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2024-04-26 15:01:47 科普中國(guó)

人工培育鉆石，是可以得到鉆石行業(yè)三大鑒定機(jī)構(gòu)發(fā)放證書(shū)的，足見(jiàn)它的真鉆地位得到了官方認(rèn)可。2018年，美國(guó)聯(lián)邦貿(mào)易委員會(huì)對(duì)鉆石定義進(jìn)行了調(diào)整，首次把培育鉆石歸到了鉆石的大類(lèi)。

鉆石到底是怎么種出來(lái)的？

天然鉆石埋藏在地球深處。它是含碳礦物和一定比例的鐵族金屬，在無(wú)氧環(huán)境中，900℃~1300℃的高溫和45~60千帕的高壓下，經(jīng)過(guò)數(shù)億年才能形成。

天然鉆石形成時(shí)間漫長(zhǎng)，獲取成本高昂。而人工培育的鉆石，只需要數(shù)周，甚至幾天時(shí)間即可生成寶石級(jí)的鉆石。

目前，培育鉆石的方法主要有兩種：一是高溫高壓技術(shù)（High Temperature and High Pressure，HPHT）；二是化學(xué)氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition，CVD)。

高溫高壓技術(shù)，是中國(guó)的主流鉆石培植技術(shù)，尤其集中在河南，主要儀器是六面頂壓機(jī)。其合成經(jīng)過(guò)是，將包裹有石墨粉、鉆石晶種和金屬觸媒的石墨柱，放入超高溫、高壓的反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)，石墨粉經(jīng)過(guò)金屬觸媒粉催化，在晶種上結(jié)晶。鉆石以晶種為中心慢慢長(zhǎng)大，一周左右即可生成，最后經(jīng)過(guò)打磨，切割，變成閃亮的新鉆石。

利用了高溫高壓技術(shù)的BARS系統(tǒng)示意圖。圖片來(lái)源：wikimedia

化學(xué)氣相沉積技術(shù)，目前是歐美國(guó)家主要使用的方法。它的基本經(jīng)過(guò)是：在高溫、低壓的真空環(huán)境下，把鉆石晶種、含碳?xì)怏w一起放入反應(yīng)倉(cāng)內(nèi)，分解出氣體中的活性碳原子，并通過(guò)控制生長(zhǎng)條件，使活性碳原子均勻地沉積到天然鉆石薄片上，形成新的鉆石。兩周后，鉆石薄片可以有原來(lái)的十倍大。這些被石墨包裹的鉆石很粗糙，需要用激光進(jìn)行修整切割，再拋光，然后就是一顆顆閃閃發(fā)亮的鉆石了。

化學(xué)氣相沉積技術(shù)培養(yǎng)出的鉆石原石。圖片來(lái)源：wikimedia

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