人工培育鉆石

人工培育鉆石-什么是培育鉆石目錄/CONTENTS什么是化學(xué)氣相沉積法(CVD)生長鉆石人工培育鉆石HPHT鉆石和CVD鉆石的生長過程：制造實(shí)驗(yàn)室制造鉆石過去30年間，GIA對(duì)實(shí)驗(yàn)室制造鉆石或人造鉆石進(jìn)行了廣泛研究，深入了解了這類鉆石的制造及鑒定方法。雖然合成鉆石是由工廠制造的，但其化學(xué)和物理特性卻非常接近天然鉆石有些人可能會(huì)將實(shí)驗(yàn)室制造鉆石當(dāng)作仿品，但這是不對(duì)的。真正的鉆石仿品，如合成二氧化鋯石或合成碳硅石，只是看起來像鉆石，其化學(xué)和物理特性卻截然不同，受過培訓(xùn)的寶石學(xué)家可以輕松鑒定出這類仿品。不過，鑒定實(shí)驗(yàn)室制造鉆石難度就大多了在某些情況下，受過培訓(xùn)的寶石學(xué)家可以通過使用標(biāo)準(zhǔn)寶石檢測(cè)設(shè)備，識(shí)別化學(xué)蒸氣沉淀法(CVD)或高壓高溫(HPHT)制造和處理的鉆石。但有些時(shí)候，寶石學(xué)家還需要使用先進(jìn)的科學(xué)儀器對(duì)鉆石進(jìn)行測(cè)試，才能完成鑒定。GIA擁有關(guān)于各類鉆石寶石學(xué)特性的龐大數(shù)據(jù)庫，我們利用該數(shù)據(jù)庫來開發(fā)其他的鉆石鑒定方式實(shí)驗(yàn)室制造鉆石簡(jiǎn)介人工培育鉆石20世紀(jì)50年代，科學(xué)家首次在實(shí)驗(yàn)室制造鉆石不過，當(dāng)時(shí)制造的鉆石太小，不適用于珠寶到了20世紀(jì)90年代中期，人們開始制造較大的寶石級(jí)晶體，并一直延續(xù)至今如今，越來越多的公司開始從事合成鉆石制造業(yè)務(wù)多個(gè)國家/地區(qū)都在制造用于珠寶和工業(yè)用途的合成鉆石，其中工業(yè)用途是這類材料的主要用途(LargeColorlessHPHTSyntheticGemDiamondsfromChina(《來自中國的大型無色高壓高溫合成寶石級(jí)鉆石》)，國際寶石新聞，《寶石與寶石學(xué)》(Gems&Gemology)，2016年春季刊，第52卷，第1期)傳統(tǒng)的鉆石制造方法稱為高壓/高溫(HPHT)法，是利用裝置模擬天然鉆石在地底形成時(shí)的高壓高溫條件，用裝置內(nèi)的碳材料制造合成鉆石人工培育鉆石相對(duì)較新的方法稱為化學(xué)蒸氣沉淀法(CVD)，是將含碳?xì)怏w注入真空室，讓其結(jié)晶沉積在合成鉆石晶種上。這種方法比高壓高溫法所需的溫度更低，壓力更小。兩種方法目前都是非常流行的鉆石制造方法。用化學(xué)蒸氣沉淀法制造鉆石的前期設(shè)備成本比高壓高溫法要低，但使用這種方法制造的鉆石，需要后續(xù)處理以改善顏色什么是高壓高溫(HPHT)鉆石？HPHT代表高壓高溫法，這是實(shí)驗(yàn)室用于制造鉆石的一種主要方法。這種鉆石生長過程需要將碳置于極端的溫度和壓力環(huán)境下，這種環(huán)境模擬了地球深處天然鉆石形成時(shí)的極端熱量與壓力條件HPHT鉆石的生長過程人工培育鉆石將鉆石晶種置于專門打造的壓力條件下將生長室加熱至1300-1600°C，壓力高于870,000磅每平方英寸(約5,998,440帕)熔融金屬將高純度碳源分解碳原子沉積在一小塊鉆石晶種上，合成鉆石開始生長人工培育鉆石之后，這塊實(shí)驗(yàn)室制造晶體由鉆石切磨師切磨詳細(xì)說來，HPHT鉆石是在一個(gè)小艙室里生長的，這個(gè)小艙室位于可以產(chǎn)生極高壓力的裝置內(nèi)。艙室內(nèi)的碳原料(如石墨)熔解在鐵(Fe)、鎳(Ni)、鈷(Co)等元素組成的金屬助溶劑中，從而降低鉆石生長所需的溫度和壓力。