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钻石怎么合成要什么材料

发布时间: 2022-08-13 01:52:38

⑴ 钻石是怎么形成的钻石的形成条件是什么

1、大部分钻石是在地质的高温高压下形成的:

钻石形成条件的压力在4.5到6Gpa,温度在1100到1500℃。

碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨,而在高温、极高气压及还原环境中则结晶为珍贵的钻石。当碳原子呈六方环状的层状排列时,形成的是低硬度的高温耐火材料石墨; 当碳原子呈立方最紧密堆积, 彼此以共价键相连时, 就形成了自然界最硬的宝石—钻石。

2、陨石撞击形成钻石:

当携带石墨的陨石撞上地球时,撞击产生的高温高压能把石墨转变成稀有且极端坚硬的金刚石。2008年,一块橄辉无球粒陨石掉落在苏丹努比亚沙漠中,研究发现,它不仅仅是一块普通的陨石,仔细分析后,科学家确定这块陨石里含有金刚石——钻石的原石。

拓展资料:
天然钻石形成于地表下超过100公里深处,再伴随着火山喷发等地质活动上升到地面。 地幔中的高温高压使碳元素结晶形成钻石,偶尔会将周围的尘埃或液体杂质包裹进去。包裹杂质的钻石通常含有少量的钠、钾和其他能揭示其形成环境信息的矿物质。

钻石是一种天然矿物质,是在未受到人为干预的情况下完全在大自然中形成的。重量一般在0.015ct-1.10ct之间,多数在0.2ct-0.4ct之间,颜色多为白色至浅黄系列,在G色-J色之间,彩色系列为浅色的红、黄、蓝等。在紫外荧光下,多数短波下为中等至弱的黄色、黄绿色,少数为惰性(无荧光)。

⑵ 培育钻石是怎么形成的

钻石的培育是一个将小钻石培养长大的过程。

(1)源自钻石种子:在实验室中,利用先进的设备和前沿技术还原自然环境,将砂砾大小或是薄片装的钻石作为种子,置入培养仓内,为钻石的生长提供原子结构模板;

(2)高温高压环境:在培养仓里,温度和压强将迅速升高,大道地底深处过百里公里处的高温高压环境,人工创造天然钻石苛刻的形成条件;

(3)通入含碳养料:石墨(C)或甲烷(CH4)将碳源加入培养仓,在高温高压环境和特殊处理下,原料中的碳原子间的化学键将断裂,成为游离的碳原子;

(4)种子培育大小:游离的碳原子会被附近的碳原子结构吸引,所以他们会逐渐附着在钻石种子上,与钻石种子的碳原子结合,形成新的化学键,从而让种子逐步长大。

培育钻石分类

市面上可以批量生产钻石的方法有两种: Chemical Vapor Deposition 化学气象沉积,简称CVD, 以及High Pressure High Temperature 高温高压,简称HPHT。

CVD化学气象沉淀法

化学气相蒸镀乃使用一种或多种气体,在一加热的固体基材上发生化学反应,并镀上一层固态薄膜。所谓CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沈淀)钻石是以一块天然钻裸石为母石,利用高纯度甲烷、加上氢、氮等气体辅助,在微波炉中以高压方式,让甲烷中与钻石一样的碳分子不断累积到钻石原石上,经过一层层增生,可形成大至10克拉之透明钻石。为使CVD的钻石生长顺利,碳源常用已具钻石结构的甲烷。甲烷可视为以氢压出的单原子钻石。这种“长大”的钻石,品质与天然钻石几无二致,肉眼难辨。

HPHT高温高压法

HPHT有几种不同的机器,原理都是类似的,在机器中心创造出一个高温高压的环境,能把碳原料粉末压成钻石。中间需要金属催化剂,因此很多HPHT钻石都会有金属杂质包含在内。早期只能制作黄色小颗粒,作为工业磨料使用;随着技术进步,很多国内厂商可以制造出无色大颗粒,金属包含物也越来越少,达到了珠宝等级。国内产能主要集中在切割后裸钻重量1克拉以下。俄罗斯有一家曾经长出一颗切割后10克拉的大钻石,不过这种大颗粒万里挑一,目前不能量产

⑶ 钻石主要由什么元素组成

钻石主要由碳元素组成的。
钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。

钻石在天然矿物中的硬度最高,其脆性也相当高,用力碰撞就会碎裂。源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王。
卡,或译克拉、克拉(Carat),是钻石的质量单位。一卡相等于200毫克,相传早期钻石商人称量钻石所用的砝码为稻子豆树(carob)果实,一粒这样的果实大约就重200毫克。因为钻石的密度基本上相同,因此越重的钻石体积越大。越大的钻石越稀有,每卡的价值亦越高。
钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的,属等轴晶系。常含有0.05%-0.2%的杂质元素,其中最重要的是N和B,他们的存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2.417,色散中等,为0.044。均质体。热导率为0.35卡/厘米/秒/度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度3.52克/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后 ,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。
钻石与相似宝石、合成钻石的区别:
宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0.060)、光泽强、密度大,为5.8克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。

