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怎么做钻石机制

发布时间: 2023-06-11 10:40:02

A. 高温超高压法合成钻石

早在18世纪的后期就已经证实了钻石和石墨都由碳元素组成,后来就开始了合成钻石的研究工作,经过较长时间的艰苦努力,于20世纪中叶才在实验室合成出人工钻石,初期的合成钻石仅仅是磨料级的。我国在20世纪60年代也合成出了磨料级钻石。

高温超高压法现又称为高温高压法(HTHP)。由于超高压设备和高温技术的限制,起初合成钻石进展较缓慢。直到1970年,美国GE公司才公布了第一颗宝石级合成钻石的诞生,之后几年各国一直在保密的情况下进行研究。进入90年代,合成钻石有了突破性进展,日本的住友公司、英国的戴比尔斯公司和美国的GE公司等相继公布了他们合成的宝石级钻石,引起了珠宝界的震惊。

关于合成钻石的方法,可分为静压法、动压法和气相外延生长法。大颗粒宝石级钻石主要是用高温超高压(HTHP)静压法中的晶种触媒法(包括压带法和BARS法)及最近多种媒体报道的化学气相沉淀法(CVD法)合成的,本节及第七节将分别予以重点介绍。

一、HTHP法合成钻石的原理

1.石墨与钻石的转换

合成钻石就是人为地模拟天然钻石的形成条件,使非金刚石结构的碳转化为金刚石结构的碳。

钻石的晶体结构是1913年由W.L.Bragy等测定出来的,钻石大部分呈立方结构而石墨则呈层状结构。金刚石的结构详见本书“钻石”一节,石墨结构如图(4-1-20)。

图4-1-20 石墨结构图

钻石中碳原子的2s、2px、2py、2pz四个轨道形成四个sp3杂化轨道,形成四面体配位,每个碳原子与周围的四个碳原子形成共价饱和键,键长0.154nm。

石墨的碳原子分布在六角环上,每一个碳原子为相邻的三个碳原子所围绕,其间距为0.142nm。相邻两层碳原子错位堆积,层间的间距为0.34nm,键力相对弱得多,所以石墨具一组极完全解理,可以滑移而分开。在高温高压下石墨可以转化为金刚石。

如图4-1-20所示,石墨的层间排列,间距为0.34nm,碳原子错位堆积;高压下Z轴方向中层间互相接近,由于碳原子错位堆积,1 ′、3 ′、5 ′向上运动,1、3、5、2 ′、4 ′、6 ′向下运动,从而石墨结构变为金刚石结构。

图4-1-21 碳的相图

2.合成钻石的生长机制

长期以来,各国科学家都在努力寻找金刚石晶体生长的条件。图4-1-21是石墨-金刚石转换相图。由相图可知:固相区I为石墨区,Ⅱ为金刚石区,Ⅲ为金属碳区,还有液相区。在低压高温区,主要以石墨相存在,只有在较大的压力和较高的温度范围内,金刚石才是稳定的相。除气相法、外延生长法之外,金刚石晶体生长都在较高的压力范围内,触媒法可以使压力降低一些。

由相图4-1-21还可以看出,在相图上部,碳质原料在超高压高温下,碳原子集团经过压缩、切变、热振动,使非sp3杂化的原子轨道向sp3杂化转化,从而使金刚石成核生长。在低于上述压力下,在金刚石、石墨稳定区界线上,压力和温度不足以使碳原子达到金刚石结构。但如果利用熔剂-触媒的复合作用,仍可达到目的,因为这些熔剂的熔化温度相对低,并与碳共熔,使碳原子与熔剂相互扩散,形成二维、三维的间隙相,最终形成金刚石相。

现代的科技条件,很容易实现稳定可靠的技术装备和实验条件,因此,生长出宝石级钻石就成为可能。近几年,各国科学家进行了大量研究,就温度、压力、时间等实验条件和熔媒种类、碳质原料种类、杂质影响等各方面得出许多实验资料和经验,从而更加完善了合成钻石的生长理论。

