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什么是培育钻石,它与矿采钻石有什么不同?

2022-12-08 21:17:57 646

摘要:从原理上讲,培育钻石和矿采钻石确实没有区别。钻石的本质其实是碳,它在地球上的储量很大,但它的天然形成条件却极其苛刻。矿采钻石是数百万年前在地幔深处形成的。后来,由于火山爆发等板块运动,钻石被带到了地表。由于天然钻石的开采成本非常高,且开采数...

从原理上讲,培育钻石和矿采钻石确实没有区别。钻石的本质其实是碳,它在地球上的储量很大,但它的天然形成条件却极其苛刻。

矿采钻石是数百万年前在地幔深处形成的。后来,由于火山爆发等板块运动,钻石被带到了地表。由于天然钻石的开采成本非常高,且开采数量稀少,矿采钻石极其昂贵。

1953年,瑞典一家工程公司利用高温高压培育技术研制出40颗小粒钻石,为人类培育钻石打开了大门。几十年后,人们已经能够在实验室中培育出具有一定颜色、重量和纯度标准的宝石级大单晶钻石,这就是培育钻石。
培育钻石名称中的“培育”二字非常贴切——
用真钻石做种子,让它们生长。

2022年7月26日

原理如下:
在实验室中,以砾石大小或薄片大小的金刚石为种子,为金刚石的生长提供原子结构模板,进而模拟天然钻石苛刻的形成条件。添加含碳物质,使游离的碳原子逐渐附着在金刚石种子上,与金刚石种子的碳原子结合形成新的化学键,使种子逐渐长大。
培育钻石与矿采钻石在硬度、折射率、密度、色散等物理化学性质上基本相同,甚至优质培育钻石所含的杂质也少于矿采钻石,两者的唯一区别就是诞生过程。
目前,在全球合成金刚石行业中,培育金刚石主要采用高温高压(HTHP)和化学气相沉积(CVD)方法生产。其中,高温高压法采用六面顶压法生产培育金刚石,化学气相沉积法采用CVD沉积设备生产培育金刚石。

两种方式生产出来的产品类型和产品特性也不同,主要的工业应用也集中在不同的终端领域。高温高压法的原理是石墨在超高温下,在高压条件下和金属催化剂的催化下,金刚石晶体通过相变生长。此法生产效率高,经济性好,但大晶粒单晶易产生杂质。化学气相沉积法纯度高,但颜色不易控制,呈淡黄色状态。

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