一、人工合成鉆石是用什么材料做成的

人工合成鉆石由直徑10到30納米的鉆石結晶聚合而成的多結晶鉆石。其制作過程類似于自然形成鉆石的過程。制作材料主要有兩種：第一種是將碳化硅或氧化鋁等原料按一定比例混合，然后通過高溫高壓下進行化學反應，生成晶體原料。第二種(zhong)是將晶體原(yuan)(yuan)料放入鉆石生長器中，在高溫高壓下，通過氣(qi)相沉積法，使(shi)晶體原(yuan)(yuan)料逐(zhu)漸長成(cheng)鉆石的(de)形狀。人工合成(cheng)鉆石的(de)材料特性如下：

1、碳化硅

碳化(hua)硅制成的鉆石(shi)，通常被(bei)稱(cheng)為“CVD鉆石(shi)”。碳化硅是一種(zhong)高(gao)硬度(du)、高(gao)熔點材料，具有很(hen)好的耐熱性(xing)和(he)(he)(he)化學(xue)穩定性(xing)。通(tong)過化學(xue)反應制備的碳化硅結晶體(ti)，可以(yi)達到和(he)(he)(he)天然鉆石相似的光學(xue)性(xing)能(neng)和(he)(he)(he)物理(li)特性(xing)。

2、氧化鋁

氧化(hua)鋁制成的鉆石，通常(chang)被稱為“HPHT鉆石”。氧化(hua)鋁(lv)也(ye)是一種(zhong)良好(hao)的(de)材(cai)料選擇(ze)，主(zhu)要因為其化(hua)學(xue)(xue)穩(wen)定性和高(gao)熔點性能。通(tong)過高(gao)溫(wen)高(gao)壓反應制備的(de)氧化(hua)鋁(lv)鉆(zhan)石，可以(yi)達到和天然鉆(zhan)石相(xiang)似的(de)光學(xue)(xue)性能和物理特性。

二、人工培育鉆石是怎么培養的

人工合成鉆石的技術，主要就是模仿天然鉆石生長時的環境來培養鉆石。合成鉆石就晶體形(xing)成(cheng)之生長方式而言，大致可分(fen)為(wei)三(san)種方式：

1、高溫高壓法

這(zhe)種方(fang)法用的(de)(de)(de)材料(liao)有(you)煤、焦炭、石(shi)(shi)墨、石(shi)(shi)蠟、糖等。有(you)份報告曾列舉二(er)十(shi)幾(ji)種合成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)功的(de)(de)(de)材料(liao)。應(ying)用的(de)(de)(de)催(cui)(cui)化劑(ji)可用鐵、鈷、鎳、銠、釕、鈀、鋨、銥、鉻、鉭、鎂，或這(zhe)些金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)元素的(de)(de)(de)混(hun)合物。要(yao)求(qiu)至(zhi)少要(yao)達75,000atm（大氣(qi)壓(ya)），最(zui)好在(zai)80,000atm-110,000atm的(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)狀態，形成(cheng)(cheng)溫(wen)(wen)(wen)度則要(yao)在(zai)1200℃-2000℃之間(jian)，最(zui)好是在(zai)1400℃-1800℃之間(jian)。反(fan)(fan)應(ying)艙(cang)的(de)(de)(de)中部為高(gao)溫(wen)(wen)(wen)區，碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)置(zhi)放(fang)(fang)在(zai)該(gai)區，晶種放(fang)(fang)在(zai)反(fan)(fan)應(ying)艙(cang)下部的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)區。以石(shi)(shi)墨為碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)，晶種固(gu)定在(zai)氯化鈉（食鹽）晶床內，晶種某(mou)特(te)殊晶面(mian)對著金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)催(cui)(cui)化劑(ji)，在(zai)晶種和碳(tan)(tan)源(yuan)(yuan)之間(jian)放(fang)(fang)置(zhi)直徑(jing)6mm，厚3mm，金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)催(cui)(cui)化劑(ji)圓柱，此金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)催(cui)(cui)化劑(ji)是鐵鎳合金(jin)(jin)(jin)。組合后(hou)，置(zhi)入單向加壓(ya)，四塊(kuai)斜(xie)滑面(mian)式立體超高(gao)壓(ya)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)裝置(zhi)中，再放(fang)(fang)入1000頓的(de)(de)(de)油壓(ya)機內，反(fan)(fan)應(ying)腔溫(wen)(wen)(wen)度約(yue)1450℃，壓(ya)力控制在(zai)6GPa左(zuo)右，生長(chang)時間(jian)22~52小時。

2、震波法

主要是利用爆炸(zha)時所(suo)產生的瞬間(jian)高(gao)溫高(gao)壓條件來(lai)合(he)成鉆石(shi)(shi)，所(suo)合(he)成的鉆石(shi)(shi)顆(ke)粒都很(hen)小(xiao)（通稱鉆石(shi)(shi)粉），只適合(he)在(zai)工業上應用。

3、化學氣相沉淀法

首先把氫(qing)氣(qi)和(he)含碳氫(qing)的(de)(de)氣(qi)體（一般使用甲烷(wan)CH4），通(tong)過(guo)一組(zu)調(diao)節(jie)器(qi)，調(diao)節(jie)兩種氣(qi)體的(de)(de)比例，然后利用微(wei)波波源(yuan)或電熱絲等，加熱混合的(de)(de)氣(qi)體，使溫(wen)度達2000℃左右，氫(qing)氣(qi)和(he)甲烷(wan)會分解成氫(qing)原(yuan)子(zi)和(he)碳原(yuan)子(zi)形成的(de)(de)電漿流，然后在加熱至600~1000℃的(de)(de)基質上，結核長成薄膜。