CVD鉆石是什么？CVD鉆石有什么特征？

國石文化 2024年03月17日 22:13 182 國石之家

CVD（化學氣相沉積）金剛石，化學氣相沉積是使用一種或多種氣體在加熱的固體基底上進行化學反應并涂覆固體薄膜。 1.CVD金剛石是什么樣的金剛石？所謂的CVD（ChemicalVaporDeposition）鉆石以天然 *** 的鉆石為母石，在高純度甲烷、氫氣、氮氣等氣體的輔助下，在微波爐中的高壓下，像鉆石一樣的碳分子在原始鉆石上不斷積累，經過層層增殖，可以形成一顆10克拉大的透明鉆石。為了使CVD金剛石順利生長，經常使用具有金剛石結構的甲烷作為碳源。甲烷可以看作是由氫擠壓而成的單原子金剛石。這種“生長”出來的鉆石質量幾乎與天然鉆石相同，肉眼很難分辨。 CVD金剛石膜生長的瓶頸是避免碳氫化合物形成石墨，因此氫原子應該比碳源多得多。碳源的濃度決定了金剛石薄膜的生長速度，但當碳源過高時，氫原子將沒有時間維持金剛石結構，分解的碳將變成石墨。因此，如果碳源過于集中，就會降低向鉆石的轉化率。碳源的濃度和溫度決定了金剛石沿方向生長速率的差異，因此也決定了金剛石的晶體形狀。氫原子的濃度不僅決定了金剛石薄膜能否生長，還決定了金剛石薄膜的質量。氫原子產生的比率不受氣體的影響，但與溫度直接相關。隨著熱源溫度的降低和距離的增加，氫原子的濃度也會急劇下降。 2.化學氣相沉積人造金剛石的合成 *** 1.高溫高壓合成法:溫度和壓力也是制造晶體的兩個關鍵因素。該 *** 是在陶瓷容器中而不是在地下制造鉆石。水壓提供了高壓，電產生了高溫，因此碳包圍了由直徑為1毫米的天然鉆石制成的籽晶并形成晶體。 2.化學氣相沉積合成法:天然氣和氮氣加熱后，在洗碗機大小的壓力室中形成碳等離子體。等離子體不斷沉積在壓力室底部的碳底層上，并逐漸積累和硬化形成金剛石薄片，然后將其切割成寶石形狀、尺寸為8.2毫米的高品質黃色鉆石。該樣品是目前中國更大的人造金剛石單晶。這一成就表明其在中國人造鉆石（寶石級鉆石）領域一直處于領先地位。 3.CVD鉆石價格 CVD金剛石是國外生產的一種高科技人造金剛石，其材料與天然金剛石一樣主要是碳。它的硬度、密度、導熱性、亮度、閃光和火彩幾乎與天然鉆石相同。根據規定，人造鉆石需要在鉆石的腰部標注“人造”字樣，可以是英文或中文。然而，三年或五年后，這種CVD鉆石的亮度、火彩和閃光將逐年下降，直至變成黃棕色。從價格上看，合成鉆石的價格往往比天然鉆石低20%-50%。因為這種鉆石沒有收藏價值，很難轉手，未來變現也會大打折扣。更重要的是，CVD合成鉆石相對先進，幾乎可以與真鉆石混淆。普通消費者單純依靠肉眼觀察和觸摸等傳統 *** 很難真正區分它們。 4.CVD鉆石鑒定過去，人造鉆石和加工的成本仍然很高，對品牌飾品的要求仍然很高，特別是在設備、技術和工藝方面。但目前世界上已有少量合成鉆石投放市場，但沒有價格優勢。然而，隨著科學技術的發展，人造鉆石現在已經具有了貿易價值。 CVD金剛石的識別特征: （1）夾雜物:不同形狀的合金夾雜物，有圓形、棒狀、板狀、針狀等，其排列與內生長帶的邊界有關。夾雜物也可以以顆粒的形式分散在整個晶體中。這些包裹體在反射光下呈不透明、金黃色或深黑色，具有金屬光澤。籽晶和籽晶幻影區；籽晶幻影區是存在于金剛石內部并沿方形籽晶向外生長的方形單錐形生長區，其邊緣由較亮的細線組成。無論籽晶在加工過程中是否被磨掉，幻影區總是存在的，在暗場中或當鉆石放在浸液中時觀察這種現象會更清楚。（2）顏色:大多數合成鉆石為黃色，渴黃色（大多數）帶有沙漏形色帶；天然鉆石有無色、淺黃色等顏色。（3）吸收線:缺失天然鉆石的無色-淺黃色系列合成鉆石更具特征的415nm線。此外，大多數天然鉆石是ⅰa型，而合成鉆石主要是ⅰb型。在少數情況下，存在雙原子聚集氮。（4）異常雙折射:在正交偏振下，天然鉆石由于生長和遷移的復雜性而表現出復雜的異常雙折射特征，如不規則帶、波、斑塊和晶格，而合成鉆石則表現出微弱的異常雙折射，部分合成鉆石表現出十字形亮帶。（5）發光特征:紫外熒光:部分合成鉆石在長波紫外光下呈惰性，在短波紫外光下呈中到強黃綠色熒光，并有條帶現象，與天然鉆石的熒光特征不同。陰極發光儀（電子激發）:人造金剛石:顏色:黃色-黃色-綠色，規則分割（與主立方體和八面體不同）；天然鉆石:以藍色為主，呈層狀生長或復雜生長形態。（6）晶體形狀和表面特征合成金剛石主要為八面體和立方 *** 體，可發育菱形十二面體、四邊形八面體或三角形八面體晶面。表面可能顯示出與天然鉆石不同的樹枝狀生長線或不規則山丘或腫瘤。