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)是將晶體原料(liao)(liao)放入鉆(zhan)石生長(chang)器中，在高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓下，通過氣相沉積法(fa)，使晶體原料(liao)(liao)逐漸長(chang)成鉆(zhan)石的形狀。人工(gong)合成鉆(zhan)石的材(cai)料(liao)(liao)特性如下：

1、碳化硅

碳化(hua)硅制成(cheng)的(de)鉆(zhan)石，通(tong)常被(bei)稱為“CVD鉆(zhan)石”。碳(tan)化(hua)硅是一種高硬(ying)度、高熔點(dian)材料，具有很好的耐(nai)熱性(xing)和(he)化(hua)學(xue)穩定性(xing)。通過化(hua)學(xue)反應(ying)制備(bei)的碳(tan)化(hua)硅結晶(jing)體，可以達到和(he)天然鉆石相似的光學(xue)性(xing)能和(he)物理特(te)性(xing)。

2、氧化鋁

氧化(hua)鋁(lv)制(zhi)成的鉆石(shi)(shi)，通常被稱為“HPHT鉆石(shi)(shi)”。氧(yang)化(hua)鋁(lv)也是(shi)一種(zhong)良好的材料(liao)選擇，主要因(yin)為其化(hua)學穩定性和高熔點性能(neng)。通過高溫高壓(ya)反應制備(bei)的氧(yang)化(hua)鋁(lv)鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)，可以達(da)到和天然(ran)鉆(zhan)(zhan)石(shi)(shi)相似的光學性能(neng)和物理特性。

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。合成鉆石就晶體(ti)形成之生(sheng)長方(fang)式而言，大致可分為三種(zhong)方(fang)式：

1、高溫高壓法

這種(zhong)方(fang)法(fa)用(yong)的材料有煤(mei)、焦(jiao)炭、石(shi)墨(mo)、石(shi)蠟、糖等。有份報告曾列(lie)舉二十幾種(zhong)合(he)(he)成(cheng)成(cheng)功的材料。應(ying)用(yong)的催化(hua)劑(ji)可用(yong)鐵、鈷、鎳(nie)、銠、釕、鈀、鋨、銥(yi)、鉻、鉭、鎂(mei)，或這些金(jin)屬元素的混合(he)(he)物。要(yao)求至少要(yao)達(da)75,000atm（大氣壓），最好在80,000atm-110,000atm的高壓狀態，形成(cheng)溫(wen)(wen)度則要(yao)在1200℃-2000℃之間(jian)(jian)，最好是在1400℃-1800℃之間(jian)(jian)。反(fan)應(ying)艙的中(zhong)部(bu)為高溫(wen)(wen)區，碳(tan)源置(zhi)放在該區，晶(jing)(jing)種(zhong)放在反(fan)應(ying)艙下(xia)部(bu)的低溫(wen)(wen)區。以石(shi)墨(mo)為碳(tan)源，晶(jing)(jing)種(zhong)固定在氯(lv)化(hua)鈉(na)（食鹽(yan)）晶(jing)(jing)床內，晶(jing)(jing)種(zhong)某特殊晶(jing)(jing)面(mian)對(dui)著(zhu)金(jin)屬催化(hua)劑(ji)，在晶(jing)(jing)種(zhong)和碳(tan)源之間(jian)(jian)放置(zhi)直徑6mm，厚3mm，金(jin)屬催化(hua)劑(ji)圓柱(zhu)，此金(jin)屬催化(hua)劑(ji)是鐵鎳(nie)合(he)(he)金(jin)。組(zu)合(he)(he)后，置(zhi)入單向加壓，四塊(kuai)斜滑面(mian)式立體超高壓高溫(wen)(wen)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)，再放入1000頓的油壓機內，反(fan)應(ying)腔溫(wen)(wen)度約1450℃，壓力(li)控制在6GPa左右，生長時(shi)間(jian)(jian)22~52小(xiao)時(shi)。

2、震波法

主要是利用爆炸時所產生的瞬間高溫高壓條件來合成鉆(zhan)石(shi)，所合成的鉆(zhan)石(shi)顆粒都很(hen)小(xiao)（通(tong)稱鉆(zhan)石(shi)粉），只適合在工(gong)業(ye)上應用。

3、化學氣相沉淀法

首先把氫(qing)氣(qi)和含碳氫(qing)的(de)氣(qi)體(ti)（一(yi)般(ban)使用(yong)甲烷CH4），通過一(yi)組調(diao)節(jie)器(qi)，調(diao)節(jie)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(si)等，加熱(re)混(hun)合(he)的(de)氣(qi)體(ti)，使溫度達2000℃左右，氫(qing)氣(qi)和甲烷會分(fen)解成氫(qing)原(yuan)子和碳原(yuan)子形成的(de)電(dian)漿流，然后(hou)在加熱(re)至600~1000℃的(de)基質上，結核長成薄膜。