二、HTHP法合成宝石级钻石的设备与合成工艺

(一)HTHP法合成钻石的设备

静压法合成钻石的设备大致可以分为四部分,即大吨位的液压机、合成钻石用高温高压容器(即模具)、加热系统和控制检测系统。

由于采取的是超高压设备,从技术上有许多难题,如材料的力学性能要高,加工精度高,压机能长时间保持压力稳定并可以升压和降压。这对压机油缸、密封、液机元件、机械加工精度等均提出了很高的要求,达到这些要求绝非易事,它与整个机械工业水平有关。

此外,对于压力容器的要求则更高。首先是材料问题,能承受高温下500×108Pa以上的压力的材质较少,且价格昂贵,高压下材料的性能有可能改变,甚至会自爆。目前,加热系统和测量系统已实现了自动化。

实现HTHP法的设备方案较多,有六面顶、四面顶、两面顶。下面以两面顶年轮式为例介绍一下设备原理(见图4-1-22)。1为油压机机架,可以整体铸造,对于小于1000吨位的压机可以采用铸件,如果吨位较大,可以用缠绕式机架,即机架由钢丝或钢带缠绕而成;2为高压容器,是合成金刚石的关键部分,对它的材质、加工精度、形状设计都有严格的要求;3为油缸,内部活塞靠高压油上下移动,使模具压紧,这和其他类型油压机原理类似。

年轮式高压模具如图4-1-23所示。

图4-1-22 主压机示意图

图4-1-23年轮式高压模具

图4-1-23中1为压缸,它是由硬质合金做成的,一般为W、Co、C合金,w(Co)=15%;2为压砧,也是硬质合金,一般w(Co)=6%;3为耐热含金钢环;由压缸和压砧组成一个舱体4,是合成金刚石的室。年轮式高压模具也可用钢丝缠绕而成,以使应力分布更合理,从而提高模具的使用寿命。合成金刚石所采用的生长舱有各种结构,简单的生长舱结构如图4-1-24所示。

图4-1-24中,1为叶蜡石,是理想的固体传压介质和绝缘介质,由于它含结晶水,影响金刚石的合成,目前大部分是用烧过的叶蜡石粉末再压制成型,不仅降低成本,提高了材料利用率,而且满足了合成工艺的要求。叶蜡石是合成金刚石工艺中的关键性辅助材料,其作用是:传压、保温、绝缘、密封。

图4-1-24 金刚石生长舱

图4-1-24中,2为石墨片,合成金刚石就是使石墨结构的碳转化为金刚石结构的碳,因此,碳质材料是关键材料。从理论上讲,各种形式的碳均可以转化为金刚石,但研究表明,不同的碳质材料对生长金刚石的数量、质量和颗粒大小均有相当大的影响,石墨转化为金刚石的自由能较低,因此使用较广泛。现在国内常用的石墨材料为GAI(原SK-2),它是采用熟石油焦粉、沥青焦粉和鳞片石墨为原料,并外加熔化沥青作结合剂加工而成的。

碳质材料是影响合成金刚石质量和产量的重要因素之一,为了获得较好的金刚石,对石墨有如下要求:①石墨有一定的气孔率,这样可以增加反应面积;②在合成金刚石的碳质素中,含少量Ni、Fe、Na、Co等元素是必要的,因为这些元素在合成过程中可以促进碳原子的活化,破坏原生的结构,为金刚石长大创造条件;③对石墨的结晶化程度也有要求,晶体的多少和排列对金刚石的转化都有作用,石墨化程度高,从动力学观点来看,转化为金刚石相对容易。

图4-1-24中,3为金属合金,即触媒片,根据碳的相图,石墨转化为金刚石时要1.25×1010Pb的压力和2700℃以上的温度,为了使合成温度有所降低,用加入合金的办法,使碳在熔化的合金的作用下,以类似于熔盐法生长晶体的过程生长。在研究过程中,采用了各种金属做试验,现在大部分用Ni、Mn、Co、Fe的合金,甚至有专门用于合成金刚石的合金片,如Ni95Co5、Ni65Mn35、Fe73Co27等。研究表明,Ni、Mn、Co、Fe、Cr等元素或由它们组成的二元、三元、多元合金,是合成金刚石基本的、有成效的触媒合金,若掺入微量Cu、Nb、Mg、B、Al等,不仅可改变金刚石成核与生长的条件,而且还可以生长出不同的金刚石。

