培育钻石小助手 2021-11-01 14:29:31 本文来源:培育钻石信息网 责任编辑:培育钻石小助手
钻石不只在珠宝市场具有崇高地位,它的特性及硬度在不少产业或科技领域中也具重要应用;但开采成本高昂,以至难以十分广泛地应用。培育钻石由十多年前已在珠宝市场掀起不少讨论声浪,希望能以人工方式于实验室制作出与天然钻石同样成分的培育钻石,以减低天然钻石的需求及更能应用在各个领域的发展中。
无奈早年科技仍不够成熟,开发培育钻石的成本比开采天然钻石的成本更高,成品更未达到宝石级的要求,因此珠宝市场上所见的钻石仍是以天然钻石为主。随着时间发展,技术提升及成本的下降,培育钻石近年得以推出于珠宝市场,现在培育钻石主要分为CVD和HPHT两种。
在了解这两种钻石之前,我们先聊聊天然钻石的形成环境。众所周知,钻石是由碳原子组成,而同样由碳原子组成的还有石墨,因为结构不同,造成硬度、美观等性质有极大差异。而在高温、高压的驱使下,在地底120-200公里,4.5GPa-6GPa、1000度C~1500度C的环境下,经两三百万年的挤压酝酿,最后透过火山活动带到地表,才得以产生一颗晶莹剔透的钻石。
过去技术不成熟时,认为只要模拟相应的气压、温度环境,便可合成出人工钻石,因此高温高压法(HPHT)的钻石跃然而出,至今仍被广为使用。
HPHT技术(High Pressure High Temperature)是指「高温高压法」。过程是模仿天然钻石的生长过程,将钻石种子放置于指定的高压力及高温度条件的空间内,将纯碳材料(如石墨)熔化分解碳原子,借助其他金属助熔剂,降低钻石生长所需的条件,碳材料会借助助熔剂向钻石种子移动并结晶,形成钻石晶体。HPHT培育钻石的生成对技术及仪器要求较CVD培育钻石更高,但是以往的HPHT培育钻石有可能会带有金属助熔剂的内含物。
CVD技术(Chemical Vapor Deposition)是指「化学气相沉积法」。过程是在存放着钻石种子(一块很小的天然钻石)的特定真空环境中引入含碳原子(钻石的成份是碳原子)的化学气体,利用微波及高温令气体中的碳原子活化并释放出来,令碳原子沉积在钻石种子上,持续进行并累积生长成钻石晶体;于生长周期内会定期取出该原石打磨表面,并除去该表面的非碳原子元素。虽然CVD技术会在过程中伴随地产生不同的副产品,但大多会随着气流被带走,而不会留在钻石种子上。因此,以CVD技术生成的钻石比较容易控制钻石的净度。
近年,钻石培育的技术大幅提升,处理成本随之下降;HPHT培育钻石成品带有金属内含物的缺点已经得到稳定改善;CVD培育钻石亦能制造出符合成本效益及市场需求的钻石,将可持续发展的培育钻石推出市场。
即使CVD和HPHT两种培育钻石的种类不同,但这种不同只是在制成方法上的分别,是按两个不同的理论去生成,但制成出来同样是钻石,同样拥有钻石证书和同样按钻石的4C去评级。现时,大多数可买得到的培育钻石,品质都已经能达至成色优秀及高净度的天然钻石。
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