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(ti)原料(liao)(liao)放入鉆石(shi)生長器中(zhong)，在高(gao)溫高(gao)壓下(xia)，通過氣相沉積(ji)法，使晶體(ti)原料(liao)(liao)逐漸長成(cheng)鉆石(shi)的形狀。人工(gong)合成(cheng)鉆石(shi)的材料(liao)(liao)特(te)性如(ru)下(xia)：

1、碳化硅

碳化硅制(zhi)成的鉆(zhan)(zhan)石(shi)，通常被稱為“CVD鉆(zhan)(zhan)石(shi)”。碳化(hua)硅(gui)是一種(zhong)高硬度、高熔點材(cai)料，具(ju)有很好的耐熱性和化(hua)學(xue)穩定(ding)性。通(tong)過化(hua)學(xue)反應制(zhi)備的碳化(hua)硅(gui)結晶體，可(ke)以達(da)到和天然鉆石相(xiang)似的光學(xue)性能和物(wu)理特性。

2、氧化鋁

氧化鋁制成的鉆石，通常(chang)被稱為“HPHT鉆石”。氧(yang)化(hua)鋁(lv)也是一種良好的(de)材料(liao)選擇，主要因為其(qi)化(hua)學穩定性(xing)(xing)和高(gao)熔點性(xing)(xing)能(neng)。通過(guo)高(gao)溫高(gao)壓(ya)反應制(zhi)備(bei)的(de)氧(yang)化(hua)鋁(lv)鉆石，可以達到和天然鉆石相似的(de)光學性(xing)(xing)能(neng)和物(wu)理(li)特(te)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生(sheng)長方式而言，大致(zhi)可分為三種方式：

1、高溫高壓法

這種方法用(yong)的材(cai)料(liao)有煤、焦(jiao)炭、石(shi)(shi)墨、石(shi)(shi)蠟、糖等。有份報(bao)告曾列舉(ju)二(er)十幾種合(he)成成功的材(cai)料(liao)。應(ying)(ying)用(yong)的催(cui)化(hua)劑可用(yong)鐵(tie)、鈷、鎳、銠、釕、鈀、鋨、銥(yi)、鉻、鉭、鎂，或(huo)這些金(jin)(jin)(jin)屬元素的混(hun)合(he)物(wu)。要(yao)求至少要(yao)達75,000atm（大氣壓），最好(hao)在80,000atm-110,000atm的高(gao)(gao)壓狀態，形成溫(wen)度(du)則要(yao)在1200℃-2000℃之(zhi)(zhi)間，最好(hao)是在1400℃-1800℃之(zhi)(zhi)間。反應(ying)(ying)艙的中(zhong)部為高(gao)(gao)溫(wen)區，碳源(yuan)置放在該區，晶種放在反應(ying)(ying)艙下部的低(di)溫(wen)區。以(yi)石(shi)(shi)墨為碳源(yuan)，晶種固定在氯(lv)化(hua)鈉（食鹽）晶床(chuang)內(nei)，晶種某特殊晶面(mian)對著金(jin)(jin)(jin)屬催(cui)化(hua)劑，在晶種和碳源(yuan)之(zhi)(zhi)間放置直徑(jing)6mm，厚3mm，金(jin)(jin)(jin)屬催(cui)化(hua)劑圓柱，此金(jin)(jin)(jin)屬催(cui)化(hua)劑是鐵(tie)鎳合(he)金(jin)(jin)(jin)。組(zu)合(he)后，置入單(dan)向加壓，四塊斜(xie)滑面(mian)式(shi)立體超(chao)高(gao)(gao)壓高(gao)(gao)溫(wen)裝(zhuang)置中(zhong)，再(zai)放入1000頓的油(you)壓機內(nei)，反應(ying)(ying)腔溫(wen)度(du)約1450℃，壓力控制(zhi)在6GPa左(zuo)右，生長時(shi)間22~52小(xiao)時(shi)。

2、震波法

主(zhu)要是利用(yong)爆炸時所產生的瞬間高溫高壓條件(jian)來合成(cheng)鉆(zhan)石(shi)(shi)，所合成(cheng)的鉆(zhan)石(shi)(shi)顆粒(li)都很小(xiao)（通(tong)稱鉆(zhan)石(shi)(shi)粉），只適合在工業(ye)上應用(yong)。

3、化學氣相沉淀法

首先把氫氣(qi)和含碳氫的(de)氣(qi)體(ti)（一般使用(yong)甲烷CH4），通過(guo)一組調節器，調節兩種氣(qi)體(ti)的(de)比(bi)例，然后(hou)利用(yong)微波波源或電(dian)熱(re)絲等(deng)，加熱(re)混合的(de)氣(qi)體(ti)，使溫度達2000℃左右，氫氣(qi)和甲烷會分解成(cheng)氫原子和碳原子形(xing)成(cheng)的(de)電(dian)漿流，然后(hou)在加熱(re)至600~1000℃的(de)基(ji)質上，結核(he)長成(cheng)薄膜。