实验室钻石种植之一:为什么它们胜过常规宝石

它们像开采的宝石一样闪闪发光,看起来像真正的钻石,但有一个关键的区别:宝石开采在世界上一些地区,可能存在践踏人权的不道德行为,而实验室生长或人造钻石不存在支持这一行为的风险。 一个决定性因素是:消费者在不断要求公司提高透明度,一起所谓的血腥钻石案则会导致其声名狼藉。 未来派的微波技术,将使无冲突钻石行业茁壮生长、熠熠发光。

什么是“冲突钻石”?

冲突或血汗钻石被非法交易,助长了饱受战争蹂躏地区的冲突。 冲突钻石被联合国界定为源自与合法和国际认可之政府相对立的军队/力量所掌控地区,并被利用于资助反对这些政府的军事行动、或违反安理会决议的行为。

目前,在世界上销售的每4颗钻石中,有一颗是血汗钻石。

血汗钻石的替代品是实验室种植的无冲突钻石。 实验室生长的钻石在化学、物理、光学和视觉上与开采的钻石完全相同。

人工钻石之美

人造钻石,也称工程钻石或培育钻石,采用先进的微波等离子体工艺,在高度控制的实验室环境中生长。该工艺产生的条件,使钻石可从激发的气相中生长出来,质量如同在地壳之下的地幔中形成一样。 人造钻石由真正的碳原子依照钻石晶体结构特征排列而成。 它们与天然钻石的材质完全相同,因此具有相同的光学和化学性质,是抵制冲突钻石的绝佳替代品。

Lab grown diamonds
Source: https://newgrowndiamond.com/blog/why-de-beers-play-an-important-role-in-lab-grown-diamonds-industries

人造钻石:如何做出?

通过化学气相沉积工艺生长钻石。将微小的钻石碎片(钻石种子)放在硅片上,然后通过等离子加热。 等离子体是物质的第四态,可以认为是很高温的气体。 实际上,如此之热,以至于分子和原子不再是气相中的唯一存在,而是一种含有离子和电子、自由基和反应性物,彼此浑浊的

 

由氢和碳所组成的等离子体,或者会溶解钻石种子,或者会创造出一个能使钻石种子长成更大钻石的环境。 如果此过程出错,最终得到的只是石墨,而不是您要的闪闪发光的钻石。

可控工艺,无需高压

1980年代,化学气相沉积法(CVD)面世,不再需要高压。

 

在生长炉里,碳氢化合物气体混合物在约800摄氏度时,被微波能电离。气体的分子键被打开,碳原子沉积在钻石种子上。先是缓慢生长成晶体微观层,直到数天和数周后,生长到所需的尺寸。

 

许多工业级的人工钻石公司都采用CVD法,它能使生产者更好地控制工艺。 对于生产大量宝石级的钻石——而非用于切割机械等目的的工业级钻石——而言,工艺控制非常必要。

Principle of Microwave Plasma CVD of diamond
©Hiroki Kondo,用于钻石生长的微波等离子增强CVD系统示意图,NCD和CNT
© Fraunhofer IAF
muegge-blog-lab-grown-diamonds

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作为微波和等离子体技术的领先创新企业,MUEGGE研制的系统和组件可产生独具特色的高温气相等离子体,应用于等离子体金刚石沉积工艺。                             

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了解我们更多的人工钻石的专业制造工艺,期待在比利时Hasselt哈瑟特钻石车间2020311日至313日)与您相会和讨论。

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