然后，碳材料借助助溶劑向溫度較低的鉆石晶種移動(dòng)，并在其上結(jié)晶，形成合成鉆石晶體。結(jié)晶過程需要數(shù)天至數(shù)周時(shí)間，以形成一個(gè)或多個(gè)晶體天然鉆石晶體往往呈八面體，而HPHT合成鉆石晶體除了八面體表面，通常還會(huì)呈現(xiàn)立方體表面。由于天然鉆石晶體和HPHT合成鉆石晶體的形狀不同，它們的內(nèi)部生長模式也大不相同。內(nèi)部生長模式差異是區(qū)分天然鉆石晶體和合成鉆石晶體的一種可靠方法人工培育鉆石NEXT經(jīng)過刻面的合成寶石通常會(huì)呈現(xiàn)出特殊的顏色分布特征、熒光分區(qū)和孿晶紋，這些都和晶體的十字形生長區(qū)結(jié)構(gòu)有關(guān)。有時(shí)這類寶石還會(huì)帶有深色的金屬助熔劑內(nèi)含物。某些情況下，這種材料會(huì)呈現(xiàn)磷光現(xiàn)象，即暴露于紫外線光源后，即便切斷光源仍然能持續(xù)發(fā)光制造無色的HPHT合成鉆石曾是一大難題氮會(huì)使鉆石變黃，因此必須將其排除在生長環(huán)境之外此外，高凈度的無色鉆石需要更長的生長時(shí)間，其生長所需溫度和壓力條件也需要更好的控制不過，最近的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)能讓人們制造出10克拉以上的鉆石刻面無色晶體(15CaratHPHTSyntheticDiamond(《15克拉HPHT合成鉆石》)，實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng)，《寶石與寶石學(xué)》(Gems&Gemology)，2018年夏季刊，第54卷，第2期)藍(lán)色晶體的出現(xiàn)是因?yàn)樵趯毷L過程中添加了硼。而粉紅色和紅色等其他顏色較為罕見，是通過寶石后期生長處理工藝(包括輻射和加熱)形成的人工培育鉆石什么是化學(xué)蒸氣沉淀(CVD)鉆石？CVD表示化學(xué)蒸氣沉淀法，這是在實(shí)驗(yàn)室制造鉆石的另一種方法。這種鉆石的生長需要在真空室內(nèi)對(duì)烴類混合氣體施加適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟菴VD鉆石的生長過程將鉆石晶種置于鉆石生長室中生長室中注入含碳?xì)怏w將生長室加熱至900-1200°C微波束讓碳從等離子云中落下，沉積在晶種上每隔幾天會(huì)取出其中鉆石，打磨鉆石頂部表面，移除其上的非鉆石碳元素，然后再放回生長室。每批鉆石可能需要經(jīng)歷幾次開始/停止循環(huán)

，整個(gè)生長過程需要三到四周取出合成鉆石晶體后，這些晶體就可以進(jìn)行切磨，制成最終產(chǎn)品

人工培育鉆石NEXT詳細(xì)來說，CVD鉆石是在充滿碳?xì)浠旌蠚怏w(如甲烷)的真空室內(nèi)生長的能量源(如微波束)分解氣體分子，碳原子向下吸附到溫度更低的扁平鉆石排種盤中結(jié)晶過程需要數(shù)周時(shí)間，多個(gè)晶體同時(shí)生長確切的數(shù)量取決于真空室的尺寸和排種盤的數(shù)量這種板狀晶體通常會(huì)形成需要切除的黑色石墨粗糙邊緣它們還會(huì)呈現(xiàn)褐色，這種顏色在進(jìn)行寶石刻面步驟前，可通過熱處理去除目前市面上出售的大多數(shù)CVD生長的無色鉆石很可能都是已經(jīng)過高壓高溫(HPHT)熱鍛脫色處理的褐色晶體與HPHT鉆石制造方法一樣，CVD制造方法也在不斷改善，讓制造商能制造出顏色和凈度都有較大提升的更大寶石。(ObservationsonCVD-GrownSyntheticDiamonds:AReview(《化學(xué)蒸氣沉淀法生長的合成鉆石觀察：評(píng)述》)，《寶石與寶石學(xué)》(Gems&Gemology)，2016年秋季刊，第52卷，第3期)人工培育鉆石上方表格列出了大多數(shù)合成鉆石所具有的視覺特征。