⑴ 鑽石是怎麼形成的鑽石的形成條件是什麼
1、大部分鑽石是在地質的高溫高壓下形成的:
鑽石形成條件的壓力在4.5到6Gpa,溫度在1100到1500℃。
碳元素在較高的溫度、壓力下,結晶形成石墨,而在高溫、極高氣壓及還原環境中則結晶為珍貴的鑽石。當碳原子呈六方環狀的層狀排列時,形成的是低硬度的高溫耐火材料石墨; 當碳原子呈立方最緊密堆積, 彼此以共價鍵相連時, 就形成了自然界最硬的寶石—鑽石。
2、隕石撞擊形成鑽石:
當攜帶石墨的隕石撞上地球時,撞擊產生的高溫高壓能把石墨轉變成稀有且極端堅硬的金剛石。2008年,一塊橄輝無球粒隕石掉落在蘇丹努比亞沙漠中,研究發現,它不僅僅是一塊普通的隕石,仔細分析後,科學家確定這塊隕石里含有金剛石——鑽石的原石。
拓展資料:
天然鑽石形成於地表下超過100公里深處,再伴隨著火山噴發等地質活動上升到地面。 地幔中的高溫高壓使碳元素結晶形成鑽石,偶爾會將周圍的塵埃或液體雜質包裹進去。包裹雜質的鑽石通常含有少量的鈉、鉀和其他能揭示其形成環境信息的礦物質。
鑽石是一種天然礦物質,是在未受到人為干預的情況下完全在大自然中形成的。重量一般在0.015ct-1.10ct之間,多數在0.2ct-0.4ct之間,顏色多為白色至淺黃系列,在G色-J色之間,彩色系列為淺色的紅、黃、藍等。在紫外熒光下,多數短波下為中等至弱的黃色、黃綠色,少數為惰性(無熒光)。
⑵ 培育鑽石是怎麼形成的
鑽石的培育是一個將小鑽石培養長大的過程。
(1)源自鑽石種子:在實驗室中,利用先進的設備和前沿技術還原自然環境,將砂礫大小或是薄片裝的鑽石作為種子,置入培養倉內,為鑽石的生長提供原子結構模板;
(2)高溫高壓環境:在培養倉里,溫度和壓強將迅速升高,大道地底深處過百里公里處的高溫高壓環境,人工創造天然鑽石苛刻的形成條件;
(3)通入含碳養料:石墨(C)或甲烷(CH4)將碳源加入培養倉,在高溫高壓環境和特殊處理下,原料中的碳原子間的化學鍵將斷裂,成為游離的碳原子;
(4)種子培育大小:游離的碳原子會被附近的碳原子結構吸引,所以他們會逐漸附著在鑽石種子上,與鑽石種子的碳原子結合,形成新的化學鍵,從而讓種子逐步長大。
培育鑽石分類
市面上可以批量生產鑽石的方法有兩種: Chemical Vapor Deposition 化學氣象沉積,簡稱CVD, 以及High Pressure High Temperature 高溫高壓,簡稱HPHT。
CVD化學氣象沉澱法
化學氣相蒸鍍乃使用一種或多種氣體,在一加熱的固體基材上發生化學反應,並鍍上一層固態薄膜。所謂CVD(Chemical Vapor Deposition化學氣相沈澱)鑽石是以一塊天然鑽裸石為母石,利用高純度甲烷、加上氫、氮等氣體輔助,在微波爐中以高壓方式,讓甲烷中與鑽石一樣的碳分子不斷累積到鑽石原石上,經過一層層增生,可形成大至10克拉之透明鑽石。為使CVD的鑽石生長順利,碳源常用已具鑽石結構的甲烷。甲烷可視為以氫壓出的單原子鑽石。這種「長大」的鑽石,品質與天然鑽石幾無二致,肉眼難辨。
HPHT高溫高壓法
HPHT有幾種不同的機器,原理都是類似的,在機器中心創造出一個高溫高壓的環境,能把碳原料粉末壓成鑽石。中間需要金屬催化劑,因此很多HPHT鑽石都會有金屬雜質包含在內。早期只能製作黃色小顆粒,作為工業磨料使用;隨著技術進步,很多國內廠商可以製造出無色大顆粒,金屬包含物也越來越少,達到了珠寶等級。國內產能主要集中在切割後裸鑽重量1克拉以下。俄羅斯有一家曾經長出一顆切割後10克拉的大鑽石,不過這種大顆粒萬里挑一,目前不能量產
⑶ 鑽石主要由什麼元素組成
鑽石主要由碳元素組成的。
鑽石是指經過琢磨的金剛石,金剛石是一種天然礦物,是鑽石的原石。簡單地講,鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。
