目前,在实验室有两种制造人造钻石的途径。
一种是化学气体相沉积法,英文简称叫做CVD,由位于波士顿的阿波罗钻石公司研制。
这种方法较灵巧,是一种在高压器里制造钻石。具体是在一个如洗碗机大小的高压器里,用化学气体相沉积的方法来加热天然气和氢气,接着便会产生一种碳化电浆,电浆随后会像雨点一样撒落在高压器底部的碳化基片层上。电浆越积越多,而且慢慢变硬,最后形成像钻石一样的晶体,纯且清亮。
另一种制造人造钻石的方法是由位于佛罗里达州的盖迈希公司研制的“残酷”办法。
在这里,高温和高压更是制造技术的关键。在一个陶制的容器里,液压机可以提供高压达58000个大气压,而电则可以产生热量,温度可达2300华氏度,如同提供了一个仿真天然钻石在地壳中形成的环境。科学家在这种高压和高温的状态下,把碳晶体原料变成黄钻石。
尽管生产人造钻石的仪器非常昂贵,但比起开采一个钻石矿还是要划算得多。目前,盖迈希公司正在销售由它生产的有色人造钻石,包括极其罕见的黄钻石和蓝钻石。黄钻石可用作珠宝,但用于数字技术还不够纯。不过,其价格相对天然钻石要低,例如人造黄钻石的售价大约是5000美元一克拉,而天然的要4倍的价钱才能买到。
CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉淀)钻石的影响
1 颠覆对钻石价值观
过去号称要百万年才能结晶的昂贵钻石,可以在实验室中不到一周就制造完成,颠覆了一般人对钻石的价值观感。
2 提升钻石在各领域应用
以往钻石因价格高昂,多半用作珠宝饰品。一旦可便宜制出高质量的钻石,其应用价值,会迅速普及到各个领域。
专家预言廿一世纪最重要的发明将是会长大的钻石。有朝一日,价廉物美的钻石会取代硅在半导体的角色,使人类科技进入另一世界。
钻石大量生产后,可更平价,且发展有更多元的功能。钻石硬度高,具优异导热及切割、研磨特性,可在医疗上及电子组件上有很好之应用。 合成钻石:HPHT合成钻石大多为Ⅰb型;CVD合成钻石都是Ⅱ型的。主要用于区分改色钻石。但就从科技发展本身的规律来看,所有的仪器并不可能成为终极武器。文献资料显示,还有更多的大型仪器和研究方法用于检测合成钻石及优化处理方法,例如,液氮冷却技术用于可见光吸收检测、红外光谱检测、光致发光光谱、激光拉曼光谱、阴极发光等等。
合成钻石也可经过辐照和高温高压处理获得各种艳丽的颜色。按行规,人造钻石需要在钻石的腰部注明“人造”字样,或是英文,或是中文,而这批100多粒的人造钻石并没有亮明身份,供货商也未附带任何产品说明,目前国内外均有人工钻石的加工基地,加工地点相当隐蔽。钻石难辨真假,市场上售卖的钻石往往带有专业机构出具的鉴定证书。用老方法检测易被“忽悠”,所以业内专家提醒消费者,人造钻石价格便宜近两成,且不具保值潜力,购买钻石时应看清楚第三方检测证书。 高压高温造人造钻石
目前,在实验室有两种制造人造钻石的途径。
一种是化学气体相沉积法,英文简称叫做CVD,由位于美国的CVD钻石公司研制。
这种方法较灵巧,是一种在高压器里制造钻石。具体是在一个如洗碗机大小的高压器里,用化学气体相沉积的方法来加热天然气和氢气,接着便会产生一种碳化电浆,电浆随后会像雨点一样撒落在高压器底部的碳化基片层上。电浆越积越多,而且慢慢变硬,最后形成像钻石一样的晶体,纯且清亮。
另一种制造人造钻石的方法是由位于佛罗里达州的盖迈希公司研制的“残酷”办法。
在数十年的实验之后,科学家终于可以“种”出可媲美最珍贵的戴比尔斯钻石的人造钻石。
完美的大于2克拉的单晶钻石很快就可以被“种”出来。从去年开始,科学家们已经成功掌握了造出10克拉单晶钻石的方法,最厉害的是,这种钻石在颜色和纯净度上甚至超过了真的矿产钻石。在10年内,人造钻石将会变得越来越便宜。2011年,第一颗钻石半导体将会面市。
