說起20世紀最成功的營銷，莫過于“鉆石恒久遠，一顆永流傳”，鉆石璀璨閃耀，稀缺珍貴，以其獨特魅力，征服了一代又一代的消費者，成為現代人對愛情的期望與象征。然而，鉆石高昂的價格也給不少新人添了堵，讓其望而卻步。另外，珠光寶氣的背后竟是罪惡的深淵：礦產資源不可逆，大規模開采對生態環境造成了難以估量的巨大破壞。鉆石閃耀的光芒不能掩蓋環境的犧牲，小小一克拉的夢想也要付出無數人的汗水……

盡管困難重重，道阻且長，人們對鉆石渴望的步伐卻從未停止過，培育鉆石的出現拯救了這個世界！

培育鉆石到底是個什么玩意兒

什么是培育鉆石？培育鉆石是真鉆石嗎？這些疑問，存在于廣大消費者的心中，甚至，在部分人心中培育鉆石就是仿鉆，甚至假鉆……

其實對于培育這一詞語，我們并不會陌生。120年前人們為了獲取得更多的珍珠，開始用海水養殖貝殼孕育珍珠；70年前，為了獲得反季農作物，人們開始用溫室和營養液進行反季栽培；40多年前，為了讓所有中國人能夠捧起飯碗，袁隆平院士及其團隊培育出了雜交水稻……。今天，為了不再大規模破壞地形、生態，為了不涉及童工、壓榨、恐怖組織，同時也為了迅速收獲鉆石，滿足各方面的人們的需求，人們開始在地面上人工培育鉆石。

簡單來說，培育鉆石，就是從一顆種子開始，在極其苛刻的條件下成長的真鉆石。

具體過程如上圖所示，鉆石的培育是一個將小鉆石培養長大的過程。

（1）源自鉆石種子：在實驗室中，利用先進的設備和前沿技術還原自然環境，將砂礫大小或是薄片裝的鉆石作為種子，置入培養倉內，為鉆石的生長提供原子結構模板；

（2）高溫高壓環境：在培養倉里，溫度和壓強將迅速升高，大道地底深處過百里公里處的高溫高壓環境，人工創造天然鉆石苛刻的形成條件；

（3）通入含碳養料：石墨（C）或甲烷（CH4）將碳源加入培養倉，在高溫高壓環境和特殊處理下，原料中的碳原子間的化學鍵將斷裂，成為游離的碳原子；

（4）種子培育大小：游離的碳原子會被附近的碳原子結構吸引，所以他們會逐漸附著在鉆石種子上，與鉆石種子的碳原子結合，形成新的化學鍵，從而讓種子逐步長大。

培育鉆石之真假鉆石

培育鉆石與天然鉆石的區別，如果用人做比喻的話，就好像自然出生的嬰兒與代孕媽媽生出的孩子的關系，歸根結底，都是人。因此，培育鉆石與天然鉆石都是真鉆石，其在物理、化學、光學性質上毫無差距。無論是硬度還是折射率，它們都是完全一樣的！從科學的角度上看，培育鉆石與天然鉆石是完全一樣的物質，唯一的區別在于兩者形成的地方不同。

所以小編可以很負責任的說，培育鉆石是如假包換的真鉆！真鉆??！真鉆！！！重要的事情說三遍！

培育鉆石也有身份證！！！

目前全球三大珠寶鑒定機構GIA，IGI以及HRD均已承認培育鉆石的地位，“合成鉆石”正式退出歷史舞臺，同時機構也賦予培育鉆石合法身份證，均可以開具培育鉆石的鉆石鑒定與分級證書，而且每顆培育鉆石都有其獨特編碼LGxxxxxxxxxx，刻在鉆石腰部。

鉆石如何培育

這就要說到天然鉆石如何形成？天然鉆石形成于地底下100多公里深處的碳元素層，那里超高溫高壓的環境可以將石墨形態的碳元素擠壓成金剛石結構，經過數百萬年的地殼運動后跟隨火山的噴發來到地面，成為可開采到的鉆石，而培育鉆石的出現只是省去了這數百萬年苦苦等待……

目前，市面上培育鉆石的方法主要有2種，高溫高壓（High Pressure High Temperature，HPHT）和化學氣相沉積法（Chemical Vapor Deposition，CVD）。

（1）高溫高壓（HPHT）鉆石培育技術

作為第一代的鉆石生長技術,高溫高壓技術完全模擬天然鉆石的生長過程，在地上重現碳元素層的反應并將石墨轉換成鉆石。目前世界上流行的高溫高壓合成鉆石的設備主要有兩面頂（belt，歐美國家主要流行）、六面頂（我國特有）和分割球（bars split sphere,俄羅斯）或改良的分割球（Gemesis公司）。

原理：

高溫高壓合成法又稱為種晶觸媒法。石墨是低壓穩定相，金剛石（鉆石的礦物學名稱）是高壓穩定相。由石墨直接向金剛石進行轉變，所需的壓力和溫度條件都很高，一般需要10GPa、3000℃以上的壓力和溫度。如果在有金屬觸媒參與的條件下（如Fe、Ni、Mn、Co等以及它們的合金），石墨變為金剛石所需要的溫壓條件將大為降低，所以目前高溫高壓法合成鉆石都有金屬觸媒參與。作為溶劑的金屬觸媒處于碳源（一般為石墨）與金剛石籽晶之間。碳源處于高溫端，籽晶處于低溫端，由于高溫端的碳源的溶解度大于低溫端的溶解度，由溫度差所產生的溶解度差則成為碳源由高溫端向低溫端擴散的驅動力，碳源在籽晶處逐漸析出，金剛石晶體漸漸長大。由于晶體生長的驅動力是由溫度差所致，因此也將該方法稱為溫度差法。

