人造鉆石已經實現產業化

國石文化 2024年03月17日 20:26 5 國石之家

人造鉆石已經實現產業化

人造金剛石是一種由直徑為10-30納米的金剛石結晶聚合而成的聚晶金剛石。早期的人造鉆石呈現出淡淡的糖色，因為空氣體中的氮原子進入了鉆石晶體。經過科學家改進的生產 *** ，現在生產的人造鉆石在外觀上與天然鉆石沒有區別。由于生產環境的不同，人造鉆石的分子結構不是天然鉆石的完全八面體結構，而是一種復雜的結構，這將導致磷光。隨著人造鉆石生產技術的成熟，其成本低廉，各種顏色的鉆石都可以制造出來并在珠寶市場上嶄露頭角。 1954年，人造鉆石首次合成成功。當時，一群來自通用電氣公司的研究人員在實驗室里制造了一顆鉆石。他們模擬了鉆石在自然界中形成的環境，并使碳經受極高的溫度和高壓。同樣在20世紀50年代，另一種制造人造鉆石的 *** 被成功開發出來。這種 *** 被稱為化學氣相沉積（CVD），在非常低的壓力和相對較低的溫度下將含碳混合氣體中的碳沉積到金剛石基體中。人造金剛石的鑒定 *** 人造鉆石的質量和外觀很難與天然鉆石區分開來，但還是有辦法的。鉆石經銷商可以用一種非常簡單的 *** 來確認鉆石是否已經在實驗室中長大。他們使用強磁鐵，因為在培育過程中人造鉆石中有金屬晶體殘留，強磁鐵可以吸起鉆石。人造金剛石的生產 *** 在2300℃和15萬至18萬個大氣壓的高溫高壓環境下，中心放置一顆小的天然金剛石，籽晶金剛石周圍是高溫金屬液體，金屬溶液上層是石墨。在這種環境下，石墨中的碳原子將從金屬場排列到鉆石上，形成新的鉆石。冷戰結束后，由于資金問題，俄羅斯研究小組停止了對合成鉆石的研究，隨后在美國珠寶商的注資下恢復了研究。2005年，美國人造金剛石生產線的生產能力達到每小時5克拉。近日，俄羅斯科學家研制出一種直徑約3毫米的人造鉆石，與天然鉆石的晶體結構完全一致。相信隨著研究的深入，在不久的將來可以制造出像天然鉆石一樣的人造鉆石。國內人造金剛石水平的進步河南理工大學材料學院超硬材料研究所成功合成了一顆重量為2克拉、尺寸為8.2毫米的高品質黃鉆。該樣品是目前國內更大的人造金剛石單晶。據了解，高品質寶石級金剛石單晶作為一種戰略資源，在工業、科技和國防等諸多領域具有重要應用，市場前景廣闊。此前，只有美國、英國、日本等發達國家能夠合成寶石級金剛石單晶。由于其巨大的商業價值，寶石級金剛石單晶的合成技術長期受到嚴格封鎖。