不会有假的莫桑钻。不会掉色的,莫桑钻是合成物,莫桑石的学名叫合成碳硅石,其天然对应物是法国科学家Henri Moissan大约于1894年在亚利桑那陨石坑中发现的一种矿物。
早期的合成碳化硅颜色净度和大小都无法达到宝石级别的要求,随着技术进步,宝石级合成莫桑石研发成功,并在1997年推向市场。
它的多项物理特性都与钻石非常相似。化学成分为SiC,比重略低于钻石,硬度达925,仅次于钻石,远胜于其他宝石;它的色散(0104)甚至比钻石(0044)更大,折射率265~269(钻石242),闪耀的程度让钻石自叹弗如;又因为导热性极高,可以“骗过”钻石探针,呈现钻石反应。
扩展资料:
以莫桑石为代表的钻石“模仿品”,就算从外观上看难以分辨,但科学鉴定并不是一件难事。“即使出现了等轴晶系的莫桑石,鉴定起来也并不难,毕竟莫桑石的化学成分跟钻石是不同的。事实上,莫桑石只对那些自信的凭经验去鉴定、买货和想‘捡漏’的人有威胁。”丘志力表示。
“对于普通消费者,最安全的办法不是自己去鉴别,而是从正规的渠道购买,而且一定要看证书,证书必须由具有资质的实验室出具。此类产品虽然用肉眼越来越难以识别,但对于有实力的实验室来说,验明其真身仍是小菜一碟。”
相形之下,对于天然钻石的“克隆人”CVD钻的鉴定技术含量更高,必须彻底将其交给实验室。“地球上的天然钻石至少都有十亿岁了,合成钻石则像初出茅庐的血气方刚小伙子。
相比起天然钻石这些好脾气的‘成熟稳重人士’,合成钻石内部的生长结构、内应力方面都非常明显,实验室可以通过破译这些信息来区分合成钻石与天然钻石。
凤凰网-莫桑石升级换代冒充天然钻石 高仿钻真假难辨(图)
-莫桑钻
天然钻石本身就很好,不管是应用于工业还是珠宝领域都是有很高的价值,所以才会有人造CVD钻石出来,至于区别,CVD钻石是天然钻石的五分之一的价格,一个是在地下自然环境长大的,一个是实验室模拟自然环境长大的,其特性和成分都是完全一样,非检测机构无法区分。
1954年,人造钻石首次成功合成,当时,一批美国CVD钻石公司的研究员在实验室里制造出一颗钻石,他们仿造钻石在自然界形成的环境,给碳加以极度的高温顺高压。
同样在上个世纪五十年代,另一种制造合成钻石的方法被研发成功,这种化学气相沉积(CVD)的方法,在很低压力和相对低的温度下,将碳从含碳的混合气体沉积成钻石基体。
人造钻石的品质精良外貌与自然钻石难以区分。刚开始的时候由于人造钻石技术不够精良,钻石商可以用非常简单的方法确认钻石是否在实验室培养长大,他们用的是强力磁铁,由于人造钻石内部有培养过程残留的金属结晶,强力磁铁便能将钻石吸起。可是随着人造钻石技术的不断成熟,原来的老办法已经失效了。
人造钻石的鉴别需要专门的鉴定机构和鉴定仪器才能实现,又由于设计的科技和仪器本钱十分高昂,国际上只有少数几家实验室具备鉴别合成钻石和自然钻石的能力,目前国际上人造钻石鉴定最权威的机构是IGI国际宝石学院和GIA美国宝石学院。
前不久,美国著名的宝石级别人造钻石生产商将推出其人造钻石珠宝产品线,所有钻石都必须经过IGI权威鉴定才能销售。人造钻石的等级已经可以达到半克拉以上,H色和VS级别以上。 人造钻石证书上会清楚注明该钻石是人造钻石,与自然钻石不同,保护消费者利益。消费者切忌贪图便宜购买来历不明未经权威认证的钻石以免上当受骗 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自然钻石作为种子,在种钻四周是高温金属液体,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院子中列队走向钻石从而形成新的钻石。这个俄罗斯的研究小组在冷战结束后由于经费题目而使人造钻石研究一度停止,后来随着美国珠宝商的注资又重新恢复过来。