鑽石在天然礦物中的硬度最高,其脆性也相當高,用力碰撞就會碎裂。源於古希臘語Adamant,意思是堅硬不可侵犯的物質,是公認的寶石之王。
卡,或譯克拉、克拉(Carat),是鑽石的質量單位。一卡相等於200毫克,相傳早期鑽石商人稱量鑽石所用的砝碼為稻子豆樹(carob)果實,一粒這樣的果實大約就重200毫克。因為鑽石的密度基本上相同,因此越重的鑽石體積越大。越大的鑽石越稀有,每卡的價值亦越高。
鑽石的化學成分是碳,這在寶石中是唯一由單一元素組成的,屬等軸晶系。常含有0.05%-0.2%的雜質元素,其中最重要的是N和B,他們的存在關繫到鑽石的類型和性質。晶體形態多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形。純凈的鑽石無色透明,由於微量元素的混入而呈現不同顏色。強金剛光澤。折光率2.417,色散中等,為0.044。均質體。熱導率為0.35卡/厘米/秒/度。用熱導儀測試,反應最為靈敏。硬度為10,是目前已知最硬的礦物,絕對硬度是石英的1000倍,剛玉的150倍,怕重擊,重擊後會順其解理破碎。一組解理完全。密度3.52克/立方厘米。鑽石具有發光性,日光照射後 ,夜晚能發出淡青色磷光。X射線照射,發出天藍色熒光。鑽石的化學性質很穩定,在常溫下不容易溶於酸和鹼,酸鹼不會對其產生作用。
鑽石與相似寶石、合成鑽石的區別:
寶石市場上常見的代用品或贗品有無色寶石、無色尖晶石、立方氧化鋯、鈦酸鍶、釔鋁榴石、釔鎵榴石、人造金紅石。因為合成鑽石要比天然鑽石費用高,所以市場上合成鑽石很少見。鑽石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以與其相似的寶石區別。如:仿鑽立方氧化鋯多無色,色散強(0.060)、光澤強、密度大,為5.8克/立方厘米,手掂重感明顯。釔鋁榴石色散柔和,肉眼很難將它與鑽石區別開。
⑷ 如何在實驗室中合成鑽石方法可靠嗎
另一種合成鑽石的方法就是化學氣相沉積法(簡稱CVD法),這種方法無需巨大的壓力,並且還能產生比天然鑽石更完美的人造鑽石。先把一塊鑽石置於減壓室中,然後用微波束轟擊天然氣,形成碳的等離子體。當氣體加熱到2000度時,碳原子就像「雨」一樣落在減壓室的鑽石上並依附在其之上,然後完美的鑽石就能在一夜之間生長出來。最後,再用高功率的激光把鑽石切割成想要的形狀就行。
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⑸ 鑽石是怎麼形成的
鑽石是指經過琢磨的金剛石,金剛石是一種天然礦物,是鑽石的原石,但有時人們對二者並不加細分。簡單地講,鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳(C)元素組成的單質晶體。
它是大自然賜予人類最美麗的也是最昂貴的 物質和財富。人類文明雖有幾千年的歷史,但人們發現和初步認識鑽石卻只有幾百年,而真正揭開鑽石內部奧秘的時間則更短。
具體介紹如下:
1、金鋼石是鑽石的原料,是地球高溫高壓下行成的物質。
拓展資料;
鑽石是指經過琢磨的金剛石,金剛石是一種天然礦物,是鑽石的原石。簡單地講,鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。鑽石美麗、稀有,是愛情和忠貞的象徵,代表永恆不破的愛情。
⑹ 鑽石有什麼材料做成的
是金剛石。鑽石可以從天然金剛石礦中產出,也可以通過人造生產金剛石。
金剛石俗稱「金剛鑽」。也就是我們常說的鑽石的原身,它是一種由碳元素組成的礦物,是碳元素的同素異形體。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業中的切割工具。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。金剛石有各種顏色,從無色到黑色都有,以無色的為特佳。
