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(di)二種是將晶體原料放入鉆石生(sheng)長(chang)器中，在高(gao)溫高(gao)壓下(xia)，通過氣相沉積法，使晶體原料逐漸長(chang)成鉆石的形狀。人工(gong)合成鉆石的材料特性(xing)如下(xia)：

1、碳化硅

碳(tan)化硅(gui)制成的鉆(zhan)石，通(tong)常被稱為“CVD鉆(zhan)石”。碳(tan)化(hua)硅是一(yi)種高硬度(du)、高熔點材料，具有很(hen)好的耐熱(re)性和(he)化(hua)學(xue)穩定(ding)性。通過化(hua)學(xue)反應(ying)制備的碳(tan)化(hua)硅結(jie)晶體，可以達到和(he)天然鉆石(shi)相似的光學(xue)性能和(he)物(wu)理特(te)性。

2、氧化鋁

氧化(hua)鋁制(zhi)成的鉆(zhan)(zhan)石，通常被稱為“HPHT鉆(zhan)(zhan)石”。氧化鋁也是一種良(liang)好的(de)(de)材料選擇，主要因為其(qi)化學(xue)穩(wen)定性和高(gao)熔點(dian)性能(neng)。通過高(gao)溫高(gao)壓反(fan)應制備的(de)(de)氧化鋁鉆石(shi)，可以達到和天(tian)然鉆石(shi)相似的(de)(de)光學(xue)性能(neng)和物理(li)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(xing)成之生長方(fang)式而言，大致可分為三種方(fang)式：

1、高溫高壓法

這種(zhong)方法(fa)用的(de)材料有煤、焦炭、石(shi)(shi)墨、石(shi)(shi)蠟、糖等。有份報告曾(ceng)列(lie)舉二(er)十(shi)幾種(zhong)合(he)(he)成成功(gong)的(de)材料。應(ying)(ying)用的(de)催化(hua)劑(ji)可用鐵、鈷、鎳(nie)、銠、釕、鈀、鋨、銥、鉻、鉭(tan)、鎂，或這些金屬(shu)元素的(de)混(hun)合(he)(he)物。要求至少要達75,000atm（大氣壓(ya)），最好在(zai)(zai)80,000atm-110,000atm的(de)高壓(ya)狀態，形成溫(wen)度則(ze)要在(zai)(zai)1200℃-2000℃之間(jian)，最好是在(zai)(zai)1400℃-1800℃之間(jian)。反應(ying)(ying)艙(cang)的(de)中部為高溫(wen)區(qu)，碳(tan)源置放(fang)在(zai)(zai)該區(qu)，晶種(zhong)放(fang)在(zai)(zai)反應(ying)(ying)艙(cang)下部的(de)低溫(wen)區(qu)。以石(shi)(shi)墨為碳(tan)源，晶種(zhong)固定在(zai)(zai)氯化(hua)鈉(na)（食鹽）晶床內，晶種(zhong)某特殊晶面對著金屬(shu)催化(hua)劑(ji)，在(zai)(zai)晶種(zhong)和碳(tan)源之間(jian)放(fang)置直徑(jing)6mm，厚3mm，金屬(shu)催化(hua)劑(ji)圓柱，此(ci)金屬(shu)催化(hua)劑(ji)是鐵鎳(nie)合(he)(he)金。組(zu)合(he)(he)后(hou)，置入單向加壓(ya)，四塊斜(xie)滑面式立體(ti)超高壓(ya)高溫(wen)裝置中，再(zai)放(fang)入1000頓的(de)油壓(ya)機內，反應(ying)(ying)腔溫(wen)度約1450℃，壓(ya)力(li)控(kong)制在(zai)(zai)6GPa左右，生長時間(jian)22~52小(xiao)時。

2、震波法

主要是利用爆(bao)炸時所產生的(de)瞬間高溫高壓(ya)條件來合(he)成鉆石，所合(he)成的(de)鉆石顆粒都很小（通稱鉆石粉），只(zhi)適合(he)在工業上應用。

3、化學氣相沉淀法

首先把(ba)氫(qing)氣和含(han)碳氫(qing)的氣體(ti)(ti)（一般(ban)使(shi)用(yong)甲(jia)烷CH4），通過一組調(diao)節器(qi)，調(diao)節兩種(zhong)氣體(ti)(ti)的比(bi)例，然(ran)后利用(yong)微(wei)波(bo)波(bo)源或電(dian)熱(re)(re)(re)絲(si)等，加熱(re)(re)(re)混合(he)的氣體(ti)(ti)，使(shi)溫度達2000℃左右(you)，氫(qing)氣和甲(jia)烷會分解(jie)成(cheng)氫(qing)原子(zi)和碳原子(zi)形(xing)成(cheng)的電(dian)漿流(liu)，然(ran)后在加熱(re)(re)(re)至600~1000℃的基質上，結核長成(cheng)薄膜。