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(jié)晶聚合而成的多結(jié)晶鉆石。其制作過(guò)程類(lèi)似于自然形成鉆石的過(guò)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(guò)高溫高壓下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成晶體原料。第二種是將晶體原料放入鉆石生長(zhǎng)器中，在高溫高壓下，通過(guò)氣相沉積法，使晶體原料逐漸長(zhǎng)成鉆石的形狀。人工合成鉆石的材料特性如下：

1、碳化硅

碳化硅制成的鉆石，通常被稱(chēng)為“CVD鉆石”。碳化硅是一種高硬度、高熔點(diǎn)材料，具有很好的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)制備的碳化硅結(jié)晶體，可以達(dá)到和天然鉆石相似的光學(xué)性能和物理特性。

2、氧化鋁

氧化鋁制成的鉆石，通常被稱(chēng)為“HPHT鉆石”。氧化鋁也是一種良好的材料選擇，主要因?yàn)槠浠瘜W(xué)穩(wěn)定性和高熔點(diǎn)性能。通過(guò)高溫高壓反應(yīng)制備的氧化鋁鉆石，可以達(dá)到和天然鉆石相似的光學(xué)性能和物理特性。

二、人工培育鉆石是怎么培養(yǎng)的

人工合成鉆石的技術(shù)，主要就是模仿天然鉆石生長(zhǎng)時(shí)的環(huán)境來(lái)培養(yǎng)鉆石。合成鉆石就晶體形成之生長(zhǎng)方式而言，大致可分為三種方式：

1、高溫高壓法

這種方法用的材料有煤、焦炭、石墨、石蠟、糖等。有份報(bào)告曾列舉二十幾種合成成功的材料。應(yīng)用的催化劑可用鐵、鈷、鎳、銠、釕、鈀、鋨、銥、鉻、鉭、鎂，或這些金屬元素的混合物。要求至少要達(dá)75,000atm（大氣壓），最好在80,000atm-110,000atm的高壓狀態(tài)，形成溫度則要在1200℃-2000℃之間，最好是在1400℃-1800℃之間。反應(yīng)艙的中部為高溫區(qū)，碳源置放在該區(qū)，晶種放在反應(yīng)艙下部的低溫區(qū)。以石墨為碳源，晶種固定在氯化鈉（食鹽）晶床內(nèi)，晶種某特殊晶面對(duì)著金屬催化劑，在晶種和碳源之間放置直徑6mm，厚3mm，金屬催化劑圓柱，此金屬催化劑是鐵鎳合金。組合后，置入單向加壓，四塊斜滑面式立體超高壓高溫裝置中，再放入1000頓的油壓機(jī)內(nèi)，反應(yīng)腔溫度約1450℃，壓力控制在6GPa左右，生長(zhǎng)時(shí)間22~52小時(shí)。

2、震波法

主要是利用爆炸時(shí)所產(chǎn)生的瞬間高溫高壓條件來(lái)合成鉆石，所合成的鉆石顆粒都很?。ㄍǚQ(chēng)鉆石粉），只適合在工業(yè)上應(yīng)用。

3、化學(xué)氣相沉淀法

首先把氫氣和含碳?xì)涞臍怏w（一般使用甲烷CH4），通過(guò)一組調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)兩種氣體的比例，然后利用微波波源或電熱絲等，加熱混合的氣體，使溫度達(dá)2000℃左右，氫氣和甲烷會(huì)分解成氫原子和碳原子形成的電漿流，然后在加熱至600~1000℃的基質(zhì)上，結(jié)核長(zhǎng)成薄膜。