一文读懂实验室人工培育钻石

“钻石恒久远，一颗永留传。”这句话不仅让全球最大钻石供应商名垂广告史，更让一颗小石头成为普世认同的爱情象征。

01、钻石也能人工培育？

看到这里，估计很多人第一反应是：钻石还能实验室人工培育？

殊不知，自 20 世纪 50 年代起，人们就开始生产培育钻石用于工业用途，人造钻石在电信、激光光学、医疗保健等领域中得以广泛应用。1970 年，通用电气制成了第一颗非常小的宝石级培育钻石，可以像宝石一样进行刻面处理。到 20 世纪 80 年代中期，其他制造商已能够生产培育钻石。起初，这些培育钻石几乎都很小，而且呈黄色，但后来培育钻石的质量不断提高。如今，无论是无色还是有色宝石级培育钻石，在首饰中都会使用。

 那实验室人工培育钻石是如何制造的呢？

1、高压高温法（HPHT）

在实验室或工厂中创造高压高温环境来生产钻石，也就是模仿天然钻石在地球深处的形成条件。在生长室中，碳源在熔融金属中分解，碳原子通过金属聚集到一颗很小的培育或天然钻石晶种上，形成形状独特的培育钻石晶体。

△迄今为止最大的蓝色高温高压培育钻石：5.26克拉的心形钻和5.27克拉的祖母绿切工钻。两者均被评级为深彩蓝。来源GIA

2、化学气相沉积法（CVD）

在实验室的真空室中使用富含碳的气体（如甲烷）生产培育钻石。CVD 工艺的制作过程是先将甲烷气体分子分解成碳和氢原子，然后使其沉积在钻石晶种上，培育形成方形扁平的培育钻石晶体。

△这颗1.50克拉的深灰色CVD培育钻石因其颜色等级和大尺寸的结合而与众不同。来源GIA

3、制造一颗钻石要多久

在实验室里制造培育钻石通常需要几周时间。相较于天然钻石在地球深处经历的数百万甚至数十亿年的形成过程，这个时间可以说是非常短暂了。

值得一提的是，和天然钻石一样，培育钻石可以通过人工处理来改变颜色，或者改善其正面外观和净度。

02、天然钻石PK培育钻石

天然钻石和培育钻石都是纯碳构成的晶体，两者在物理性质，化学性质，晶体结构及光学性质都是完全一样的。

△天然钻石和培育钻石分得清吗？

 天然钻石和培育钻石有何区别呢？

1、天然钻石VS培育钻石

让我们先从形成方式、价格和外观质量来区分。

2、人工培育钻石晶体形状

由于形成条件不同，天然钻石和培育钻石的性质也有差异。天然钻石晶体和实验室培育钻石的形成温度所差无几，但天然钻石会长成八面体(八个等边三角形晶面)晶体，而培育钻石晶体可以长为同时包含八面体和立方体(六个正方形晶面)的晶体。

天然和培育生长环境下形成的钻石晶体的形状迥然不同。从左至右分别是 CVD 钻石、HPHT 钻石和天然钻石。八面体表面显示为黄色，立方体表面为蓝色。大部分天然钻石都会生长成八面体（右），但 HPHT 钻石（中）通常是立方体和八面体表面的结合。CVD 钻石（左）中完全没有八面体表面。晶体生长的方向如箭头所示。虚线代表 HPHT 钻石中晶种的位置和 CVD 钻石中晶体的边缘，立方体晶面比八面体晶面生长得更快。

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3、人工培育钻石制造钻石时间

那么下面就将进入到造钻石时间，小科在普及完堪比GIA教程后将为大家介绍科电ETS相关做钻石的设备和业务，是的，不用怀疑，只要一台设备，就可以造钻石了，就是这么的高大上！

03、科电ETS  钻石设备

你们一直以为科电ETS提供的设备覆盖汽车、电力等传统行业，殊不知ETS的业务条线早已探触到钻石行业。我们提供一站式的微波等离子化学气相沉积系统（做培育钻石的）设备及全面售前、售后服务与支持。

推荐品牌 - 日本Seki Diamond Systems

1、微波等离子化学气相沉积系统SDS6K

SDS6K是先进的化学气相沉积系统，适用于生产广泛应用的高品质多晶及单晶金刚石。在长时间生长过程中，提供高稳定度，高重复性效能。掀盖式的腔体设计方便操作取放生长衬底、腔体清洁等，从而提高生长的效率。

2、系统功能

• 水冷式金属腔体及生长台

• 在低至高的微波功率密度生长中，等离子球能保持高稳定度

• 多角度的观察窗，方便现场监察及诊断

• 简易的操作界面

• 计算机控制操作及手动操作，带数据记录功能

3、应用领域

• 实验室培育钻石

• 量子器件(NV)金刚石薄膜     

• 高功率半导体研发

• 光学级多晶金刚石薄膜

• 超高硬度切割工具......

最后，我们来看看单晶金刚石的生长过程

怎么样，知道如何制作一颗钻石了吧，赶快趁七夕节前购入一台，搞个十颗八颗的送给你的另一半，从此走向人生巅峰。