人造钻石怎么制作方法

人造钻石怎么制作方法,第1张

人工钻石的制作方法如下:

以模拟钻石生成的环境,用碳来制造钻石,在2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境下,在中心放一颗很小的天然钻石作为种子,在种钻周围是高温金属液体,在金属溶液的上层是石墨,在这种环境下石墨中的碳原子会从金属原子中列队走向钻石从而形成新的钻石。但是用这种方法制造的钻石分子结构并不是天然钻石的完全八面体结构而是一种复杂结构,体积也比较受限。

人工钻石的特点

人工钻石在长紫外线下是稳定的,在短紫外线下呈现黄绿色荧光。与天然钻石相比,人造钻石可以说是非常好,而且会比普通钻石更加耀眼夺目。

人造钻石的质量和外观与天然钻石没有区别。不过一开始,由于人造钻石缺乏成熟的技术,钻石经销商可以用一种非常简单的方法来确认钻石是否是在实验室培育出来的。他们使用强力磁铁,因为在培养过程中留下了金属晶体,人造钻石内部有强力磁铁。然后钻石就可以被吸起来了。

钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的。属等轴晶系。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417,色散中等,为0044。均质体。热导率为035卡/厘米•秒•度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度352克/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后

,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。

所有的钻石均是在地壳深处经高温高压条件形成的,经火山喷发带至地表。

钻石在地下160—480千米处形成。大部分钻石被发现位于一种称作“金伯利岩”的火山岩中,这种岩石埋藏于火山活动依然活跃的地带。其他任何被直接发现的钻石,都是经其他作用而直接从原始的金伯利岩中分离出来的。

世界上产钻石的国家有20个。南非是第五大钻石生产国,前四位依次是:澳大利亚、刚果民主共和国、博茨瓦纳共和国和俄罗斯。

钻石由纯碳组成,石墨也是。铅笔中的铅芯就是由石墨制成的,然而,钻石和石墨的原子内部排列并不相同。钻石是地球上天然存在的最硬的物质之一,摩氏硬度值为10。石墨则恰恰相反,是地球上天然存在的最软的物质之一,摩氏硬度值为15,仅比滑石粉硬一些。

钻石的价值非常高,那钻石到底是怎么形成的?

热爱科学的你一定知道吧。 钻石实际上是坚硬透明的碳粒。 它和黑亮的石墨一样是碳的同素异形体。 钻石之所以贵,是因为它由数百公里深的地幔生成,而且产量低,质量好的更少。 当然,也有其他原因。 例如,垄断经营的宝石商有意抑制产销量,引起市场饥饿,从而获得超额利润等。从非洲开采的钻石。这是中科院科学家为“制作钻石”而欢呼的原因。 看到我们的“种花之家”成功制作钻石,以后花白菜价买钻戒求婚就快可以见天日了,真的想想也很兴奋。

人造金刚石的尝试。自从1797年发现钻石其实是纯碳之后,科学家们开始了用碳制造钻石的不懈尝试。人造钻石不容易。 因为在自然状态下,碳必须在非常高的温度和非常大的压力下才能完成原子的重新排列,从而形成结构坚固的晶体。 也就是说,要把石墨变成闪耀的钻石,至少需要2000K的高温和35GPa的强压力。 在相当长的一段时间里,人类无法制造出这样强大的机器。 这必须在距离地面150-250公里以下的地幔深处才能完成。 有些钻石还会在更深的地下800公里处产生,最终通过地幔的热对流、地壳运动、火山喷发输送到地表。

石墨在高压下的碳键变化。由于天然金刚石形成在深的地下,制造人造金刚石的人们也想模拟地幔的高温高压的环境。 其代表技术之一被称为HPHT,将高纯度碳、小金刚石的“种子”和熔融的镍、钴或铁混合,将其放入特制的模具和“砧”的组合中,用大型的带式压力机测量10GPa的压力和1400的高温高压下,熔融金属溶解高纯度碳源,将其输送到小金刚石种子表面沉淀,形成大合成金刚石。

HPHT加压法制备金刚石的原理。早期热压法制备的金刚石颗粒约015大小,形状和颜色都不完美,只能用于工业用途。 之后,人们改进了设备和技术,在持续的高温高压下,一周左右就能得到5毫米大小的人造金刚石。改进的热压容器。由于工艺的关系,用HPHT法制作的金刚石大多是杂色的,结晶不完全,仍然只用于工业。 而且,这个制造工艺需要非常复杂的设备和大量的能源,高额的成本也使得大粒人造金刚石的价格居高不下。科学分析:钻石是如何“种植”的?

用HPHT法制作的小钻石。俄罗斯圣彼得堡一家名为“新钻石技术”的公司在实验室利用热压法花了300小时制造了迄今为止最大的人造钻石。 重322克拉,切断后制成了重1002克拉的无色钻石。 据鉴定,这颗钻石被定为VS1网度、e色,具有非常好的光泽度,它仍然很高。几个世纪以来,钻石一直是权力、财富、地位的象征,为什么钻石这么贵? 你为什么被认为这么有价值? 我们都知道,东西稀少昂贵,真正的天然钻石非常稀少,世界天然钻石供应逐渐枯竭。 市场上大多数钻石都是人造钻石,在专家眼里人造钻石和天然钻石还是有很大不同的。

钻石为什么这么贵,那是怎么做出来的,看完之后知识就上升了。我们来谈谈钻石是怎么形成的。 在地球深部约150-200公里处,纯碳物质在压力45109Pa、温度1100-1600度的条件下结晶,形成天然金刚石,但地球深部有金刚石形成的物理和化学条件,理论上任何时期都可以形成金刚石只要达到金刚石形成的物理和化学条件地球壳产生拉力,固体岩石开始移动破裂时,发生地震,火山爆发。 火山熔岩从地球深部上升到地表时,将在深部形成的钻石带到地球的浅层和表面。 通过用熔岩冷却,可以在冷却的岩石中找到钻石。 当金刚石丰富达到一定规模时,我们称之为金刚石原生矿,不同的矿型采用不同的开采方法。由此可见,天然钻石的形成环境十分严峻,经过几亿年的化学反应,难怪成为世界上人人喜爱的宝石。 如果钻石不是那么稀有的话,那和普通的石头没什么区别。 之所以被赋予如此高的价值,是因为其形成所需的时间长,在地球上非常稀少。

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