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。第二種是將晶(jing)體(ti)原料(liao)放入鉆(zhan)石(shi)生長器中，在(zai)高溫(wen)高壓下，通過(guo)氣相(xiang)沉積(ji)法，使晶(jing)體(ti)原料(liao)逐漸長成(cheng)鉆(zhan)石(shi)的形(xing)狀。人工合成(cheng)鉆(zhan)石(shi)的材(cai)料(liao)特性如下：

1、碳化硅

碳化(hua)硅制成(cheng)的鉆(zhan)石，通常(chang)被稱為“CVD鉆(zhan)石”。碳(tan)化硅(gui)是一種(zhong)高硬(ying)度、高熔點材料，具有很好的耐(nai)熱性(xing)和(he)(he)化學穩(wen)定(ding)性(xing)。通過化學反應(ying)制(zhi)備(bei)的碳(tan)化硅(gui)結晶體，可以達到和(he)(he)天然鉆石(shi)相(xiang)似(si)的光學性(xing)能(neng)和(he)(he)物(wu)理特性(xing)。

2、氧化鋁

氧化鋁制成的鉆(zhan)石(shi)，通常(chang)被稱為“HPHT鉆(zhan)石(shi)”。氧化鋁也是一種良好的(de)(de)材料選擇，主要(yao)因為其化學(xue)穩定性(xing)(xing)和(he)高熔點性(xing)(xing)能。通(tong)過高溫高壓反應(ying)制備(bei)的(de)(de)氧化鋁鉆(zhan)石，可以達(da)到(dao)和(he)天然鉆(zhan)石相似的(de)(de)光學(xue)性(xing)(xing)能和(he)物理特性(xing)(xing)。

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。合成鉆石就晶體形成之(zhi)生長(chang)方(fang)式而言，大致可分為三(san)種方(fang)式：

1、高溫高壓法

這種方法用的材(cai)料有(you)煤(mei)、焦(jiao)炭、石(shi)墨(mo)、石(shi)蠟、糖等。有(you)份報告曾列舉二十(shi)幾(ji)種合(he)成(cheng)成(cheng)功的材(cai)料。應(ying)用的催(cui)化(hua)劑(ji)可用鐵(tie)、鈷(gu)、鎳、銠、釕、鈀(ba)、鋨(e)、銥、鉻、鉭、鎂，或(huo)這些(xie)金屬(shu)元素(su)的混(hun)合(he)物(wu)。要求至少要達75,000atm（大氣壓(ya)），最(zui)好(hao)在(zai)80,000atm-110,000atm的高(gao)(gao)壓(ya)狀態，形成(cheng)溫度則(ze)要在(zai)1200℃-2000℃之(zhi)間，最(zui)好(hao)是在(zai)1400℃-1800℃之(zhi)間。反(fan)應(ying)艙的中(zhong)部為高(gao)(gao)溫區(qu)(qu)，碳(tan)源置放(fang)(fang)在(zai)該區(qu)(qu)，晶(jing)種放(fang)(fang)在(zai)反(fan)應(ying)艙下部的低溫區(qu)(qu)。以石(shi)墨(mo)為碳(tan)源，晶(jing)種固定在(zai)氯化(hua)鈉（食鹽）晶(jing)床內(nei)，晶(jing)種某特殊晶(jing)面對著金屬(shu)催(cui)化(hua)劑(ji)，在(zai)晶(jing)種和碳(tan)源之(zhi)間放(fang)(fang)置直徑6mm，厚3mm，金屬(shu)催(cui)化(hua)劑(ji)圓柱，此(ci)金屬(shu)催(cui)化(hua)劑(ji)是鐵(tie)鎳合(he)金。組合(he)后，置入單(dan)向(xiang)加(jia)壓(ya)，四塊斜滑(hua)面式立體超高(gao)(gao)壓(ya)高(gao)(gao)溫裝(zhuang)置中(zhong)，再放(fang)(fang)入1000頓的油壓(ya)機內(nei)，反(fan)應(ying)腔(qiang)溫度約1450℃，壓(ya)力控(kong)制(zhi)在(zai)6GPa左右，生長時(shi)間22~52小(xiao)時(shi)。

2、震波法

主要是利用(yong)爆炸時所產(chan)生的(de)瞬(shun)間(jian)高溫高壓條件來合成鉆(zhan)石(shi)，所合成的(de)鉆(zhan)石(shi)顆粒都很小（通稱鉆(zhan)石(shi)粉），只適合在工業上應用(yong)。

3、化學氣相沉淀法

首先(xian)把氫(qing)氣和(he)含碳氫(qing)的氣體(ti)(ti)（一般使用(yong)甲(jia)烷CH4），通過一組(zu)調節(jie)器，調節(jie)兩種(zhong)氣體(ti)(ti)的比例(li)，然后利用(yong)微波波源或電熱(re)絲(si)等，加熱(re)混(hun)合的氣體(ti)(ti)，使溫度達2000℃左右，氫(qing)氣和(he)甲(jia)烷會分(fen)解(jie)成氫(qing)原子(zi)(zi)和(he)碳原子(zi)(zi)形成的電漿流，然后在加熱(re)至600~1000℃的基(ji)質上，結核長成薄(bo)膜(mo)。