、结构越复杂的钻石，切割的成本越高、风险也越大。因此总体来说，最终成品钻石的大小、质量与切割中心的劳动力成本有密切的关系，例如纽约主要切割大钻石、高质量的钻石，由于这里的劳动力成本高于其它切割中心；泰国、印度的劳动力成本较低，这里主要切割克拉数小、质量较低的钻石。即便在同一切割中心，切割一颗重1克拉、VVs净度的钻石，要比切割同样大小的、净度为P级的钻石付出更高的劳动力成本。

天然钻石一直深受消费者喜爱，不过近年来，实验室培育的钻石也在快速崛起。据了解，天然钻石的形成需要几十亿年的时间，但现在，随着技术发展，只需要几个星期，便可以在实验室培育出钻石，市面上的售价也可以比天然钻石低30%-40%。 

自然钻石怎么形成的？

石墨变钻石的制造工艺，在地表150多公里之下，在约为海平面5至6万倍的压力下，一块碳石便可结晶成为钻石，随着时间的变迁，约等上三十亿年钻石便会随着火山岩浆一起排出地表，这些也是自然钻石。

人造钻石如何制造的？

在现代制造工艺下人造钻石的形成，只需要4天且具备一致的物理化学光学等特性，首先把石墨块震动磨成细粉。接着添加吸取微小的钻石精准搅拌后，放入特制模具中高压下形成石墨芯，然后放入陶瓷性心中，下一步便是碳原子重新生长。在大型的生长箱内，有14片被称为铸模的厚重金属块，把它们围绕钻石核心组成一个球形，来模拟地表下150公里处地函的状况，接着给生长箱内加压至每平方85万磅，并把温度提高至华氏2700多，将近钢铁的熔点。

钻石是由石墨变成的。

我们知道钻石和石墨也是一种碳只是分子结构的不同，石墨的碳原子之间，连接松散。而钻石的碳原子之间连接紧密。在生长箱内高压与高温下核心中的石墨，分解为碳原子，碳原子受到钻石晶种的吸引，附着在上面。以晶种当作分子模板。他们开始排练成严密且间隔一致的钻石结构，第14天的高温高压后核心里的部分，便转变成了钻石。制造得到的核心，还需要放进酸溶液里燃烧掉多余的石墨，再经过清洁剂清除残渣，一块新的粗钻石便诞生了。最后粗钻石，经过工艺的打磨，一块价值昂贵且精美的人造钻石便制造完成了。