⑷ 如何在实验室中合成钻石方法可靠吗

另一种合成钻石的方法就是化学气相沉积法(简称CVD法),这种方法无需巨大的压力,并且还能产生比天然钻石更完美的人造钻石。先把一块钻石置于减压室中,然后用微波束轰击天然气,形成碳的等离子体。当气体加热到2000度时,碳原子就像“雨”一样落在减压室的钻石上并依附在其之上,然后完美的钻石就能在一夜之间生长出来。最后,再用高功率的激光把钻石切割成想要的形状就行。

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⑸ 钻石是怎么形成的

钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石,但有时人们对二者并不加细分。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素组成的单质晶体。

它是大自然赐予人类最美丽的也是最昂贵的 物质和财富。人类文明虽有几千年的历史,但人们发现和初步认识钻石却只有几百年,而真正揭开钻石内部奥秘的时间则更短。

具体介绍如下:

1、金钢石是钻石的原料,是地球高温高压下行成的物质。

拓展资料;

钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石美丽、稀有,是爱情和忠贞的象征,代表永恒不破的爱情。

⑹ 钻石有什么材料做成的

是金刚石。钻石可以从天然金刚石矿中产出,也可以通过人造生产金刚石。

金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石有各种颜色,从无色到黑色都有,以无色的为特佳。

(6)钻石怎么合成要什么材料扩展阅读:

金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩,其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。世界各地都发现了金刚石矿。其中,澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是着名的五大金刚石产地。

中国也拥有制造金刚石的技术,但最大也不过0.2克拉左右。人工合成金刚石的方法主要有两种,高温高压法及化学气相沉积法。高温高压法技术已非常成熟,并形成产业。国内产量极高,为世界之最。

⑺ 钻石的原材料是什么是金刚石吗

是金刚石。钻石可以从天然金刚石矿中产出,也可以通过人造生产金刚石。

金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石有各种颜色,从无色到黑色都有,以无色的为特佳。

(7)钻石怎么合成要什么材料扩展阅读:

金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩,其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。世界各地都发现了金刚石矿。其中,澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是着名的五大金刚石产地。

中国也拥有制造金刚石的技术,但最大也不过0.2克拉左右。人工合成金刚石的方法主要有两种,高温高压法及化学气相沉积法。高温高压法技术已非常成熟,并形成产业。国内产量极高,为世界之最。

⑻ 人工合成的钻石的主要材料和条件

人工合成的钻石主要材料就是市面上的锆石,锆石化学组成为Zr[SiO4],晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。锆石颜色多样,有无色、紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿等,金刚光泽。无解理。摩氏硬度7.5-8,比重大,达4.4-4.8。
锆石在各种火成岩中作为副矿物产出。在碱性岩和碱性伟晶岩中可富集成矿,着名的产地有挪威南部和俄罗斯乌拉尔。锆石也常富集于砂矿中。世界上重要的宝石级的锆石产于老挝、柬埔寨、缅甸、泰国等地。中国东部的碱性玄武岩中也有宝石级的锆石。锆石是提取锆和铪的最重要的矿物原料,也用于国防和航天

以无色最着名,因为极像钻石,一直有意无意地被当成钻石。尽管质纯的锆石是无色的,杂质却可产生黄、橙、蓝、红、棕及绿色等变种。产于泰国、越南和高棉的棕色宝石经过热处理,可以变成受青睐的无色或蓝色宝石。变回棕色的蓝锆石再重新加热又可变成蓝色。在氧气中重新加热的蓝锆石则会变成金黄色。有别于钻石的地方在于具有双折射现象,并可从刻面边缘的磨损情况鉴别。有些锆石具有放射性的钍和铀,会使晶体结构分解;衰变的锆石称为“低质”锆石,带有“辐射变晶”结构;没有受损的则称为“高质”锆石。