高溫高壓合成鉆石的基本特征：

HTHP合成鉆石常為立方體、八面體及二者的聚形；顏色常為黃色、黃褐色，內部常見有色帶、金屬包裹體等特征，未熔的金屬包體呈針狀、片狀、小柱狀或不規則的外觀，具金屬光澤，致使合成鉆石有磁性。合成鉆石在長波紫外線下通常無熒光，短波下常有黃色、綠黃色、橙黃色的熒光，合成鉆石在超短波紫外線或陰極射線下有特征的分帶現象，不同的生長區顯示不同顏色的熒光分帶。

源自caraxy官網

（2）化學氣相沉積法（CVD）鉆石培育技術CVD技術是第二代的鉆石生長技術，它用微波的方式讓鉆石可以在高溫低壓的環境下批量地生長，大大增加了鉆石的產出效率。

原理：

化學氣相沉積（CVD）通常是在高溫等離子的作用下，含碳氣體被離解，碳原子在基底上沉積成鉆石膜?；卓梢允欠倾@石材料，但單晶鉆石通常是碳原子在鉆石基底上沉積而形成。含碳氣體通常是指含氮、甲烷和氫的混合氣體，甲烷是合成鉆石碳原子的來源，氮可以增加生長速度，氫可以抑制石墨的形成。通常CVD合成鉆石是在低壓高溫條件下進行，壓力一般小于一個大氣壓，溫度在1000度左右。

CVD合成鉆石的基本特征：

CVD合成鉆石單晶大都呈板狀，偶爾可在邊部見到小的八面體面和菱形十二面體面。早期的CVD合成鉆石顏色多為暗褐色或淺褐色，而近期發現的CVD合成鉆石被證明經過后期高溫熱處理，因此顏色為無色或近無色。CVD合成鉆石內部包體較少，個別可見到針點狀、黑色不規則包體。但并不能作為區別天然鉆石、HTHP合成鉆石的依據。CVD合成鉆石中不會出現金屬包體，因此不具有磁性。源自caraxy官網

無論是HPHT技術還是CVD技術，整個鉆石培育是個非常復雜且成本高昂的過程。能人工克隆出號稱寶石之王的鉆石，是幾代科學家不懈努力的成果?。。?/p>

世界科學家對金剛石人工合成的探索過程

鉆石璀璨靚麗，隨著歷史的發展，鉆石不僅僅是財富地位的象征，事實上，它以其優越的性能成為“工業牙齒”，這同樣引起了科學家們的研究熱情。盡管在試驗初期千次萬次探索均以失敗告終，一代又一代的科學家仍一步步探索，在歷史的道路上，立起了一座座輝煌的里程碑。從1772年開始，法國化學家Lavoisier通過實驗證明金剛石可燃，且燃燒后生產物為氣態，打響了金剛石探索之路的第一槍；到1797年，英國化學家滕南通過燃燒確定金剛石燃燒產物為CO2，確定了金剛石是元素碳的一種結晶形式；隨后世界上無數的科學家進行數百年的摸索，1950年，美國Simon和Berman通過實驗和推測獲得石墨-金剛石平衡相圖，從而使人工合成金剛石成為可能；1953年，瑞典ASEA電氣公司成功研發金剛石微晶；1954年，美國GE（通用電氣）公司的H.Tracy.Hall等宣布成功合成金剛石，世界上第一顆人造鉆石誕生了！?。?/strong>

中國培育鉆石的輝煌

中國培育鉆石起源于1960年10月的“人造金剛石試驗研究”項目；1963年12月6日，第一顆北京戶口的人工金剛石誕生，這一偉大創舉是由北京通用機械研究所、地質科學院、鄭州磨料磨削研究所聯合負責完成。培育鉆石的成功研發，讓中國人第一次真正擁有了屬于自己的鉆石，開始了自己的鉆石產業發展之路。

 經過近60年的發展，中國已經成為最大培育鉆石的原料生產國，同時也是全球最大的培育鉆石毛坯生產國。這就相當于擁有了比全球所有天然鉆石礦產儲備還要大上幾十倍的資源，獲取重新制定鉆石產業游戲規則的最大話語權，打破國外巨頭在天然鉆石產業鏈源頭的高度壟斷格局，讓世界按照我們的規則進行。

培育鉆石將迎來發展春天，

開啟中國培育鉆石產業崛起新篇章

培育鉆石這一全新領域的生產帶來的是整條產業鏈的需求，如設備，工藝，成品銷售，需要整個行業來支撐。不同于其他珠寶領域，這一新興領域在面對天然鉆石的成熟體系的挑戰，想要走出自己在珠寶產業發展之路，需要的是不斷創新。

2018-2019年，中國新興科技不斷爆發，一帶一路，高鐵，AI，華為5G……百花齊放，精彩紛呈。在珠寶領域，中國以科技創新為核心，培育鉆石質量不斷優化提升，迎來了新的發展曙光，得到世界的認可。中國培育鉆石的崛起，也引領著全世界珠寶風向標。

2019年7月17日，中國珠寶玉石首飾行業協會培育鉆石分會成立，開啟中國培育鉆石產業崛起的新篇章，綻放中國人的閃耀， 

金剛石及超硬材料論壇

部分參考話題

第四屆國際碳材料大會金剛石論壇

2019年11月26-29日

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