晶体生长舱有各种形式的排列和组合,图4-1-25为一种大颗粒金刚石生长室的结构。把原料如图装进生长舱(即压缸)内,起动压机,把两个压头压紧密封,并通电加热。用这种加压、加温方式,可以生长出大于1mm的金刚石,但单次产量不高。

图4-1-25 大颗粒金刚石生长舱

关于高温加热系统,在静压法中有直接加热和间接加热两种,直接加热是通过反应材料本身发热,间接加热是通过套在外面的石墨管(与缸体绝缘)加热。

(二)HTHP法合成宝石级钻石的工艺过程

最常见的合成宝石级钻石的方法是压带法和BARS法。

1、压带法合成钻石工艺

1955年通用电器公司(GE)宣布利用压带(belt)装置首次成功生产出合成钻石,直至1970年通用电器公司采用晶种触媒法经过七天的生长获得了大于5mm、重约1ct的钻石单晶,其生长舱如图4-1-26所示。

图4-1-26 合成宝石级钻石生长舱(a)和改进后的生长舱(b)

图4-1-26所示的生长舱分上下两部分,作为碳源的金刚石粉放在压腔中心区,两端放置籽晶,触媒金属(铁或镍)放在碳源与籽晶之间,利用碳管的电阻加热(用碳管的不同厚度或用其他热材料放在不同部位也可改变温度梯度),在舱内保持一定的温度梯度,中心碳源区温度最高,端部结晶生长区的温度最低。当加热到1700℃时,金属触媒熔融,中心碳源区的金刚石粉就不断溶解到金属触媒中变成游离碳原子。起初,碳的密度比金属小,因此籽晶有从底部晶床向舱体中心区(籽晶被溶解)或从中心区向上端晶床上浮的倾向,约1h后达到平衡。顶部晶床含有许多细小的金刚石晶体,而在底部晶床上剩下少量的金刚石晶核,由于碳在金属中已达到饱和,所以金刚石晶核不再继续溶解,金属熔融体中的碳开始了缓慢的扩散过程。由于舱体内温度中心区高、两端低,所以中心区溶解的碳原子多于端部,并向端部进行扩散,从而沉积在金刚石晶核上。这个过程不断进行,直到中心区的细金刚石粉用完为止。若能使舱体中部与端部的温度梯度保持在30℃/cm时,晶体就能稳定地生长成宝石级大小的金刚石。又由于底部晶床晶核少,故能获得大的宝石级金刚石。

实验证明只要保持温度为1370℃、压力为6.0×109Pa,生长一周即可获得5mm大小(约lct)的宝石级金刚石。若在舱体中加入适当的微量元素,可改善金刚石的性能,使金刚石着色,如加入氮,可使金刚石晶体显黄色;加入硼,呈蓝色,并具有半导体的性质。

2.“BARS”法合成钻石工艺

1990年俄罗斯公布了他们用BARS系统生长合成钻石的成果,BARS的意思是分裂球无压装置。近年来,美国Gemesis公司的技术人员在俄罗斯技术的基础上改进,设计了一个新的BARS“分离体”的装置。该装置合成舱体(大约有2.5cm厚)中的压力是从一个连续的碳化钢压砧复合施压而获得的。内舱设置6个压砧,这些压砧位于立方体的面部,围绕着合成舱体;外舱设置8个压砧,它们位于八面体的面部,围绕着内舱。整个排列好的多压砧部件被放在两个钢铸的半球中(这两个铰接的半球就称为“分离体”,可以作为压砧和合成舱体的通道),有两个大钢铗把这些部件连接在一起,见图4-1-27。这种“BARS”装置采用石墨管来加热合成舱体。

图4-1-27 改进的“BARS”法合成钻石装置

经过改进的设备具有使用寿命较长、生产率高、操作较为简单、更容易维护等特点。重要的是,它的操作十分安全,在操作过程中高压容器泄漏而导致危险的机率也很小。除了纯度、浓度和晶体的初始生长外,商业化宝石级合成钻石生长的关键是要小心谨慎地通过电脑控制整个晶体生长过程的温度和压力,以保证持续稳定的生长环境。另一个技术创新就是铸造半球可以开合,便于进行样品的装卸。

