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)料放(fang)入鉆(zhan)石(shi)生(sheng)長(chang)器中(zhong)，在(zai)高溫(wen)高壓下(xia)，通(tong)過氣相沉積法(fa)，使(shi)晶體原(yuan)料逐漸長(chang)成鉆(zhan)石(shi)的形狀。人工合(he)成鉆(zhan)石(shi)的材料特性如下(xia)：

1、碳化硅

碳(tan)化硅制成的鉆石(shi)，通(tong)常被稱為“CVD鉆石(shi)”。碳化硅(gui)(gui)是(shi)一種高(gao)硬(ying)度(du)、高(gao)熔(rong)點材料，具有(you)很好的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)和(he)化學(xue)(xue)穩(wen)定性(xing)。通(tong)過化學(xue)(xue)反應制備的(de)(de)碳化硅(gui)(gui)結晶體(ti)，可以達到和(he)天然(ran)鉆石(shi)相似的(de)(de)光學(xue)(xue)性(xing)能(neng)和(he)物理特(te)性(xing)。

2、氧化鋁

氧化鋁(lv)制成的鉆石(shi)，通常被稱為“HPHT鉆石(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)和高(gao)熔點性(xing)能。通過高(gao)溫高(gao)壓反應制備的(de)(de)氧化鋁鉆石，可以達到和天(tian)然(ran)鉆石相似(si)的(de)(de)光學(xue)性(xing)能和物理特(te)性(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(ti)形成之(zhi)生長方式而言，大致可分為三種方式：

1、高溫高壓法

這種(zhong)(zhong)方(fang)法用(yong)的(de)(de)材(cai)料(liao)有煤、焦(jiao)炭(tan)、石(shi)墨、石(shi)蠟、糖等。有份報告曾(ceng)列舉二十幾種(zhong)(zhong)合成(cheng)成(cheng)功的(de)(de)材(cai)料(liao)。應(ying)用(yong)的(de)(de)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)可用(yong)鐵、鈷(gu)、鎳(nie)、銠、釕、鈀、鋨(e)、銥、鉻、鉭、鎂，或這些金(jin)屬(shu)元素的(de)(de)混合物(wu)。要求至(zhi)少要達75,000atm（大氣(qi)壓(ya)），最(zui)好(hao)在(zai)80,000atm-110,000atm的(de)(de)高(gao)壓(ya)狀(zhuang)態，形(xing)成(cheng)溫(wen)度則(ze)要在(zai)1200℃-2000℃之(zhi)間(jian)，最(zui)好(hao)是(shi)(shi)在(zai)1400℃-1800℃之(zhi)間(jian)。反應(ying)艙(cang)的(de)(de)中(zhong)部為高(gao)溫(wen)區，碳(tan)源(yuan)置(zhi)放在(zai)該(gai)區，晶種(zhong)(zhong)放在(zai)反應(ying)艙(cang)下部的(de)(de)低溫(wen)區。以(yi)石(shi)墨為碳(tan)源(yuan)，晶種(zhong)(zhong)固定(ding)在(zai)氯化鈉(na)（食(shi)鹽）晶床內，晶種(zhong)(zhong)某特殊晶面對著金(jin)屬(shu)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)，在(zai)晶種(zhong)(zhong)和碳(tan)源(yuan)之(zhi)間(jian)放置(zhi)直(zhi)徑6mm，厚(hou)3mm，金(jin)屬(shu)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)圓柱，此金(jin)屬(shu)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)是(shi)(shi)鐵鎳(nie)合金(jin)。組(zu)合后，置(zhi)入單(dan)向加壓(ya)，四塊斜滑面式(shi)立體超高(gao)壓(ya)高(gao)溫(wen)裝置(zhi)中(zhong)，再放入1000頓的(de)(de)油壓(ya)機內，反應(ying)腔溫(wen)度約1450℃，壓(ya)力控制在(zai)6GPa左右(you)，生長時(shi)間(jian)22~52小時(shi)。

2、震波法

主要是利用爆炸時所產生的(de)瞬間高溫高壓條件(jian)來合成鉆(zhan)石，所合成的(de)鉆(zhan)石顆粒都很小(xiao)（通稱鉆(zhan)石粉），只(zhi)適(shi)合在(zai)工業上應用。

3、化學氣相沉淀法

首(shou)先把氫(qing)氣(qi)和(he)(he)(he)含碳氫(qing)的(de)氣(qi)體(ti)(ti)（一(yi)般使(shi)用甲(jia)烷CH4），通過一(yi)組(zu)調節(jie)器，調節(jie)兩種氣(qi)體(ti)(ti)的(de)比(bi)例(li)，然(ran)后利(li)用微波(bo)波(bo)源或電熱(re)(re)絲等，加熱(re)(re)混合的(de)氣(qi)體(ti)(ti)，使(shi)溫度達2000℃左右，氫(qing)氣(qi)和(he)(he)(he)甲(jia)烷會分解成氫(qing)原子和(he)(he)(he)碳原子形成的(de)電漿流，然(ran)后在加熱(re)(re)至600~1000℃的(de)基(ji)質上，結(jie)核(he)長成薄膜。