产地:斯里兰卡、缅甸、泰国、高棉、越南、澳洲、巴西、奈及利亚、坦尚尼亚和法国。
成功之石-锆石

锆石是12月份的诞生石,象征着“成功”。
锆石的美最重要是源自它的高色散。无色的锆石是天然钻石最佳的代用品。如果你很想拥有一枚像钻石一样光芒四射的天然宝石而又囊中羞涩的话,买一枚锆石戒指便是最佳的选择。
锆石除无色的外,较重要的有红色和蓝色两种,其他诸如褐色、绿色等在宝石上都不重要。
锆石的成因一般可分成高型锆石和低型锆石。低型锆石因有较多的放射性,因而不宜做首饰;只有透明度较高的高型无色、红色锆石才能做宝石用,而雅美的蓝色锆石则可由对红锆石进行加热处理转变而成(国际珠宝界接受)。
1、锆石的识别与评估
锆石成分为ZR[SIO4],硬度为7左右,它具有高的折光率、色散及高的双折光率,因而可见明显的双影。市场上用其他材料仿锆石的不多,较多情况下是用锆石去仿其他宝石如钻石等。锆石与钻石的区别主要是钻石能源出五颜六色的“火”,且不会有偏光性及双影。而锆石则“火”彩较弱,可见明显双影。
此外,值得注意的是,市场上人们经常说的“苏联钻”、“方晶锆石”(香港)、“白锆”、“紫锆”等,并不是真正的锆石,它们与天然锆石有不同的木结构及成分,其中“苏联钻”和“方晶锆石”学名为立方氧化锆,与锆石的重要区别是没有偏光性,更不会见到“双影 ”。
鉴别关键 外表光芒射,内部可见双影。
锆石的价格主要决定于颜色、透明度、净度、大小及做工好坏等几个因素,同时受市场因素影响较大。目前市场上对蓝色锆石的需求量较大,因而其价格就高于其他颜色的锆石。其他因素的影响与一般宝石如石榴石等相同。
评估关键 纯净、透明、色美。
2、锆石的产地
锆石的主要产地是柬埔、斯里兰卡和缅甸。在这些地区开采锆石并不是一件容易的事。因为锆石大多位于表土层下8-10英尺下,且当地的矿床又多位于水平线以下,因此开采时水经常会淹没矿坑。在斯里兰卡,人们在开采时,往往要举行一些迷信的仪式,乞求上帝的保佑,使开采顺利等。
3、锆石首饰选购要诀
(1)想选钻石的代用品最好选色白、圆型切工的锆石。
(2)锆石性脆,表面边棱易于磨花,选购时应留心它的边棱。
4、锆石虽与钻石有相似之处,但仍然有很大区别
(1)锆石是非均质体,从琢磨好的锆石刻面石顶面往下看,可以见到底部的棱面具有清晰的双影,而钻石则无此双影。
(2)钻石的硬度为10,而锆石的硬度为8。用锆石来刻划硬度为9的标准硬度片刻不动,便可与钻石区别。
(3)钻石的比重为3.52,而锆石的比重则达4.2以上。

价格因产品不同,价格不太一样,可以自己查看一下,网上很多

参考:互联网

⑼ 人造钻石的合成方法

1 、高温高压合成法:温度和压力仍是制造晶体的两项关键因素,索钻珠宝专业人士介绍,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石,水压提供高压,电力产生高温,使碳围绕着直径为 1 毫米,由天然钻石制成的籽晶而形成晶体.
2 、化学气相淀积合成法:使天然气和氮气加热后,在洗碗机大小的压力室里形成一种碳等离子体,该等离子体不断沉积在压力室底部的碳底层上,并逐渐积聚和硬化,形成钻石薄片,进而切割成宝石形状.

⑽ 钻石怎么形成的过程

自然钻石形成:钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石,是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素组成的单质晶体,碳原子呈立方最紧密堆积, 彼此以共价键相连时, 就形成了自然界最硬的钻石||人工钻石形成:人工合成金刚石的方法有两种,是高温高压法及化学气相沉积法。

大部分钻石是在地质的高温高压下形成的。而钻石形成条件的压力在4.5到6Gpa,温度在1100到1500℃。大致换算下来相当于地下150到200km的深度。在地球深处只有很少的地方具有这种钻石形成的物理、化学条件。

从目前开采的钻石矿中发现,绝大多数的钻石形成年代都在20亿至30亿年前,在南非地区发现的一些钻石的年龄甚至达到了45亿年左右,这也能在一方面证实钻石是在地球诞生后不久便开始在地球内部结晶的。钻石也是世界上最古老的宝石。

那么钻石形成于年代久远的地层深处,是怎么被发现的呢?钻石一般是通过火山爆发而被岩浆带到地表。有些钻石矿石恰好落在河流上游,经过千百年的风吹日晒自然瓦解,钻石暴露在外,随着径流的冲刷来到下游,被有缘人的发现。所以在最开始的时候人们都是直接在河边“淘钻石”,就像淘金那样。