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(jing)體原料放入鉆(zhan)石(shi)生長(chang)器中，在高(gao)溫高(gao)壓下，通過氣相沉積(ji)法，使晶(jing)體原料逐(zhu)漸長(chang)成鉆(zhan)石(shi)的形(xing)狀。人工合成鉆(zhan)石(shi)的材料特性如下：

1、碳化硅

碳化硅(gui)制成的鉆(zhan)(zhan)石，通常被稱(cheng)為“CVD鉆(zhan)(zhan)石”。碳化(hua)硅是(shi)一種高硬度、高熔點材料，具有(you)很好的(de)耐熱性(xing)和化(hua)學穩定(ding)性(xing)。通過化(hua)學反(fan)應制備的(de)碳化(hua)硅結晶體，可以達(da)到和天然鉆石相似(si)的(de)光(guang)學性(xing)能和物理(li)特(te)性(xing)。

2、氧化鋁

氧(yang)化鋁制(zhi)成的鉆石，通常被稱(cheng)為“HPHT鉆石”。氧化(hua)鋁也是一種良好(hao)的(de)材料(liao)選擇，主要因為其化(hua)學穩(wen)定性(xing)和高熔點(dian)性(xing)能(neng)。通過高溫高壓(ya)反應制(zhi)備的(de)氧化(hua)鋁鉆石(shi)，可(ke)以達(da)到和天然鉆石(shi)相似的(de)光學性(xing)能(neng)和物(wu)理(li)特性(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(jiu)晶體形成(cheng)之生長方式(shi)而(er)言(yan)，大致可分(fen)為三種方式(shi)：

1、高溫高壓法

這種(zhong)方法用的材料(liao)有(you)煤、焦炭、石墨(mo)、石蠟、糖等。有(you)份報告曾列舉二十幾種(zhong)合(he)成成功的材料(liao)。應(ying)(ying)用的催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)可用鐵、鈷(gu)、鎳、銠、釕、鈀、鋨、銥(yi)、鉻、鉭、鎂，或(huo)這些金(jin)屬(shu)(shu)(shu)元素(su)的混合(he)物。要(yao)求(qiu)至少要(yao)達75,000atm（大氣壓），最(zui)好(hao)在(zai)80,000atm-110,000atm的高(gao)(gao)(gao)壓狀(zhuang)態(tai)，形(xing)成溫度則要(yao)在(zai)1200℃-2000℃之(zhi)(zhi)間(jian)，最(zui)好(hao)是在(zai)1400℃-1800℃之(zhi)(zhi)間(jian)。反應(ying)(ying)艙的中部為高(gao)(gao)(gao)溫區，碳(tan)源置放在(zai)該區，晶種(zhong)放在(zai)反應(ying)(ying)艙下部的低溫區。以石墨(mo)為碳(tan)源，晶種(zhong)固定在(zai)氯化(hua)(hua)鈉(na)（食鹽）晶床內，晶種(zhong)某特殊晶面對著(zhu)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)，在(zai)晶種(zhong)和碳(tan)源之(zhi)(zhi)間(jian)放置直徑6mm，厚(hou)3mm，金(jin)屬(shu)(shu)(shu)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)圓(yuan)柱(zhu)，此金(jin)屬(shu)(shu)(shu)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)是鐵鎳合(he)金(jin)。組合(he)后，置入單向加壓，四塊斜(xie)滑面式立體超高(gao)(gao)(gao)壓高(gao)(gao)(gao)溫裝置中，再放入1000頓的油壓機內，反應(ying)(ying)腔溫度約1450℃，壓力(li)控制(zhi)在(zai)6GPa左右，生長(chang)時間(jian)22~52小時。

2、震波法

主(zhu)要是利(li)用爆炸時(shi)所(suo)產生的(de)瞬間(jian)高溫高壓條件(jian)來合(he)成(cheng)鉆(zhan)(zhan)石(shi)，所(suo)合(he)成(cheng)的(de)鉆(zhan)(zhan)石(shi)顆粒都(dou)很小（通稱鉆(zhan)(zhan)石(shi)粉），只適合(he)在工業上應(ying)用。

3、化學氣相沉淀法

首先把氫(qing)氣(qi)(qi)和(he)含碳氫(qing)的(de)氣(qi)(qi)體(ti)（一(yi)般(ban)使(shi)用甲烷CH4），通(tong)過一(yi)組調節(jie)器，調節(jie)兩種(zhong)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)比例，然后利用微波波源或電熱(re)絲等，加熱(re)混合(he)的(de)氣(qi)(qi)體(ti)，使(shi)溫(wen)度(du)達2000℃左右，氫(qing)氣(qi)(qi)和(he)甲烷會分解成氫(qing)原子(zi)和(he)碳原子(zi)形成的(de)電漿流，然后在加熱(re)至600~1000℃的(de)基(ji)質(zhi)上，結核長(chang)成薄膜。