大揭秘：人造钻石究竟如何而来？

 

 

　　人造钻石是在实验室人工合成，具有与天然钻石基本相同的物理性质、化学成分和晶体结构。目前合成宝石级钻石的方法主要有高温高压合成法（HPHT合成法）和化学气相沉积法（CVD法）。

 

 

　　目前世界上流行的高温高压合成钻石的设备主要有两面顶（belt，欧美**主要流行）、六面顶（我国特有）和分割球（bars split sphere，俄罗斯）或改良的分割球（Gemesis公司）。

 

　　高温高压合成法又称为种晶触媒法。石墨是低压稳定相，金刚石（钻石的矿物学名称）是高压稳定相。由石墨直接向金刚石进行转变，所需的压力和温度条件都很高，一般需要10GPa、3000℃以上的压力和温度。如果在有金属触媒参与的条件下（如Fe、Ni、Mn、Co等以及它们的合金），石墨变为金刚石所需要的温压条件将大为降低，所以目前高温高压法合成钻石都有金属触媒参与。作为溶剂的金属触媒处于碳源（一般为石墨）与金刚石籽晶之间。碳源处于高温端，籽晶处于低温端，由于高温端的碳源的溶解度大于低温端的溶解度，由温度差所产生的溶解度差则成为碳源由高温端向低温端扩散的驱动力，碳源在籽晶处逐渐析出，金刚石晶体渐渐长大。由于晶体生长的驱动力是由温度差所致，因此也将该方法称为温度差法。