使用这种改进的设备,生长3.5ct的合成钻石晶体大约需要80h。合成钻石中黄色的浓度及晶体的外形、对称性、透明度,均可以控制在一定的范围内。该装置曾用实验的方法在一个舱体内生长出多个晶体,晶体生长的周期为36h。但是,由于容积所限,这些晶体生长得很小。倘若舱体内生长4个晶体,则每个晶体只有0.6ct大小;如果舱体内生长8个晶体,则每个晶体只有0.35ct。

“BARS”法合成钻石的工艺条件为:

1)压力5.0~6.5GPa(相当于5万~6.5万大气压)。

2)温度1350~1800℃。

3)触媒各种过渡金属(如Fe、Ni、Co等)。

4)种晶天然钻石或合成钻石。

5)碳源石墨粉或金刚石粉。

种晶的定位决定了生长晶体的晶形。在合成舱体的顶端(亦称“热端”,放置碳源)和底端(亦称“冷端”,放置晶种)存在着很小但却很重要的温差。该温差为钻石晶体的生长提供了动力,因此,这项技术也被称为“温度梯度”法。在高温高压的条件下,原料区的石墨粉迅速在热端熔融于金属熔剂中。在温度梯度的推动下,热区碳原子通过熔剂,向舱体冷端扩散,最终沉积在籽晶上,结晶成为单晶体。

B. 英雄联盟手游钻石加分机制是什么英雄联盟手游钻石加分机制详解


英雄联盟手游钻石加分机制是什么英雄联盟手游钻石加分机制详解。英雄联盟手游中的每个分段的加分机制都不太一样,那么英雄联盟手游钻石加分机制是什么呢?相信还有很多小伙伴不羡液知道,下面是小编给大家分享的英雄联盟手游钻石加分机制介绍,感兴趣的小伙伴们一起来看看吧。
钻石加分机制介绍
【加分机制】
1、胜率50%
胜率50%左右的玩家,加分还是比较复杂的,具体如下:
A、0-30分:赢一把加13分,输一把掉12分
B、30-50分:赢一把加12分,输一把掉13分
C、50分以上:赢一把加11分,输一把掉14分
D、70分以上:赢一把加10分,输一把掉15分
2、胜率60%-70%
70分以上后赢一把只加11分。
3、100%胜率连胜到钻二,中间一把不输,后面输赢都是16-18。
简单来说,加分会受到隐藏分影兄族物响,隐藏分差距越大,胜利时穗汪加的越少,输时扣的越多。如果你隐藏分太低了,赢一把就算打得再怎么好,都是加10-11分。

C. 人造钻石是怎么做的啊

、钻石的单折光性 钻石的单折光性,是由于钻石的本质特性决定的。而其它天然宝石或人造宝石大都是双折光性的。冒充的钻石在10倍放大镜观察下,从正面稍斜的角度看,很容易看出棱角线出现重叠影像,并同时呈现出两个底光。双折射率差别小的如锆石等,也可看出底光重叠的影像。 2、钻石的吸附性 钻石对油脂及污垢有一定的亲和力,即油污很容易被钻石吸附。因此,用手指抚摸钻石会感到胶粘性,手指似乎有粘糊的感觉。这是任何宝石所没有的。这种方法需要加以训练方能掌握其中微妙的区别。 3、一线直落的特征 钻石表面抛光很光滑。用一支钢笔蘸上墨水在钻石上划过,若是真钻石,表面留下的是一条光滑连续的线条,特征是一线直落。仿冒品留下的是一个个小圆点组成的线条。用此法观察应借助放大镜。 4、特有的金刚光泽 大致在100度的白炽灯光下,切磨很好的钻石与仿冒品相互比较,很容易看出哪个具有金刚光泽。此方法不宜在过暗或过强的灯光下是进行。 是可以做

