人工钻石的生产方式 | 碳方程新材料

钻石,一直象征着忠贞纯粹的爱情,也是奢侈高贵的宝石代表。近几年,人工钻石随着技术的成熟越来越多地出现于市场,引发了消费者的广泛关注。

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碳方程新材料 MPCVD-4 设备

人工钻石的生产

在地球内部100~300公里处,压力为4500~6000兆帕,温度1000~1500摄氏度,高温高压,犹如一个炼炉般的过程中,富集的碳元素组分经过数亿年,结晶形成了钻石,再由火山喷发将其带到地表或接近地表。

人工钻石,是模拟钻石结晶的过程而生产出来的钻石,有两种方法。

化学气体沉淀法:

化学气体沉积法(CVD)能做大颗粒钻石,具有纯度高等特点,这种方法生长的钻石能达到高级别钻石的颜色和纯净度。

首先用激光从人工钻石或钻石上削下细小的薄片,这块薄片就好比是人工钻石的种子,激光会让钻石薄片变黑,需要对变黑的钻石薄片抛光,在钻石薄片周围涂上树脂和化学剂,让钻石薄片完全固定在钢块上。

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将固定有钻石薄片的钢块旋接在螺纹杆上,放入带有钻石极细颗粒的转轮上,让钻石薄片与钻石颗粒接触,转轮旋转时会产生摩擦力,钻石是最坚硬的矿物,只有其它钻石才能有效抛光钻石,前后差别非常惊人,钻石薄片表面会变得晶莹剔透。

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用夹子将抛光过的钻石薄片放在特制的金属底座上,它们之间留有生长所需的足够空间。

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用金属箱盖住它们,注入氢气和甲烷气体,机器内增加压力,将钻石薄片加热到1千摄氏度以上,甲烷会分解出碳原子,形成等离子体降落在钻石薄片上,沉淀结晶帮助它们长大。

两天时间就能获得周围包裹着石墨的钻石。

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但这些粗糙的钻石还需要加工才能发出光芒,在尖头钢棒上涂上树脂,将人造钻石粘在树脂上,通过不断旋转激光会切削修整每个面,让人造钻石变得晶莹剔透。

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通过放大镜检查品质,还要放入另一个抛光转轮将钻石修剪成经典的钻石形状,就会让钻石更加闪亮夺目。

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高温高压法:

高温高压法(HPHT)只能做小颗粒钻石,具有成本低,纯度低等特点,这种钻石处于中低端,作为工业用途,如用来制造钻头,刀具等;

这种方法也需要用钻石薄片作为人工钻石的种子,再将提纯后的碳元素金刚石粉、起催化作用的镍铁和钻石种子装入生长舱中。

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将生长舱放入一台分球式顶压机中,启动时顶压机产生高压,通过导电让生长舱上的加热棒加温,让生长舱内的温度达到1200摄氏度以上,还要让生长舱内上下有20~50摄氏度的温差,金刚石粉将熔化成移动的碳原子,高温区的碳原子会向低温区扩散,不断沉积在钻石种子上,经过一周就能生长出一颗人工钻石。

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人工钻石与天然钻石的区分

人工钻石也是真实的钻石,成分及性质和天然钻石基本接近,两者之间只有通过特殊的仪器才能区分。

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人工钻石的市场

目前,中国是世界上人工钻石的主要生产国,从工业级人工钻石到高品质的宝石级钻石,从几克拉到十几克拉都能培育。2009年,我国就已经能生 产出黄色、蓝色、绿色及无色透明的优质宝石级钻石。

2018年9月,世界钻石巨头戴比尔斯公司开卖人工钻石产品成为珠宝界最大新闻之一。

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页面更新:2024-04-01

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