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。第二種是將晶體(ti)原料(liao)放入鉆(zhan)(zhan)石生長器中，在(zai)高(gao)溫高(gao)壓下，通過氣相(xiang)沉積法，使晶體(ti)原料(liao)逐漸(jian)長成鉆(zhan)(zhan)石的形狀。人工合成鉆(zhan)(zhan)石的材料(liao)特性如下：

1、碳化硅

碳(tan)化硅制成的鉆石，通常(chang)被稱為“CVD鉆石”。碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)是一種高硬度、高熔(rong)點材(cai)料，具有很好的(de)(de)耐熱性和(he)化(hua)(hua)學(xue)穩(wen)定性。通過化(hua)(hua)學(xue)反應制備的(de)(de)碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)結(jie)晶體，可以達到和(he)天(tian)然(ran)鉆石相似的(de)(de)光學(xue)性能和(he)物理(li)特性。

2、氧化鋁

氧化鋁制(zhi)成(cheng)的鉆石(shi)，通常被稱為“HPHT鉆石(shi)”。氧(yang)化(hua)鋁也是一(yi)種良(liang)好的(de)材料(liao)選(xuan)擇，主要因為其化(hua)學穩定性和(he)高熔點性能(neng)。通過高溫高壓(ya)反(fan)應(ying)制備的(de)氧(yang)化(hua)鋁鉆石(shi)，可以達到(dao)和(he)天然鉆石(shi)相(xiang)似的(de)光學性能(neng)和(he)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(jiu)晶體形成之生長(chang)方(fang)式而言，大致可分為三種方(fang)式：

1、高溫高壓法

這種(zhong)方(fang)法用的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料有煤、焦(jiao)炭、石(shi)(shi)墨、石(shi)(shi)蠟(la)、糖等。有份報告曾列舉二十(shi)幾(ji)種(zhong)合(he)(he)成成功的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料。應用的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)可用鐵(tie)、鈷、鎳、銠(lao)、釕、鈀、鋨、銥、鉻、鉭、鎂，或(huo)這些金(jin)(jin)屬元素(su)的(de)(de)(de)混合(he)(he)物。要求至少要達75,000atm（大氣壓(ya)(ya)），最好(hao)在(zai)(zai)(zai)80,000atm-110,000atm的(de)(de)(de)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)狀(zhuang)態，形成溫(wen)(wen)度(du)則要在(zai)(zai)(zai)1200℃-2000℃之間(jian)，最好(hao)是在(zai)(zai)(zai)1400℃-1800℃之間(jian)。反(fan)應艙(cang)的(de)(de)(de)中(zhong)部為(wei)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)區(qu)，碳源(yuan)置放(fang)(fang)在(zai)(zai)(zai)該區(qu)，晶(jing)種(zhong)放(fang)(fang)在(zai)(zai)(zai)反(fan)應艙(cang)下部的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)區(qu)。以石(shi)(shi)墨為(wei)碳源(yuan)，晶(jing)種(zhong)固定(ding)在(zai)(zai)(zai)氯(lv)化(hua)鈉（食(shi)鹽）晶(jing)床內，晶(jing)種(zhong)某(mou)特殊(shu)晶(jing)面對著金(jin)(jin)屬催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)，在(zai)(zai)(zai)晶(jing)種(zhong)和(he)碳源(yuan)之間(jian)放(fang)(fang)置直徑6mm，厚(hou)3mm，金(jin)(jin)屬催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)圓(yuan)柱，此金(jin)(jin)屬催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)是鐵(tie)鎳合(he)(he)金(jin)(jin)。組合(he)(he)后(hou)，置入單向加(jia)壓(ya)(ya)，四塊斜滑面式立體超高(gao)(gao)壓(ya)(ya)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)裝(zhuang)置中(zhong)，再放(fang)(fang)入1000頓的(de)(de)(de)油壓(ya)(ya)機內，反(fan)應腔(qiang)溫(wen)(wen)度(du)約1450℃，壓(ya)(ya)力控制在(zai)(zai)(zai)6GPa左右，生長時間(jian)22~52小時。

2、震波法

主要是利用爆(bao)炸時所(suo)產(chan)生的瞬(shun)間(jian)高(gao)溫高(gao)壓條(tiao)件來合成鉆(zhan)石(shi)，所(suo)合成的鉆(zhan)石(shi)顆粒都很小(xiao)（通(tong)稱鉆(zhan)石(shi)粉），只適合在工業(ye)上應用。

3、化學氣相沉淀法

首先把氫氣和含碳氫的氣體（一(yi)般使用甲烷CH4），通過一(yi)組調節(jie)(jie)器，調節(jie)(jie)兩種(zhong)氣體的比例，然后(hou)利(li)用微波(bo)波(bo)源或電熱絲等(deng)，加熱混(hun)合的氣體，使溫度達2000℃左右，氫氣和甲烷會分解成氫原子和碳原子形成的電漿(jiang)流，然后(hou)在加熱至600~1000℃的基質(zhi)上，結核長成薄膜。