然而，并不是所有刻面合成鉆石都會(huì)呈現(xiàn)上述特征。例如，特定的合成鉆石可能不會(huì)呈現(xiàn)熒光。因此，依據(jù)盡可能多的判斷特征來鑒定鉆石非常重要色域是一種非常重要的判斷特征。由于氮等元素在晶體形成過程中聚集，HPHT彩色合成鉆石常常呈現(xiàn)出幾何圖案色域。天然鉆石有時(shí)會(huì)呈現(xiàn)色域，但其色域不會(huì)像HPHT合成鉆石的色域那樣呈現(xiàn)幾何圖案。而CVD生長的合成鉆石著色則通常比較均勻HPHT合成鉆石通常含有金屬助溶劑內(nèi)含物，這內(nèi)含物在透射光下呈黑色、不透明狀，在反射光下則會(huì)呈現(xiàn)金屬光澤。這是因?yàn)樵贖PHT鉆石生長過程中，用作催化劑的金屬有時(shí)會(huì)進(jìn)入鉆石晶體。這些助溶劑金屬合金含有鐵、鎳、鈷等元素。因此，有時(shí)用磁鐵可以吸附含有較大金屬內(nèi)含物的合成鉆石CVD生長的合成鉆石不含金屬內(nèi)含物。但是它們通常含有深色石墨內(nèi)含物或其他礦物內(nèi)含物，這些內(nèi)含物是在它們獨(dú)特的生長過程中形成的。石墨內(nèi)含物與金屬內(nèi)含物不同，它們沒有金屬光澤人工培育鉆石在兩個(gè)互呈90度角的偏振濾光片之間檢查時(shí)，天然鉆石通常呈現(xiàn)出明亮的交叉影線或干擾的馬賽克圖案或"應(yīng)力"顏色這些干擾色是鉆石在地球深處時(shí)或者在火山爆發(fā)而被帶到地球表面的過程中因承受巨大壓力而形成的CVD合成鉆石往往帶有帶狀"應(yīng)力"圖案，科學(xué)家可以利用這種圖案符號(hào)將CVD合成鉆石與HPHT合成鉆石區(qū)分開來相比之下，HPHT生長的合成鉆石生長在壓力幾乎始終一致的環(huán)境下，不會(huì)受到任何應(yīng)力影響，因此這種鉆石不會(huì)呈現(xiàn)應(yīng)力圖案或僅有微弱的帶狀應(yīng)力圖案合成鉆石的熒光也是常用的識(shí)別符號(hào)。合成鉆石的熒光在短波下通常比在長波紫外線光源下更強(qiáng)，而天然鉆石的熒光正好相反。合成鉆石的熒光也常常呈現(xiàn)獨(dú)特的圖案人工培育鉆石HPHT合成鉆石切磨后，其冠部或底部往往會(huì)呈現(xiàn)十字形熒光圖案。而從底部刻面觀察CVD合成鉆石，鉆石可能呈現(xiàn)條紋圖案。常見的熒光色包括綠色、黃綠色、黃色、橙色和紅色一些合成鉆石甚至在紫外線燈關(guān)閉后，還能發(fā)光一分鐘或一分鐘以上。這稱作磷光現(xiàn)象，通常只有合成鉆石才會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象GIA使用DiamondView?熒光成像儀器來檢查鉆石。該儀器可以顯示鉆石晶體內(nèi)部的生長模式鉆石鑒定的真正難點(diǎn)是鑒定微小的米粒鉆。在珠寶行業(yè)中，米粒鉆都是成包出售，每一包都有成百上千顆鉆石。有些人會(huì)把天然鉆石和CVD/HPHT生長的合成鉆石混合包裝為了解決這一大難題，GIA研發(fā)出GIAiD100??？梢再徺I這種設(shè)備，自動(dòng)檢測(cè)尺寸非常小的鉆石。。此外，我們的鑒定所也提供米粒鉆檢測(cè)服務(wù)人工培育鉆石隨著合成鉆石技術(shù)日益復(fù)雜，GIA科學(xué)家憑借不斷進(jìn)步的檢測(cè)技術(shù)和研究工作，始終走在行業(yè)前沿。要想確定您所購買的鉆石種類，請(qǐng)務(wù)必購買帶有GIA鉆石鑒定證書或GIA實(shí)驗(yàn)室制造鉆石鑒定證書的鉆石。了解更多GIA米粒鉆檢測(cè)服務(wù)和鉆石檢測(cè)設(shè)備—GIAiD100?