㈠ 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
㈡ 鑽石究竟是怎麼形成的
鑽石又稱金剛石。是碳的同素異形體,是單執元素組成的粒子物質。它的形成是地球多年的看物質壓縮而成的,還有可能是隕石墜落後留下的。
雖然鑽石是碳元素組成的和碳也是一樣的兄弟,但是因為有英國皇室的加持和女生的喜歡,它的價格就會變得不菲。
㈢ 鑽石是純天然的嗎鑽石是怎麼形成的
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。
鑽石是怎麼形成的?
這個鑽石呀,它形成的時候。在地下將近200公里的深度。非常高的溫度壓力的情況下。這個碳元素才能結合一起形成鑽石。那麼形成之後呢,還要經過火山爆發。火山爆發從地底下沖上來。那麼沖上來就形成了岩管,火山的通道。形成了岩管里頭呢含有大量的金剛石,那這樣的這個礦呢全世界看是非常少的,大概也就發現了幾千條礦脈,兩三千條在全世界。但是發現了礦脈是不是一定就能開采呢?不是的,要看裡面的含量多少,像我們國家遼寧瓦房店發現了5條礦脈,5個岩管都含有金剛石,但是只有兩個能開采。另外三個為什麼不能開采?因為你要挖出來的岩石太多了,有人統計平均50噸岩石挖出1克拉金剛石的話,開采成本還能接受。如果說超過了50噸,比如說100噸。就是你挖岩石的錢就已經超過這裡面挖出來鑽石的錢了。
㈣ 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)。
㈤ 鑽石是怎樣形成的
幾千年以來,鑽石在人們心中的地位一直很特殊,它是力量和美的象徵,並有著無可抗拒的魔力,使人熱切追求。相傳鑽石是天上星星的碎片墜在地球上的,也有人說它是神的淚珠。
據傳愛神丘比特的箭尖就是用鑽石做的。也有傳說在中亞某處人煙不到的荒谷中,地上鋪滿鑽石,由食肉鳥在天上巡邏,毒蛇在地上把守,而那些毒蛇的目光可置人於死地。
金剛石是鑽石的別名。鑽石一詞來自希臘詞「adamas」,是不可征服的意思。
鑽石的形成條件很苛刻。
鑽石是碳元素結晶而成的礦物,也是寶石中惟一由單元素形成的名貴物品。它形成於地殼大約200千米的深處、在1100℃到1600℃的高溫下、在4萬到6萬個大氣壓的作用下、在碳元素較為集中的地方,晶化成鑽石,後來,隨著地殼的隆起或下沉,或火山、地震的原因,結晶的礦物——鑽石被擠出了地表,形成了鑽石礦。鑽石礦有兩種。一種是在火山爆發期間,熔岩將含有鑽石的岩漿帶上地球表層,岩漿冷卻後便形成「管狀礦脈」。含有鑽石的礦脈是由一種名為金伯利岩的岩石組成的。因為人們最初是在金伯利鎮附近找到這種含鑽石的原岩的,因此給了它一個最實際最合適的名稱——金伯利岩;另一種是由於地球表層經受風雨侵蝕,以及被河流沖洗,將鑽石連同表土及其他礦物沖至遠離原來礦脈的地方,形成了「沖積礦藏」。管狀礦脈和沖積礦藏是蘊藏鑽石的兩大資源。
鑽石幾乎與地球同壽,有些已有30億年以上的歷史。
在所有寶石中,鑽石的成分最為單純。它只是普通的碳化學物,就像鉛筆中的石墨一樣,但經過自然的力量而變成世界上最堅硬的物質。在真空中,它的熔點是攝氏4000度,是鋼的熔點的2倍。
㈥ 鑽石是怎麼形成的
鑽石是金剛石精加工而成的產品。科學家們經過對來自世界不同礦山鑽石及其中原生包裹體礦物的研究發現,鑽石的形成條件一般為壓力在4.5-6.0Gpa(相當於150-200km的深度),溫度為1100-1500℃。
鑽石是世界上最堅硬的、成分最簡單的寶石,它是由碳元素組成的、具立方結構的天然晶體。其成分與我們常見的煤、鉛筆芯及糖的成分基本相同,碳元素在較高的溫度、壓力下,結晶形成石墨(黑色),而在高溫、極高氣壓及還原環境(通常來說就是一種缺氧的環境)中則結晶為珍貴的鑽石(無色)。
雖然理論上說,鑽石可形成於地球歷史的各個時期/階段,而已經開採的礦山中,大部分鑽石主要形成於33億年前以及12-17億年這兩個時期。如南非的一些鑽石年齡為45億左右,表明這些鑽石在地球誕生後不久便已開始在地球深部結晶,鑽石是世界上最古老的寶石。
鑽石的形成需要一個漫長的歷史過程,這從鑽石主要出產於地球上古老的穩定大陸地區可以證實。另外,地外星體對地球的撞擊,產生瞬間的高溫、高壓,也可形成鑽石,如1988年前蘇聯科學院報道在隕石中發現了鑽石,但這種作用形成的鑽石並無經濟價值。
(6)鑽石怎麼生成的擴展閱讀
鑽石的產地分布
世界各地均有鑽石產出,已有30多個國家擁有鑽石資源,年產量一億克拉左右。產量前五位的國家是澳大利亞、扎伊爾、波札那、俄羅斯、南非。這五個國家的鑽石產量佔全世界鑽石產量的90%左右。
其它產鑽石的國家有剛果(金)、 巴西、蓋亞那、委內瑞拉、安哥拉、中非、迦納、幾內亞、象牙海岸、利比利亞、納米比亞、獅子山、坦尚尼亞、辛巴威、印度尼西亞、印度、中國、加拿大等。
世界主要的鑽石切磨中心有:比利時安特衛普,以色列特拉維夫,美國紐約,印度孟買,泰國曼谷。安特衛普有"世界鑽石之都"的美譽,全世界鑽石交易有一半左右在這里完成,「安特衛普切工」便是完美切工的代名詞。
㈦ 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。
㈧ 鑽石是怎麼形成的
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。
㈨ 天然鑽石是怎麼形成的
簡單說來屬於火山噴發的產物。
所有的鑽石均是在地殼深處經高溫高壓條件形成的,經火山噴發帶至地表。
鑽石在地下160—480千米處形成。大部分鑽石被發現位於一種稱作「金伯利岩」的火山岩中,這種岩石埋藏於火山活動依然活躍的地帶。其他任何被直接發現的鑽石,都是經其他作用而直接從原始的金伯利岩中分離出來的。
世界上產鑽石的國家有20個。南非是第五大鑽石生產國,前四位依次是:澳大利亞、剛果民主共和國、波札那共和國和俄羅斯。
鑽石由純碳組成,石墨也是。鉛筆中的鉛芯就是由石墨製成的,然而,鑽石和石墨的原子內部排列並不相同。鑽石是地球上天然存在的最硬的物質之一,摩氏硬度值為10。石墨則恰恰相反,是地球上天然存在的最軟的物質之一,摩氏硬度值為1.5,僅比滑石粉硬一些。