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一文读懂实验室人工培育钻石

培育钻石网编辑    2020-08-01 00:00:00    本文来源:培育钻石信息网    责任编辑:培育钻石网编辑

“钻石恒久远,一颗永留传。”这句话不仅让全球最大钻石供应商名垂广告史,更让一颗小石头成为普世认同的爱情象征。

尽管你有甜言蜜语,却还是抵不过钻石

那无论何时都能折射出

最完美光线的独特外观……

rounddiamondshutterstock

所以,别自恋了,能靠颜值获得芳心的不是你,是盒子里的那块石头。

你以为今天小科要带货卖钻石?

然而,并不是。今天要讲的是平价钻石(培育钻石)——天然钻石的环保替身。

钻石


01、钻石也能人工培育?

看到这里,估计很多人第一反应是:钻石还能实验室人工培育?

殊不知,自 20 世纪 50 年代起,人们就开始生产培育钻石用于工业用途,人造钻石在电信、激光光学、医疗保健等领域中得以广泛应用。1970 年,通用电气制成了第一颗非常小的宝石级培育钻石,可以像宝石一样进行刻面处理。到 20 世纪 80 年代中期,其他制造商已能够生产培育钻石。起初,这些培育钻石几乎都很小,而且呈黄色,但后来培育钻石的质量不断提高。如今,无论是无色还是有色宝石级培育钻石,在首饰中都会使用。

 那实验室人工培育钻石是如何制造的呢?

1、高压高温法(HPHT)

在实验室或工厂中创造高压高温环境来生产钻石,也就是模仿天然钻石在地球深处的形成条件。在生长室中,碳源在熔融金属中分解,碳原子通过金属聚集到一颗很小的培育或天然钻石晶种上,形成形状独特的培育钻石晶体。

人工培育钻石蓝钻

△迄今为止最大的蓝色高温高压培育钻石:5.26克拉的心形钻和5.27克拉的祖母绿切工钻。两者均被评级为深彩蓝。来源GIA

2、化学气相沉积法(CVD)

在实验室的真空室中使用富含碳的气体(如甲烷)生产培育钻石。CVD 工艺的制作过程是先将甲烷气体分子分解成碳和氢原子,然后使其沉积在钻石晶种上,培育形成方形扁平的培育钻石晶体。

cvd钻石

△这颗1.50克拉的深灰色CVD培育钻石因其颜色等级和大尺寸的结合而与众不同。来源GIA

3、制造一颗钻石要多久

在实验室里制造培育钻石通常需要几周时间。相较于天然钻石在地球深处经历的数百万甚至数十亿年的形成过程,这个时间可以说是非常短暂了。

值得一提的是,和天然钻石一样,培育钻石可以通过人工处理来改变颜色,或者改善其正面外观和净度。

cvd38


02、天然钻石PK培育钻石

天然钻石和培育钻石都是纯碳构成的晶体,两者在物理性质,化学性质,晶体结构及光学性质都是完全一样的。

天然钻石和培育钻石对比

△天然钻石和培育钻石分得清吗?

 天然钻石和培育钻石有何区别呢?

1、天然钻石VS培育钻石

让我们先从形成方式、价格和外观质量来区分。



2、人工培育钻石晶体形状

由于形成条件不同,天然钻石和培育钻石的性质也有差异。天然钻石晶体和实验室培育钻石的形成温度所差无几,但天然钻石会长成八面体(八个等边三角形晶面)晶体,而培育钻石晶体可以长为同时包含八面体和立方体(六个正方形晶面)的晶体。


天然和培育生长环境下形成的钻石晶体的形状迥然不同。从左至右分别是 CVD 钻石、HPHT 钻石和天然钻石。八面体表面显示为黄色,立方体表面为蓝色。大部分天然钻石都会生长成八面体(右),但 HPHT 钻石(中)通常是立方体和八面体表面的结合。CVD 钻石(左)中完全没有八面体表面。晶体生长的方向如箭头所示。虚线代表 HPHT 钻石中晶种的位置和 CVD 钻石中晶体的边缘,立方体晶面比八面体晶面生长得更快。

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3、人工培育钻石制造钻石时间

那么下面就将进入到造钻石时间,小科在普及完堪比GIA教程后将为大家介绍科电ETS相关做钻石的设备和业务,是的,不用怀疑,只要一台设备,就可以造钻石了,就是这么的高大上!

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03、科电ETS  钻石设备

你们一直以为科电ETS提供的设备覆盖汽车、电力等传统行业,殊不知ETS的业务条线早已探触到钻石行业。我们提供一站式的微波等离子化学气相沉积系统(做培育钻石的)设备及全面售前、售后服务与支持。


推荐品牌 - 日本Seki Diamond Systems

1、微波等离子化学气相沉积系统SDS6K

SDS6K是先进的化学气相沉积系统,适用于生产广泛应用的高品质多晶及单晶金刚石。在长时间生长过程中,提供高稳定度,高重复性效能。掀盖式的腔体设计方便操作取放生长衬底、腔体清洁等,从而提高生长的效率。


2、系统功能

• 水冷式金属腔体及生长台

• 在低至高的微波功率密度生长中,等离子球能保持高稳定度

• 多角度的观察窗,方便现场监察及诊断

• 简易的操作界面

• 计算机控制操作及手动操作,带数据记录功能

3、应用领域

• 实验室培育钻石

• 量子器件(NV)金刚石薄膜     

• 高功率半导体研发

• 光学级多晶金刚石薄膜

• 超高硬度切割工具......

最后,我们来看看单晶金刚石的生长过程

怎么样,知道如何制作一颗钻石了吧,赶快趁七夕节前购入一台,搞个十颗八颗的送给你的另一半,从此走向人生巅峰。


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