D. 我的世界钻石怎么做


《我的世界》讲述的是玩家可以在这个完全属于自己的游戏世界中创造任何自己所能想象的事物。有不少玩家不知道我的世界钻石怎么做?下面深空高玩就给大家分享一下我的世界钻石制作教程攻略,大家一起去看看吧。
砖石
类型 原材料
耐久度 N/A
可再生 否
可堆叠 可以 (64)
首次出现于 Indev
数据值 DEC: 264 HEX: 108 BIN: 000100001000
名称 diamond
获得
自然生成
钻石有7.4%的几率生成于要塞祭坛的箱子里,19.2%的几率生成于下界要塞的箱子里,6.3%的几率生成于沙裂磨漠神殿的箱子里,16.3%的几率生成于村庄铁匠的箱子里,以及15.5%的几率生成于丛林神庙的箱子里,全部以1_3个为一组的形式出现,10.5%的几率生成于废弃矿井的运输矿车里,以1_2个为一组的形式出现,也有21.5%的几率生成于末地城的羡喊箱子里,以2_7个为一组的形式出现。
挖掘
钻石矿石被铁镐或钻石镐挖掘会掉落1个钻石。使用时运附魔的镐挖掘会每等级增加1可能的钻石数量,时运III最多会掉落4个钻石。如果使用精准采集附魔的镐采集钻石矿石,会掉落钻石矿石而不是钻石。
合成
烧炼
用途
钻石可以制造耐久度最高的工具肆派斗和盔甲。
作为合成材料
交易
盔甲商、武器商和工具商村民在第三层交易以1个绿宝石收购3-4个钻石。
修复
钻石头盔、胸甲、护腿、靴子、剑、镐、斧、锄和锹能在铁砧用钻石来修复。
成就
我的世界1.9中文版

E. 钻石是怎么做成的

【钻石制成方法】明亮式切割的出现是切割钻式的一大进步,使钻石有更美好的亮光与火彩。
1、划线:又叫标记,这是钻石切割的第一步,先检验钻坯、并在钻石表面做标记,做这项工作的人有着丰富的经验并精通加工技术。最终目的是制造出最大、最干净、最完美的钻石,以尽可能高地体现钻石的价值。划线员必须留意两点:既要尽量保持最大的重量,又要尽量减少内含物。划线员利用放大镜研究钻坯的结构,如果是大颗粒钻石,这项工作可能要历时数月,对普通钻坯则需要几分钟。通常尽可能地沿钻石的天然纹理方向划线。
2、分割原石:包括劈割和锯切。
3、劈割:劈割师将划好线的钻坯安放在套架上固定,然后用另一颗钻石沿分割线削一个凹痕,再把方边刀具放在凹痕上,用手锤在劈刀上以合适的力敲击,钻石会沿纹理方向被劈成两半或多块。
4、锯切:大多数钻石并不适宜劈开,这时需要用锯切开,由于只有钻石才能切割钻石,因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的圆片。钻石固定在夹子上,锯盘以高速旋转,即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割,大大提高了钻坯的加工效率。
5、成型:锯开或劈开的钻石再送到打圆部门去打圆、成型,即按照设计要求将钻石做成设计的形状。
6、起瓣、抛光:在一个涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上,车磨出所有瓣面(刻面),使钻石发出诱人的光彩。

F. 钻石是怎么做出来的

人工合成钻石的技术,主要就是模仿天然钻石生长时的环境来培养钻石。合成钻石就晶体形成之生长方式而言,大致可分为三种方式:一就是高温高压法,二是震波法,三是化学气相沉淀法。
一、高温高压法:这种方法用的材料有煤、焦炭、石墨、石蜡、糖等;有份报告曾列举二十几种合成成功的材料。应用的催化剂可用铁、钴、镍、铑、钌、钯、锇、铱、铬、钽、镁,或这些金属元素的混合物。要求至少要达75,000atm(大气压),最好在80,000atm至110,000atm的高压状态,形成温度则要在1200℃�9�12000℃之间,最好是在1400℃�9�11800℃之间。反应舱的中部为高温区,碳源置放在该区,晶种放在反应舱下部的低温区。以石墨为碳源,晶种固定在氯化钠(食盐)晶床内,晶种某特殊晶面对着金属催化剂,在晶种和碳源之间放置直径6mm,厚3mm,金属催化剂圆柱,此金属催化剂是铁镍合金。组合后,置入单向加压,四块斜滑面式立体超高压高温装置中,再放入1000顿的油压机内,反应腔温度约1450℃,压力控制在6GPa左右,生长时间22~52小时。
二、震波法:主要是利用爆炸时所产生的瞬间高温高压条件来合成钻石,所合成的钻石颗粒都很小(通称钻石粉),只适合在工业上应用。
三、化学气相沉淀法:首先把氢气和含碳氢的气体(一般使用甲烷CH4),通过一组调节器,调节两种气体的比例,然后利用微波波源或电热丝等,加热混合的气体,使温度达2000℃左右,氢气和甲烷会分解成氢原子和碳原子形成的电浆流,然后在加热至600~1000℃的基质上,结核长成薄膜。

