鉆石合成方法

鉆石鑒定與分級(jí)教育部職業(yè)教育寶玉石鑒定與加工專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源庫(kù)GemsandJadeIdentificationandProcessingTeachingResourceLibrary合成鉆石的方法建設(shè)者姓名：張曉暉一、合成鉆石的方法寶石級(jí)鉆石合成方法:種晶觸媒法。種晶觸媒法又包括壓帶法和BARS系統(tǒng)(俄羅斯)1）原理、理論基礎(chǔ)模擬天然鉆石的生長(zhǎng)環(huán)境：高溫：1350--1800Co高壓：50--80kb高壓高溫條件下，使碳原料在其飽和溶液中，隨后在溫度較低的生長(zhǎng)艙底部圍繞籽晶生長(zhǎng)合成鉆石晶體。因鉆石中的C-C鍵要轉(zhuǎn)變?yōu)槭Y(jié)構(gòu)需很大能量，因此鉆石可在常溫、常壓下穩(wěn)定存在。2）合成鉆石生長(zhǎng)條件:1、高溫、高壓條件下生長(zhǎng)：2、金屬觸媒（催化劑）作用：（1）金屬觸媒：Fe、Ni、Co、Pd等合金（2）作用：降低合成的溫度、壓力；提高合成效率（石墨--鉆石的轉(zhuǎn)變率提高）；無(wú)觸媒時(shí)需更高溫度。3.碳源：（1）原料：鉆石粉或石墨；（2）碳被吸收到周邊的金屬溶劑中，過(guò)飽和時(shí)結(jié)晶成鉆石。（3）合成較大顆粒的鉆石時(shí)需籽晶作晶核，圍繞它生長(zhǎng)成鉆石晶體。3)設(shè)備及合成方法1、壓帶法合成方法(1)將鉆石粉作為碳源放在生長(zhǎng)倉(cāng)內(nèi);(2)生長(zhǎng)倉(cāng)放在兩個(gè)碳化鎢砧之間;使其經(jīng)受高溫高壓作用;(3)生長(zhǎng)倉(cāng)底部的溫度比頂部略低,頂部鉆石粉溶解并朝底部運(yùn)動(dòng);2、BARS合成方法（1）即分裂球無(wú)壓裝置；（2）其所需壓力是通過(guò)將液體注入壓力桶內(nèi)得到；（3）高壓使八個(gè)球體合攏，從而對(duì)構(gòu)成八面體形狀的6個(gè)活塞

產(chǎn)生壓力；4）內(nèi)部是反應(yīng)倉(cāng)，內(nèi)有:加熱裝置；籽晶、碳源、金屬溶劑BARS裝置二、合成鉆石的控制生長(zhǎng)速度：合成1克拉晶體需要60小時(shí)，每次1或2顆晶體1）合成鉆石的顏色控制1、加入所需量的氮即可合成深黃色的Ib型晶體2、使用N的“吸收劑”鉛或鋯，形成Ⅱa鉆石，呈無(wú)色3、加入少量的硼，就可合成IIb型藍(lán)色鉆石。

4、可通過(guò)對(duì)合成鉆石輻照和加熱產(chǎn)生粉紅到紅色5、可對(duì)合成鉆石進(jìn)行高溫高壓處理（HPHT),晶體結(jié)構(gòu)中的孤氮原子可運(yùn)移并集合,從而產(chǎn)生Ia型鉆石2