、GIADiamondCheck?作為合成鉆石持續(xù)研究項(xiàng)目的一部分，GIA打造了CVD生長設(shè)施，并利用該設(shè)施制造CVD合成鉆石，以供研究人工培育鉆石什么是培育鉆石01什么是培育鉆石？培育鉆石(labgrowndiamond)，根據(jù)英文，顧名思義，是實(shí)驗(yàn)室里培育出來的鉆石。通過將天然或人工的鉆石作為籽晶生長合成鉆石層，通過模擬自然界生成天然鉆石的生長環(huán)境，就像種子一樣，"種"在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境里慢慢發(fā)育長大。天然鉆石和培育鉆石都是純碳構(gòu)成的晶體，兩者的晶體結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)完全一樣人工培育鉆石02培育鉆石和天然鉆石的區(qū)別只是形成的環(huán)境不一樣物理、化學(xué)和光學(xué)性質(zhì)都一致，那培育鉆石到底是不是真鉆石呢？培育鉆石業(yè)界常用這些類比來回答這個(gè)問題：培育鉆石和天然鉆石，就像是溫室花朵和自然界花朵的關(guān)系，它們都是花朵，只是生長的環(huán)境不一樣。培育鉆石和天然鉆石，就像是冰箱里的冰和大自然里的冰，他們都是冰，只是形成的環(huán)境不一樣……天然鉆石的形成需要經(jīng)過億萬年的"磨煉"?；鹕絿姲l(fā)前，由于火山口經(jīng)常被堵死，從地殼深處大約150～200公里處上升的炙熱巖漿，只能在火山口慢慢冷卻，這時(shí)的純碳物質(zhì)壓力為4.5～6*10^9Pa，當(dāng)溫度降到1000～1250°C時(shí)，便會(huì)結(jié)晶，形成天然鉆石。在地球的深部只有很少的地方具有鉆石形成的物理、化學(xué)條件人工培育鉆石1但是現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)可以模擬自然界生成天然鉆石的生長環(huán)境，通過HPHT(高溫高壓)技術(shù)或CVD(化學(xué)氣相沉積)技術(shù)，只需用數(shù)周時(shí)間就能生成寶石級(jí)的培育鉆石203培育鉆石有多少個(gè)名稱？3除了"培育鉆石"，也許大家還聽說過"合成鉆石"、"人造鉆石"、"人造金剛石"、"莫桑鉆"、"水鉆"，它們是一樣的嗎？4在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16552-2017《珠寶玉石名稱》的定義里，"合成寶石"是指完全或部分由人工制造且自然界有已知對(duì)應(yīng)物的晶質(zhì)體、非晶質(zhì)體或集合體，其物理性質(zhì)、化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)與所對(duì)應(yīng)的天然珠寶玉石基本相同。"人造寶石"是由人工制造且自然界無已知對(duì)應(yīng)物的晶質(zhì)體、非晶質(zhì)體或集合體5根據(jù)這個(gè)定義，"合成鉆石"的叫法是目前國家標(biāo)準(zhǔn)里面的表述，因?yàn)樽匀唤缬幸阎膶?duì)應(yīng)物鉆石，所以稱之為"合成"人工培育鉆石1而"人造鉆石"的叫法就沒那么規(guī)范了2而根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16553-2017《珠寶玉石鑒定》的定義，"金剛石"是"鉆石"的礦物名稱。工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域普遍認(rèn)可"合成/人造金剛石"的稱謂，珠寶行業(yè)鮮用"金剛石"一詞3那"培育鉆石"的名稱又是從何而來？