培育钻石技术： HPHT vs CVD

培育钻石小助手 2021-07-26 09:54:09 本文来源：培育钻石信息网责任编辑：培育钻石小助手

高温高压（ HPHT ）技术：高温高压技术完全模拟天然钻石的生长过程，在地上重现碳元素层的反应并将石墨转换成钻石。

HPHT 法（温度在1 400 ℃ -1 700 ℃ 、压力在5.2GPa-5.6GPa ）钻石是指模拟天然钻石生长的环境，在六面体高压机内，以石墨、金刚石粉或石墨 - 金刚石粉为碳源，在高温高压、金属触媒等生长环境中形成的等轴晶系晶质体。采用高温高压法生产20克拉培育钻石仅需要数周时间。

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生长过程就是顶压机生长舱高温区放入高纯度的石墨作碳源，在低温区放置钻石籽晶。在一定的温度梯度驱动下，碳源从高温处的高浓度区向对低温处的低浓度区扩散，在低温区的钻石籽晶处于过饱和而结晶，然后冷却取出，采用浓硝酸清除钻石表面的杂质。

化学气相沉积（ CVD ）技术：通常是在高温等离子的作用下，含碳气体被离解，碳原子在基底上沉积成钻石膜。

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单晶钻石通常是碳原子在钻石基底上沉积而形成。含碳气体通常是指含氮、甲烷和氢的混合气体，甲烷是合成钻石碳原子的来源，氮可以增加生长速度，氢可以抑制石墨的形成。通常CVD 合成钻石是在低压高温条件下进行，压力一般小于一个大气压，温度在1 000 ℃左右。

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两种技术各有优势， HTHP效率更高颜色更好， CVD纯净度更优。生产1克拉培育钻石原石，由于高温高压（ HTHP ）是碳原子与碳原子连接形成，所以生长周期仅需要数天。化学气相沉积（ CVD ）是在晶种片上将含碳气体解离生长，逐渐堆积增生，这就需要数周的生长周期。由于高温高压（ HTHP ）需要金属触媒作为溶剂参与反应，所以会对钻石的纯净度产生一些影响，化学气相沉积（ CVD ）纯净度稍好。

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