G. mc刷钻石机怎么做

mc刷钻石机的做法步骤如下:

操作环境:联想G700、Windows10系统、我的世界v1.19.10.20版本等。

1、用平滑石英块先建一个地基,将左右两边平滑石英块去掉。

H. 英雄联盟手游钻石加分机制

英雄联盟手游钻石加分机制主要取决于账号中的隐藏分,当玩家隐藏分超过段位平均水平时,系统就会在胜利后多给你加分让你加速匹配到同水平的队友,相反隐藏分低每局赢得时候加的胜点就低,输的时候扣的多。

英雄联盟手游钻石加分机制主要取决于大家的隐藏分,例如隐藏分达到了大师级别,但是段位依然在钻石,技术系统判定我们的水平应该在更高的段位,那么系统就会让获胜获得的积分变多,失败扣除的积分变少。

反之如果我们的隐藏分是铂金级别的,但是段位却到了钻石。此时系统判断我们实力不够打钻石局,那么赢一把加的分变少,输一把扣的分变多,让我们不容易晋级。

胜率在50%左右:

0-30分:赢一把加13分,输一把掉12分。

30-50分:赢一把加12分,输一把掉13分。

50分以上:赢一把加11分,输一把掉14分。

70分以上:赢一把加10分,输一把掉15分。

胜率在60%-70%,70分以上后赢一把也只加11分。

100%胜率连胜到钻二,中间一把不输,后面输赢都是16-18。

I. 《王者荣耀》钻石分段排位机制

排位赛机制介绍:

1、排位赛的周期:每届排位联赛的持续时间为三个月,当赛季结束的时候对排位赛成绩进行结算,所有参与排位赛的玩家将根据本赛季所达到的最高段位获得对应的钻石奖励。

2、蔽袜滚参与规则:当等级达到6级时,即可开启排位联赛,只有拥有5个及5个以上英雄时,才可参加排位联赛,所有排位联赛的选手,都只能以个人名义参与比赛,系统将会根据大家的实力情况,匹配到适合的队友及对手进行对局。

3、段位规则:排位联赛一共分为6个大段位,分别是倔强青铜、秩序白银、荣耀黄金、尊贵白、铂金、永恒钻石、最强王者,其中前5个大段位均有1、2、3,三个小段位,而所有进入最强王者的玩家,将会根据实力情况进行全服排名。

4、结好弯算奖励:每个赛季结束时,所有参与排位赛的玩家将根据本赛季所达到的最高段位获得对应的钻石奖励。

最强王者=3000钻

永恒钻石=2000钻

尊贵铂金=1500钻

荣耀黄金=1000钻

秩序白银=500钻

倔强青铜=300钻

进入到排位赛系统后,当前界面中会显示你目前的段位等级,只有将上方的星星打满,才可以进入到下一个小段位,在排位赛中每胜利一次记录一颗星。宏余而最近比赛可以看到在最近的排位赛中的比赛情况,包括比赛时间、使用的英雄、击杀/死亡/助攻,出的装备,右侧显示为本赛季的周期时间。

点击左下方的赛季成绩进入到历史成绩界面中,可以看到之前赛季的历史战绩,包括的信息有:赛季的时间、达到的段位、常用的英雄、战斗场次、胜场次数、胜率、最高连胜是多少,还有单个英雄的场次及胜场。