4不同語言體系下，詞匯的內(nèi)涵可能不同。其中一種說法認(rèn)為，"合成(Synthesis)是多種化學(xué)前體形成更復(fù)雜分子的化學(xué)反應(yīng)過程。根據(jù)這個(gè)定義，在實(shí)驗(yàn)室中生長的鉆石不是"合成"的，因?yàn)樯L的鉆石不是一個(gè)復(fù)雜的分子，也不需要多種化學(xué)前體來制造鉆石，生長鉆石僅僅是把一種碳單質(zhì)存在形式(石墨)轉(zhuǎn)變成另一種碳單質(zhì)存在形成(鉆石)5鉆石的獨(dú)特之處在于它是唯一不是由復(fù)雜分子構(gòu)成的寶石。因此，按這個(gè)理論，實(shí)驗(yàn)室生長的鉆石不是合成的；然而，實(shí)驗(yàn)室生長的紅寶石、藍(lán)寶石或綠寶石，可以被認(rèn)為是合成的，因?yàn)樗窃趯?shí)驗(yàn)室中由多種化學(xué)前體合成的人工培育鉆石此外，美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會(huì)(FederalTradeCommission，F(xiàn)TC)在2018年7月修訂了"珠寶指南"，指出"合成(synthetic)"一詞通常讓人聯(lián)想到"偽造"，而人工鉆石不是偽造的，他們與開采的鉆石有完全一致的光學(xué)、物理及化學(xué)性質(zhì)，因此，不建議使用"合成"一詞描述人工鉆石，而推薦使用實(shí)驗(yàn)室培育/制造(laboratory-grown/created)等術(shù)語隨著FTC的指南頒布，行業(yè)越來越傾向使用"實(shí)驗(yàn)室培育鉆石(laboratorygrowndiamond)"的稱謂。在中文語境下，行業(yè)同樣更樂意使用"培育鉆石"，而非"合成金剛石"、"合成鉆石"。大概前者更能傳達(dá)出鉆石的浪漫屬性以及實(shí)驗(yàn)室技術(shù)進(jìn)步帶來的科技感，同時(shí)又暗含了鉆石培育過程的艱辛，如種子生長一般，經(jīng)歷重重困難才能最終培育出美麗的果實(shí)，這在一定程度上也給培育鉆石帶來了情感附加價(jià)值而"莫桑鉆"、"水鉆"則是完全與"鉆石"不相關(guān)的物質(zhì)人工培育鉆石"莫桑鉆"，又叫莫桑石，化學(xué)名稱為合成碳化硅SiC，是一種人工寶石，因?yàn)榫哂懈哒酃饴屎透呱⒅?，光學(xué)表現(xiàn)較好，通俗地說，就是光澤感強(qiáng)、火彩強(qiáng)，所以常被用作鉆石的模仿品123456"水鉆"一般指合成立方氧化鋯，簡(jiǎn)稱CZ，同樣是一種人工寶石，折光率和色散值與鉆石接近，但硬度較鉆石低，佩戴后可能出現(xiàn)被磨花的現(xiàn)象"莫桑鉆"和"水鉆"的出現(xiàn)，大大豐富了飾品市場(chǎng)，滿足了人們對(duì)美的追求，但從價(jià)值和文化的角度而言，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如鉆石珍貴04如何知道購買的是不是培育鉆石？培育鉆石的命名術(shù)語在國際國內(nèi)行業(yè)還未達(dá)成統(tǒng)一美國FTC在2018年修訂的指南中擴(kuò)大了鉆石的定義，指出"鉆石"一詞既包括"開采"的，也包括"人工制造"的人工培育鉆石加拿大珠寶商協(xié)會(huì)(CanadianJewellersAssociation，CJA)于2020年3月發(fā)布的"實(shí)驗(yàn)室培育鉆石(LGD)廣告CJA指南"則要求，必須對(duì)非天然的材料做出聲明，'人造的'、'實(shí)驗(yàn)室培育的'或'實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造的'等詞必須緊接在'鉆石'之前，不得將它們分開。"