㈠ 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
㈡ 钻石究竟是怎么形成的
钻石又称金刚石。是碳的同素异形体,是单执元素组成的粒子物质。它的形成是地球多年的看物质压缩而成的,还有可能是陨石坠落后留下的。
虽然钻石是碳元素组成的和碳也是一样的兄弟,但是因为有英国皇室的加持和女生的喜欢,它的价格就会变得不菲。
㈢ 钻石是纯天然的吗钻石是怎么形成的
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。
钻石是怎么形成的?
这个钻石呀,它形成的时候。在地下将近200公里的深度。非常高的温度压力的情况下。这个碳元素才能结合一起形成钻石。那么形成之后呢,还要经过火山爆发。火山爆发从地底下冲上来。那么冲上来就形成了岩管,火山的通道。形成了岩管里头呢含有大量的金刚石,那这样的这个矿呢全世界看是非常少的,大概也就发现了几千条矿脉,两三千条在全世界。但是发现了矿脉是不是一定就能开采呢?不是的,要看里面的含量多少,像我们国家辽宁瓦房店发现了5条矿脉,5个岩管都含有金刚石,但是只有两个能开采。另外三个为什么不能开采?因为你要挖出来的岩石太多了,有人统计平均50吨岩石挖出1克拉金刚石的话,开采成本还能接受。如果说超过了50吨,比如说100吨。就是你挖岩石的钱就已经超过这里面挖出来钻石的钱了。
㈣ 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)。
㈤ 钻石是怎样形成的
几千年以来,钻石在人们心中的地位一直很特殊,它是力量和美的象征,并有着无可抗拒的魔力,使人热切追求。相传钻石是天上星星的碎片坠在地球上的,也有人说它是神的泪珠。
据传爱神丘比特的箭尖就是用钻石做的。也有传说在中亚某处人烟不到的荒谷中,地上铺满钻石,由食肉鸟在天上巡逻,毒蛇在地上把守,而那些毒蛇的目光可置人于死地。
金刚石是钻石的别名。钻石一词来自希腊词“adamas”,是不可征服的意思。
钻石的形成条件很苛刻。
钻石是碳元素结晶而成的矿物,也是宝石中惟一由单元素形成的名贵物品。它形成于地壳大约200千米的深处、在1100℃到1600℃的高温下、在4万到6万个大气压的作用下、在碳元素较为集中的地方,晶化成钻石,后来,随着地壳的隆起或下沉,或火山、地震的原因,结晶的矿物——钻石被挤出了地表,形成了钻石矿。钻石矿有两种。一种是在火山爆发期间,熔岩将含有钻石的岩浆带上地球表层,岩浆冷却后便形成“管状矿脉”。含有钻石的矿脉是由一种名为金伯利岩的岩石组成的。因为人们最初是在金伯利镇附近找到这种含钻石的原岩的,因此给了它一个最实际最合适的名称——金伯利岩;另一种是由于地球表层经受风雨侵蚀,以及被河流冲洗,将钻石连同表土及其他矿物冲至远离原来矿脉的地方,形成了“冲积矿藏”。管状矿脉和冲积矿藏是蕴藏钻石的两大资源。
钻石几乎与地球同寿,有些已有30亿年以上的历史。
在所有宝石中,钻石的成分最为单纯。它只是普通的碳化学物,就像铅笔中的石墨一样,但经过自然的力量而变成世界上最坚硬的物质。在真空中,它的熔点是摄氏4000度,是钢的熔点的2倍。
㈥ 钻石是怎么形成的
钻石是金刚石精加工而成的产品。科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在4.5-6.0Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500℃。
钻石是世界上最坚硬的、成分最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成分与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成分基本相同,碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色),而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(无色)。
虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而已经开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。
钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。
(6)钻石怎么生成的扩展阅读
钻石的产地分布
世界各地均有钻石产出,已有30多个国家拥有钻石资源,年产量一亿克拉左右。产量前五位的国家是澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。这五个国家的钻石产量占全世界钻石产量的90%左右。
其它产钻石的国家有刚果(金)、 巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、加纳、几内亚、科特迪瓦、利比利亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。
世界主要的钻石切磨中心有:比利时安特卫普,以色列特拉维夫,美国纽约,印度孟买,泰国曼谷。安特卫普有"世界钻石之都"的美誉,全世界钻石交易有一半左右在这里完成,“安特卫普切工”便是完美切工的代名词。
㈦ 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。
㈧ 钻石是怎么形成的
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℃??2000℃之间,最好是在1400℃??1800℃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。
㈨ 天然钻石是怎么形成的
简单说来属于火山喷发的产物。
所有的钻石均是在地壳深处经高温高压条件形成的,经火山喷发带至地表。
钻石在地下160—480千米处形成。大部分钻石被发现位于一种称作“金伯利岩”的火山岩中,这种岩石埋藏于火山活动依然活跃的地带。其他任何被直接发现的钻石,都是经其他作用而直接从原始的金伯利岩中分离出来的。
世界上产钻石的国家有20个。南非是第五大钻石生产国,前四位依次是:澳大利亚、刚果民主共和国、博茨瓦纳共和国和俄罗斯。
钻石由纯碳组成,石墨也是。铅笔中的铅芯就是由石墨制成的,然而,钻石和石墨的原子内部排列并不相同。钻石是地球上天然存在的最硬的物质之一,摩氏硬度值为10。石墨则恰恰相反,是地球上天然存在的最软的物质之一,摩氏硬度值为1.5,仅比滑石粉硬一些。