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人工合成的鑽石是怎麼做出來的 .

2011-03-23 16:49:52 / 個人分類:珠寶題庫

人工合成鑽石的技術,主要就是模仿天然鑽石生長時的環境來培養鑽石。合成鑽石就晶體形成之生長方式而言,大致可分為三種方式:一就是高溫高壓法,二是震波法,三是化學氣相沉澱法。
一、高溫高壓法:這種方法用的材料有煤、焦炭、石墨、石蠟、糖等;有份報告曾列舉二十幾種合成成功的材料。應用的催化劑可用鐵、鈷、鎳、銠、釕、鈀、鋨、銥、鉻、鉭、鎂,或這些金屬元素的混合物。
要求至少要達75,000atm(大氣壓),最好在80,000atm至110,000atm的高壓狀態,形成溫度則要在1200℃〜2000℃之間,最好是在1400℃〜1800℃之間。反應艙的中部為高溫區,碳源置放在該區,晶種放在反應艙下部的低溫區。
以石墨為碳源,晶種固定在氯化鈉(食鹽)晶床內,晶種某特殊晶面對著金屬催化劑,在晶種和碳源之間放置直徑6mm,厚3mm,金屬催化劑圓柱,此金屬催化劑是鐵鎳合金。
組合後,置入單向加壓,四塊斜滑面式立體超高壓高溫裝置中,再放入1000頓的油壓機內,反應腔溫度約1450℃,壓力控制在6GPa左右,生長時間22~52小時。
二、震波法:主要是利用爆炸時所產生的瞬間高溫高壓條件來合成鑽石,所合成的鑽石顆粒都很小(通稱鑽石粉),只適合在工業上應用。
三、化學氣相沉澱法:首先把氫氣和含碳氫的氣體(一般使用甲烷CH4),通過一組調節器,調節兩種氣體的比例,然後利用微波波源或電熱絲等,加熱混合的氣體,使溫度達2000℃左右,氫氣和甲烷會分解成氫原子和碳原子形成的電漿流,然後在加熱至600~1000℃的基質上,結核長成薄膜。

TAG: 寶石知識

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