世界珠寶聯(lián)合會(huì)(CIBJO)于2020年初向行業(yè)發(fā)布《培育鉆石指南(征求意見稿)》，提出"實(shí)驗(yàn)室培育鉆石、實(shí)驗(yàn)室制造鉆石、以及合成鉆石"都是同義詞，雖然"合成"不是首選的"修飾詞"，但仍然是一個(gè)合法的術(shù)語，而不加修飾的"鉆石"一詞僅指天然鉆石如何知道購買的是不是培育鉆石呢？雖然命名術(shù)語尚未統(tǒng)一，但行業(yè)普通認(rèn)同應(yīng)當(dāng)明確地向消費(fèi)者披露鉆石是否為"人工培育"的，消費(fèi)者可以借助第三方鑒定檢測(cè)機(jī)構(gòu)的權(quán)威報(bào)告進(jìn)行判別人工培育鉆石T國內(nèi)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)、行業(yè)機(jī)構(gòu)和龍頭企業(yè)紛紛制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，為培育鉆石的鑒定、分級(jí)提供依據(jù)。注：名稱中"T"代表團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，"Q"代表企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2018年8月，CTI華測(cè)寶石實(shí)驗(yàn)室為培育鉆石品牌凱麗希(CARAXY)簽發(fā)了中國第一份《實(shí)驗(yàn)室培育鉆石鑒定報(bào)告(LaboratoryGrownDiamondReport)》，為一枚藍(lán)色實(shí)驗(yàn)室培育鉆石戒指出具鑒定和分級(jí)數(shù)據(jù)國際權(quán)威實(shí)驗(yàn)室也對(duì)培育鉆石報(bào)告做出相應(yīng)修訂。2019年3月，HRD安特衛(wèi)普推出新版實(shí)驗(yàn)室培育鉆石報(bào)告，將分級(jí)描述調(diào)整為與天然鉆石一致，并擴(kuò)大了培育鉆石的顏色分級(jí)范圍2019年4月，GIA美國寶石學(xué)院(GemologicalInstituteOfAmerica)宣布用"實(shí)驗(yàn)室培育鉆石(LaboratoryGrownDiamond)"的命名術(shù)語替代"合成鉆石(SyntheticDiamond)"，以便與FTC最新的指南保持一致人工培育鉆石IGI國際寶石學(xué)院(InternationalGemologicalInstitute)出具的報(bào)告中，采用"實(shí)驗(yàn)室培育鉆石(LaboratoryGrownDiamond)"的稱呼2020年3月，GSI國際寶石研究院(GemologicalScienceInternational)推出新的培育鉆石報(bào)告LGXComplete?，進(jìn)一步提供培育鉆石的優(yōu)化處理信息可以看到，所有專業(yè)、權(quán)威的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)都有能力出具鑒定分級(jí)證書，并都將在證書中披露是否為鉆石，是"從天然開采的鉆石"還是"由人工培育的鉆石"。有了權(quán)威實(shí)驗(yàn)室和機(jī)構(gòu)的保障，培育鉆石越來越被大眾所接受，不少社會(huì)名流和明星大咖都曾在重要場(chǎng)合佩戴培育鉆石人工培育鉆石什么是化學(xué)氣相沉積法(CVD)生長鉆石2019年2月，HRD安特衛(wèi)普實(shí)驗(yàn)室鑒定了首枚直接由培育鉆石切割而成的戒指"ProjectD"，其生產(chǎn)商為著名的培育鉆石公司DutchDiamondTechnologies。