(6)鑽石怎麼合成要什麼材料擴展閱讀:
金剛石原生礦僅產出於金伯利岩筒或少數鉀鎂煌斑岩中。金伯利岩等是它們的母岩,其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運過去的。金剛石一般為粒狀。世界各地都發現了金剛石礦。其中,澳大利亞、剛果、俄羅斯、波札那和南非是著名的五大金剛石產地。
中國也擁有製造金剛石的技術,但最大也不過0.2克拉左右。人工合成金剛石的方法主要有兩種,高溫高壓法及化學氣相沉積法。高溫高壓法技術已非常成熟,並形成產業。國內產量極高,為世界之最。
⑺ 鑽石的原材料是什麼是金剛石嗎
是金剛石。鑽石可以從天然金剛石礦中產出,也可以通過人造生產金剛石。
金剛石俗稱「金剛鑽」。也就是我們常說的鑽石的原身,它是一種由碳元素組成的礦物,是碳元素的同素異形體。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業中的切割工具。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。金剛石有各種顏色,從無色到黑色都有,以無色的為特佳。
(7)鑽石怎麼合成要什麼材料擴展閱讀:
金剛石原生礦僅產出於金伯利岩筒或少數鉀鎂煌斑岩中。金伯利岩等是它們的母岩,其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運過去的。金剛石一般為粒狀。世界各地都發現了金剛石礦。其中,澳大利亞、剛果、俄羅斯、波札那和南非是著名的五大金剛石產地。
中國也擁有製造金剛石的技術,但最大也不過0.2克拉左右。人工合成金剛石的方法主要有兩種,高溫高壓法及化學氣相沉積法。高溫高壓法技術已非常成熟,並形成產業。國內產量極高,為世界之最。
⑻ 人工合成的鑽石的主要材料和條件
人工合成的鑽石主要材料就是市面上的鋯石,鋯石化學組成為Zr[SiO4],晶體屬四方晶系的島狀結構硅酸鹽礦物。晶體呈短柱狀,通常為四方柱、四方雙錐或復四方雙錐的聚形。鋯石顏色多樣,有無色、紫紅、黃褐、淡黃、淡紅、綠等,金剛光澤。無解理。摩氏硬度7.5-8,比重大,達4.4-4.8。
鋯石在各種火成岩中作為副礦物產出。在鹼性岩和鹼性偉晶岩中可富集成礦,著名的產地有挪威南部和俄羅斯烏拉爾。鋯石也常富集於砂礦中。世界上重要的寶石級的鋯石產於寮國、柬埔寨、緬甸、泰國等地。中國東部的鹼性玄武岩中也有寶石級的鋯石。鋯石是提取鋯和鉿的最重要的礦物原料,也用於國防和航天
以無色最著名,因為極像鑽石,一直有意無意地被當成鑽石。盡管質純的鋯石是無色的,雜質卻可產生黃、橙、藍、紅、棕及綠色等變種。產於泰國、越南和高棉的棕色寶石經過熱處理,可以變成受青睞的無色或藍色寶石。變回棕色的藍鋯石再重新加熱又可變成藍色。在氧氣中重新加熱的藍鋯石則會變成金黃色。有別於鑽石的地方在於具有雙折射現象,並可從刻面邊緣的磨損情況鑒別。有些鋯石具有放射性的釷和鈾,會使晶體結構分解;衰變的鋯石稱為「低質」鋯石,帶有「輻射變晶」結構;沒有受損的則稱為「高質」鋯石。
產地:斯里蘭卡、緬甸、泰國、高棉、越南、澳洲、巴西、奈及利亞、坦尚尼亞和法國。
成功之石-鋯石
鋯石是12月份的誕生石,象徵著「成功」。
鋯石的美最重要是源自它的高色散。無色的鋯石是天然鑽石最佳的代用品。如果你很想擁有一枚像鑽石一樣光芒四射的天然寶石而又囊中羞澀的話,買一枚鋯石戒指便是最佳的選擇。
鋯石除無色的外,較重要的有紅色和藍色兩種,其他諸如褐色、綠色等在寶石上都不重要。
鋯石的成因一般可分成高型鋯石和低型鋯石。低型鋯石因有較多的放射性,因而不宜做首飾;只有透明度較高的高型無色、紅色鋯石才能做寶石用,而雅美的藍色鋯石則可由對紅鋯石進行加熱處理轉變而成(國際珠寶界接受)。