2005年美国的人造钻石生产线的产能达到每小时5克拉。近期,俄罗斯的科学家们已经研制出了直径在3毫米左右与自然钻石晶体结构完全一致的人工钻石。相信随着研究的深进,在不远的将来就可以造出与自然钻石一样的人工钻石。
人造钻石和天然钻石,除了来源不同外,其它方面几乎没有什么不同,即使是专业的宝石学家,也需要借助专门的设备来分辨。
人造钻石,也称为合成钻石,是模拟天然钻石在地幔中形成时的自然条件,在高度受控的实验室环境中生成的钻石,人造钻石与天然钻石具有相同的光学和化学特性。
人造钻石根据不同的制造方法,分为HPHT(高温高压)钻石和CVD(化学气相沉积)钻石两种。人造钻石可以有多种色系可以选择,也可以制造出非常稀有的花色。
随着人造钻石的技术不断成熟,已经可以合成23克拉的无色切割CVD钻石了,这已经是宝石级别的钻石了;由于人造钻石可以大量低成本地生产,已经严重影响到天然钻石的价格,特别是中科院突破了以籽晶片和甲烷气体来制造钻石的技术,每个气体槽中每星期可以培育出一克拉大小的人造钻石。
天然钻石是在数十亿年的高温和高压条件下自然形成的,产生于地表之下大约 150公里深处, 钻石的碳原子在所有方向上的键合都基本相同。由于天然钻石产量比较少,能切割成宝石级别的钻石更少,所以天然钻石的价格到现在都很昂贵。
2018年7月,美国联邦贸易委员会对钻石作出了新的定义,不再区分天然钻石和人造钻石,而是统一称之为钻石,这给钻石行业予以了沉重打击,因为在新规中写道:不可在商业行销中,以合成一词,制造对手的合成钻石不是真钻石的印象……这是误导(消费者)。
随后,钻石行业的各大巨头也开始销售人造钻石,但还是有意区分出天然钻石和合成钻石市场,当时两者之间的价格相差近10倍。
还有一个极其微小的差别就是两者的硬度不同,天然钻石的莫氏硬度为10,而人造钻石的莫氏硬度为925。
时至今日,人工钻石技艺日益精湛,其制成的合成钻石,几乎可以假乱真,然而与天然钻石相比,它价值要逊色许多。目前市场上不少钻石皆是这类人工钻石,鱼目混珠,让不少人上当受骗。天然钻石与人工钻石的鉴别成了宝石选购当务之急。 天然钻石多形成于地表以下200公里的岩层之中,受高温高压而形成,其温度约1500度,50000帕大气压,但是以现代的科学手段却不难模拟出类似的环境来生产钻石。 天然钻石与人工钻石多是由碳元素组成,并且同样以晶体点阵排列,基本上相同的物理性质,唯一不同之外在于,天然钻石晶体点阵存在不规则,也说是有瑕疵,这是由其形成环境和条件不同所致。目前市场上很多有色合成钻石,其颜色往往比天然钻石更为浓郁鲜亮,这一点较易鉴别。但是无色透明的钻石鉴别就比较困难了,其鉴别往往需要通过复杂的工艺。不过,好消息是无色透明钻石合成也比较困难,日前市场上这类钻石数量不多。
界定工业级钻石和宝石级钻石是以钻石矿出产的天然钻石为基础的,品质好的钻石用于钻石元胚,那就是宝石级钻石;品质差的够不上宝石用途的会用于工业用途,那就是工业级钻石。
CVD合成钻石是以天然钻石加以很多气体在特定压力温度环境下长时间合成的,合成钻石包括HTHP法、CVD法等都限于实验室阶段,未能大规模应用于工业用途,也未能进入珠宝市场,因为合成钻石和人工处理钻石都具有独特的特征,在专业的人员和仪器鉴别之下这些钻石会被区分出来,所以市场上附有证书的钻石可以认为都是天然钻石。
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