這枚戒指有133個(gè)刻面，重3.865克拉，切磨自155ct的化學(xué)氣相沉積法(CVD)制成的培育鉆石板晶(plate)在上一篇科普文中，我們給大家介紹了高溫高壓(HPHT)培育鉆石技術(shù)《什么是高溫高壓法生長鉆石》，行業(yè)里還有另一種最常用的培育鉆石技術(shù)——化學(xué)氣相沉積法(CVD)？CVD生產(chǎn)技術(shù)到底是怎樣的？發(fā)展到什么水平了？中國能生產(chǎn)CVD鉆石嗎？我們今天就來一探究竟化學(xué)氣相沉積法(CVD)怎么長鉆石？人工培育鉆石化學(xué)氣相沉積法，英文名稱為ChemicalVaporDeposition，簡(jiǎn)稱CVD法，是指將含碳元素的混合氣體置于一定條件下，氣體中的碳原子按金剛石的結(jié)構(gòu)在預(yù)先放置在生長艙中的種晶上沉淀，不斷長大后形成的等軸晶系晶質(zhì)體，簡(jiǎn)稱為CVD培育鉆石通俗點(diǎn)來講，CVD法培育鉆石就像種糧食，需要"種子"與"養(yǎng)料"，一顆小小的天然鉆石就是"種子"。整個(gè)過程首先要有一個(gè)天然或培育鉆石的籽晶片，還需要用到氣體原料(主要是氫氣H2和甲烷CH4)，在低壓高溫(壓力小于1Pa,溫度800~1000℃)的環(huán)境中，甲烷在高能微波或放電等方式的激發(fā)下，分裂出一個(gè)個(gè)碳的等離子體，這些等離子體就像灰塵一樣，在空氣中一點(diǎn)一點(diǎn)沉積到"種子鉆石"上，籽晶片就會(huì)慢慢地"一層一層"越長越大最后生長出來的CVD鉆石通常呈板晶狀，周圍包裹著一圈黑色石墨人工培育鉆石01CVD培育鉆石歷史最早可以追溯到1952年，美國聯(lián)邦碳化硅公司的WilliamEversole在低壓條件下用含碳?xì)怏w成功地生長出培育鉆石。但當(dāng)時(shí)CVD法生長鉆石的速度很慢，以至很少有人相信其生長速度能提升到可供商業(yè)應(yīng)用?0520世紀(jì)80年代末，戴比爾斯公司的工業(yè)鉆石部(現(xiàn)在的ElementSix公司)開始從事CVD培育鉆石的研究，并迅速在這個(gè)領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位，提供了許多CVD多晶質(zhì)金剛石工業(yè)產(chǎn)品?02031956年，蘇聯(lián)科學(xué)家通過研究，顯著提高了CVD培育鉆石的速度，當(dāng)時(shí)是在非鉆石的基片上生長培育鉆石薄膜?0420世紀(jì)80年代初，這項(xiàng)培育技術(shù)在日本取得重大突破?1982年日本國家無機(jī)材料研究所(NIRIM)宣布，培育鉆石的生長速度已超過每小時(shí)1微米(0.001mm)?CVD培育鉆石歷史最早可以追溯到1952年，美國聯(lián)邦碳化硅公司的WilliamEversole在低壓條件下用含碳?xì)怏w成功地生長出培育鉆石。但當(dāng)時(shí)CVD法生長鉆石的速度很慢，以至很少有人相信其生長速度能提升到可供商業(yè)應(yīng)用?人工培育鉆石01進(jìn)入20世紀(jì)90年代，CVD培育單晶鉆石的研發(fā)取得顯著進(jìn)展?05進(jìn)入21世紀(jì)，寶石級(jí)CVD單晶培育鉆石的研發(fā)有了突破性進(jìn)展02031990年荷蘭Nijmegen大學(xué)的研究人員用火焰和熱絲法生長出了厚達(dá)0.5mm的CVD單晶體?041993年美國Crystallume公司用微波CVD法生長出了相似厚度的單晶培育鉆石；同年，Badzian等生長出了厚度為1.2mm的單晶培育鉆石?DTC和ElementSix公司生產(chǎn)出了大量用于研究目的的單晶培育鉆石?