普及實驗室培育鉆石的概念及主要技術工藝
近年來,培育鉆石(lab-growndiamonds)作為一種高科技產品,很快在珠寶市場中占領了一席之地,給今天的鉆石行業帶來了“獨特的機會”。培育鉆石不僅有無色的,還有黃、藍、粉、紅、綠、棕等不同的色調(hues)。切磨工廠可以根據自己的需求來定制不同大小、形狀、顏色和其他視覺特點的培育鉆石毛坯。
估計很多人第一反應是:鉆石還有培育的?殊不知,自20世紀50年代起,人們就開始生產培育鉆石用于工業用途,其在電信、激光光學、醫療保健等領域中得以廣泛應用。1970年,通用電氣制成了第一顆非常小的寶石級培育鉆石,可以像寶石一樣進行刻面處理。
到20世紀80年代中期,其他制造商已能夠生產培育鉆石。起初,這些培育鉆石幾乎都很小,而且呈黃色,但后來培育鉆石的質量不斷提高。如今,無論是無色還是有色寶石級培育鉆石,在首飾中都會使用。
那么培育鉆石是如何制造出來的呢?安斯特專家解答說到,現在主要用到的是兩種辦法,一是高壓高溫法(hpht),在實驗室或工廠中創造高壓高溫環境來生產鉆石,也就是模仿天然鉆石在地球深處的形成條件。在生長室中,碳源在熔融金屬中分解,碳原子通過金屬聚集到一顆很小的培育或天然鉆石晶種上,形成形狀獨特的培育鉆石晶體。
二是化學氣相沉積法(cvd),在實驗室的真空室中使用富含碳的氣體(如甲烷)生產培育鉆石。cvd工藝的制作過程是先將甲烷氣體分子分解成碳和氫原子,然后使其沉積在鉆石晶種上,培育形成方形扁平的培育鉆石晶體。
在實驗室里制造培育鉆石通常需要幾周時間。相較于天然鉆石在地球深處經歷的數百萬甚至數十億年的形成過程,這個時間可以說是非常短暫了。
值得一提的是,和天然鉆石一樣,培育鉆石可以通過人工處理來改變顏色,或者改善其正面外觀和凈度。
天然鉆石和培育鉆石都是純碳構成的晶體,兩者在物理性質,化學性質,晶體結構及光學性質都是完全一樣的。