鉆石已經(jīng)成了婚禮中必不可少配飾,因?yàn)樗笳髦L(zhǎng)久的愛(ài)情,此外鉆石也被運(yùn)用在其它的配飾上,例如權(quán)杖、王冠、佩劍等物品上,因此它也成為權(quán)力、尊貴、勇敢的象征,這也足以證明鉆石在人們心中的地位。
人工種植鉆石的原理
鉆石是在地球上經(jīng)過(guò)高溫高壓形成的一種石頭,其由99.98%的碳元素組成,因?yàn)槠溆捕确浅8咭脖环Q作“金剛石”,因?yàn)閿?shù)量稀少,開(kāi)采難度非常之大,所以其本身價(jià)值居高不下,所以有科學(xué)家利用一些方法從實(shí)驗(yàn)室中“種”出了鉆石,其成色和天然鉆石沒(méi)有太大的差異,并且很環(huán)保。
俗話說(shuō)“種豆得豆,種瓜得瓜”,那么“種”鉆石在科技發(fā)展的今天也成為事實(shí),實(shí)驗(yàn)室中科學(xué)制備鉆石的原理和天然鉆石的形成方式都一樣,其過(guò)程通是過(guò)一個(gè)像微波爐一樣的設(shè)備(微波反應(yīng)器),模仿天然鉆石高溫高壓的環(huán)境,再通過(guò)化學(xué)氣沉積就得到了大顆的人工鉆石。這種工藝被稱作為CVD工藝,那么今天就為大家講解CVD工藝人工種植鉆石的步驟。
人工制作鉆石過(guò)程
首先需要一臺(tái)微波反應(yīng)器,這種機(jī)器和微波爐一樣,只不過(guò)加入了高溫和高壓兩種功能,而且材質(zhì)非常厚,需要抗高溫與高壓。
種植鉆石,肯定需要種子,人工鉆石的種子就是天然鉆石或者人工鉆石顆粒,也就是需要生成鉆石的載體。把這些顆粒均勻放到微波反應(yīng)器中的平臺(tái)上,再蓋住蓋子。
為微波反應(yīng)器中注入氫氣(H)與甲烷氣體(CH4),比例為1:4,這樣是為了形成等離子體,最后沉積到種子載體上,形成比較大的鉆石。
正式啟動(dòng)微波反應(yīng)器,將溫度調(diào)節(jié)到900-1200°C之間,甲烷氣體和氫氣會(huì)形成活化的碳?xì)湮镔|(zhì)。
可以看到活化的碳?xì)湮飼?huì)在高溫高壓下慢慢的附著在鉆石種子的原子上,鉆石種子會(huì)慢慢的經(jīng)過(guò)沉積,慢慢增大。
最后留給的就是時(shí)間了,這個(gè)過(guò)程無(wú)限的重復(fù)到20-28天的時(shí)候,就可以關(guān)掉微波反應(yīng)器,這個(gè)時(shí)候,之前放入的小顆粒鉆石種子在這個(gè)漫長(zhǎng)的反映下,最終生成的人工鉆石比之前的種子大出幾何倍率的增長(zhǎng),如下圖中的鉆石晶體所示:
人工種植出來(lái)的鉆石形狀不一,規(guī)則也是千變?nèi)f化,這就需要鉆石切割師進(jìn)行加工了,通過(guò)各種角度的切割與打磨,形成不同角度的反射剖面,在有光線介入的情況下就產(chǎn)生璀璨奪目的光芒了。
科技技術(shù)看起來(lái)很難,只要我們掌握了其中的原理與相關(guān)知識(shí)點(diǎn)就可以變成生產(chǎn)力,但是我們?cè)诶眠@些科學(xué)原理的帶給我們方便的同時(shí),我們也必須尊重這些科學(xué)機(jī)制,在這些科技生產(chǎn)后的廢棄物我們要認(rèn)真處理回收,以免造成環(huán)境污染。