中科院種出鉆石是真的嗎 鉆石是怎么種出來

時間:2019-11-01 10:52:18來源:本站整理作者:xl點擊:

近日,中科院種出鉆石的新聞引起了很多的人的好奇心,種出的鉆石在硬度和純凈度都可以媲美天然鉆石,價格比天然鉆石更便宜,那么,中科院種出鉆石是真的嗎?鉆石是怎么種出來?下面八寶網小編來說說。

中科院種出鉆石是真的嗎 鉆石是怎么種出來

中科院種出鉆石是真的嗎

10月30日,根據央視財經的報道,中科院“種”出了鉆石,在實驗室環境下,一星期即可培育一顆1克拉的鉆石,其硬度和純凈度都可以媲美天然鉆石,價格卻只有天然鉆石的六分之一。

鉆石怎么種?

專家介紹,培育鉆石的過程就像種糧食,需要“種子”與“養料”。一顆小小的天然鉆石就是“種子”。

據介紹,“種”鉆石的原料是天然鉆石的籽晶片和甲烷氣體,

首先要有一個天然鉆石的籽晶片,還需要用到甲烷氣體,甲烷在能量作用下,形成了一個碳的等離子體,這個等離子體就像灰塵一樣,在空氣中慢慢沉積到金剛石的籽晶片,一點一點沉積上去。

從甲烷氣體中分裂出的碳原子沉積在“種子鉆石”上,以每小時0.007毫米的速度“生長”,在實驗室環境下,一星期就可以“培育”一顆1克拉大小的鉆石。

它的硬度、純凈度都可以媲美天然鉆石,但價格卻只有天然鉆石的六分之一。

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除了可以制成各類鉆石飾品外,這項技術還可用于制造激光、雷達等領域的精密儀器。采用這種新材料制造的手術刀,會更鋒利,使用壽命更長。

根據之前的報道,目前人造鉆石的市場僅占全球140億美元粗鉆市場的1%,預計到2020年,這個數字將增長到7.5%。2018年的時候,全球最大的鉆石開采公司De Beers成立了Lightbox Jewelry實驗室,用來“培育”鉆石。他們以每克拉約800美元的價格出售給年輕消費者,這個價格是其他人造寶石的五分之一,天然寶石的十分之一。

在2300℃、15到18個大氣壓的高溫高壓環境下,在中心放一顆很小的天然鉆石作為種子,在種鉆周圍是高溫金屬液體,在金屬溶液的上層是石墨,在這種環境下石墨中的碳原子會從金屬原子中列隊走向鉆石從而形成新的鉆石。這個俄羅斯的研究小組在冷戰結束后由于經費問題而使人造鉆石研究一度停止,后來隨著美國珠寶商的注資又重新恢復過來。

2005年美國的人造鉆石生產線的產能達到每小時5克拉。

近期,俄羅斯的科學家們已經研制出了直徑在3毫米左右與天然鉆石晶體結構完全一致的人工鉆石。相信隨著研究的深入,在不遠的將來就可以造出與天然鉆石一樣的人工鉆石。

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鉆石合成方法

了解了鉆石的形成過程,為人工合成鉆石提供了途徑。

最初的合成方法,也是目前普遍使用的方法,是模仿天然鉆石在地球深處的形成條件,在實驗室中創造高溫高壓的環境來合成鉆石:高溫高壓下,石墨粉融于金屬熔劑中,碳原子向高壓艙較冷的一端擴散,最終在籽晶上結晶生長。20世紀50年代起,人們就將人造鉆石用于工業用途,1970年,通用電氣的研究員制成了第一顆非常小的寶石級合成鉆石,可以像寶石一樣進行刻面處理。

不過,傳統高壓高溫法合成的鉆石克拉數較小,而且金屬觸媒會在鉆石內留有殘渣,機器內極少量的氮元素還會混入鉆石中,讓鉆石呈現黃色,導致無法作為首飾級鉆石。不過隨著高壓高溫合成工藝不斷改進,現在已經可以造出超過 30 克拉的無色鉆石。

而中國科學院寧波材料技術與工程研究所所掌握的鉆石合成技術,屬于市面上比較新穎的方法,能夠改善高壓高溫法合成鉆石帶來的缺陷。這種方法合成的鉆石能達到高級天然鉆石的顏色和純凈度,克拉數也更高。

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