1、鋯石的識別與評估
鋯石成分為ZR[SIO4],硬度為7左右,它具有高的折光率、色散及高的雙折光率,因而可見明顯的雙影。市場上用其他材料仿鋯石的不多,較多情況下是用鋯石去仿其他寶石如鑽石等。鋯石與鑽石的區別主要是鑽石能源出五顏六色的「火」,且不會有偏光性及雙影。而鋯石則「火」彩較弱,可見明顯雙影。
此外,值得注意的是,市場上人們經常說的「蘇聯鑽」、「方晶鋯石」(香港)、「白鋯」、「紫鋯」等,並不是真正的鋯石,它們與天然鋯石有不同的木結構及成分,其中「蘇聯鑽」和「方晶鋯石」學名為立方氧化鋯,與鋯石的重要區別是沒有偏光性,更不會見到「雙影 」。
鑒別關鍵 外表光芒射,內部可見雙影。
鋯石的價格主要決定於顏色、透明度、凈度、大小及做工好壞等幾個因素,同時受市場因素影響較大。目前市場上對藍色鋯石的需求量較大,因而其價格就高於其他顏色的鋯石。其他因素的影響與一般寶石如石榴石等相同。
評估關鍵 純凈、透明、色美。
2、鋯石的產地
鋯石的主要產地是柬埔、斯里蘭卡和緬甸。在這些地區開采鋯石並不是一件容易的事。因為鋯石大多位於表土層下8-10英尺下,且當地的礦床又多位於水平線以下,因此開采時水經常會淹沒礦坑。在斯里蘭卡,人們在開采時,往往要舉行一些迷信的儀式,乞求上帝的保佑,使開采順利等。
3、鋯石首飾選購要訣
(1)想選鑽石的代用品最好選色白、圓型切工的鋯石。
(2)鋯石性脆,表面邊棱易於磨花,選購時應留心它的邊棱。
4、鋯石雖與鑽石有相似之處,但仍然有很大區別
(1)鋯石是非均質體,從琢磨好的鋯石刻面石頂面往下看,可以見到底部的棱面具有清晰的雙影,而鑽石則無此雙影。
(2)鑽石的硬度為10,而鋯石的硬度為8。用鋯石來刻劃硬度為9的標准硬度片刻不動,便可與鑽石區別。
(3)鑽石的比重為3.52,而鋯石的比重則達4.2以上。
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參考:互聯網
⑼ 人造鑽石的合成方法
1 、高溫高壓合成法:溫度和壓力仍是製造晶體的兩項關鍵因素,索鑽珠寶專業人士介紹,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下製造鑽石,水壓提供高壓,電力產生高溫,使碳圍繞著直徑為 1 毫米,由天然鑽石製成的籽晶而形成晶體.
2 、化學氣相淀積合成法:使天然氣和氮氣加熱後,在洗碗機大小的壓力室里形成一種碳等離子體,該等離子體不斷沉積在壓力室底部的碳底層上,並逐漸積聚和硬化,形成鑽石薄片,進而切割成寶石形狀.
⑽ 鑽石怎麼形成的過程
自然鑽石形成:鑽石是指經過琢磨的金剛石,金剛石是一種天然礦物,是鑽石的原石,是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳(C)元素組成的單質晶體,碳原子呈立方最緊密堆積, 彼此以共價鍵相連時, 就形成了自然界最硬的鑽石||人工鑽石形成:人工合成金剛石的方法有兩種,是高溫高壓法及化學氣相沉積法。
大部分鑽石是在地質的高溫高壓下形成的。而鑽石形成條件的壓力在4.5到6Gpa,溫度在1100到1500℃。大致換算下來相當於地下150到200km的深度。在地球深處只有很少的地方具有這種鑽石形成的物理、化學條件。
從目前開採的鑽石礦中發現,絕大多數的鑽石形成年代都在20億至30億年前,在南非地區發現的一些鑽石的年齡甚至達到了45億年左右,這也能在一方面證實鑽石是在地球誕生後不久便開始在地球內部結晶的。鑽石也是世界上最古老的寶石。
那麼鑽石形成於年代久遠的地層深處,是怎麼被發現的呢?鑽石一般是通過火山爆發而被岩漿帶到地表。有些鑽石礦石恰好落在河流上游,經過千百年的風吹日曬自然瓦解,鑽石暴露在外,隨著徑流的沖刷來到下游,被有緣人的發現。所以在最開始的時候人們都是直接在河邊「淘鑽石」,就像淘金那樣。