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中科院种出钻石是真的吗 钻石是怎么种出来

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近日,中科院种出钻石的新闻引起了很多的人的好奇心,种出的钻石在硬度和纯净度都可以媲美天然钻石,价格比天然钻石更便宜,那么,中科院种出钻石是真的吗?钻石是怎么种出来?下面艾美丽网小编来说说。

中科院种出钻石是真的吗

10月30日,根据央视财经的报道,中科院“种”出了钻石,在实验室环境下,一星期即可培育一颗1克拉的钻石,其硬度和纯净度都可以媲美天然钻石,价格却只有天然钻石的六分之一。

钻石怎么种?

专家介绍,培育钻石的过程就像种粮食,需要“种子”与“养料”。一颗小小的天然钻石就是“种子”。

据介绍,“种”钻石的原料是天然钻石的籽晶片和甲烷气体,

首先要有一个天然钻石的籽晶片,还需要用到甲烷气体,甲烷在能量作用下,形成了一个碳的等离子体,这个等离子体就像灰尘一样,在空气中慢慢沉积到金刚石的籽晶片,一点一点沉积上去。

从甲烷气体中分裂出的碳原子沉积在“种子钻石”上,以每小时0.007毫米的速度“生长”,在实验室环境下,一星期就可以“培育”一颗1克拉大小的钻石。

它的硬度、纯净度都可以媲美天然钻石,但价格却只有天然钻石的六分之一。

除了可以制成各类钻石饰品外,这项技术还可用于制造激光、雷达等领域的精密仪器。采用这种新材料制造的手术刀,会更锋利,使用寿命更长。

根据之前的报道,目前人造钻石的市场仅占全球140亿美元粗钻市场的1%,预计到2020年,这个数字将增长到7.5%。2018年的时候,全球最大的钻石开采公司De Beers成立了Lightbox Jewelry实验室,用来“培育”钻石。他们以每克拉约800美元的价格出售给年轻消费者,这个价格是其他人造宝石的五分之一,天然宝石的十分之一。

在2300℃、15到18个大气压的高温高压环境下,在中心放一颗很小的天然钻石作为种子,在种钻周围是高温金属液体,在金属溶液的上层是石墨,在这种环境下石墨中的碳原子会从金属原子中列队走向钻石从而形成新的钻石。这个俄罗斯的研究小组在冷战结束后由于经费问题而使人造钻石研究一度停止,后来随着美国珠宝商的注资又重新恢复过来。

2005年美国的人造钻石生产线的产能达到每小时5克拉。

近期,俄罗斯的科学家们已经研制出了直径在3毫米左右与天然钻石晶体结构完全一致的人工钻石。相信随着研究的深入,在不远的将来就可以造出与天然钻石一样的人工钻石。

钻石合成方法

了解了钻石的形成过程,为人工合成钻石提供了途径。

最初的合成方法,也是目前普遍使用的方法,是模仿天然钻石在地球深处的形成条件,在实验室中创造高温高压的环境来合成钻石:高温高压下,石墨粉融于金属熔剂中,碳原子向高压舱较冷的一端扩散,最终在籽晶上结晶生长。20世纪50年代起,人们就将人造钻石用于工业用途,1970年,通用电气的研究员制成了第一颗非常小的宝石级合成钻石,可以像宝石一样进行刻面处理。

不过,传统高压高温法合成的钻石克拉数较小,而且金属触媒会在钻石内留有残渣,机器内极少量的氮元素还会混入钻石中,让钻石呈现黄色,导致无法作为首饰级钻石。不过随着高压高温合成工艺不断改进,现在已经可以造出超过 30 克拉的无色钻石。

而中国科学院宁波材料技术与工程研究所所掌握的钻石合成技术,属于市面上比较新颖的方法,能够改善高压高温法合成钻石带来的缺陷。这种方法合成的钻石能达到高级天然钻石的颜色和纯净度,克拉数也更高。

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