說起20世紀(jì)最成功的營銷，莫過于“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”，鉆石璀璨閃耀，稀缺珍貴，以其獨(dú)特魅力，征服了一代又一代的消費(fèi)者，成為現(xiàn)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(chǎn)資源不可逆，大規(guī)模開采對生態(tài)環(huán)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(huán)境的犧牲，小小一克拉的夢想也要付出無數(shù)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(xiàn)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(fèi)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(shí)對于培育這一詞語，我們并不會陌生。120年前人們?yōu)榱双@取得更多的珍珠，開始用海水養(yǎng)殖貝殼孕育珍珠；70年前，為了獲得反季農(nóng)作物，人們開始用溫室和營養(yǎng)液進(jìn)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(tuán)隊培育出了雜交水稻……。今天，為了不再大規(guī)模破壞地形、生態(tài)，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(yǎng)長大的過程。

（1）源自鉆石種子：在實(shí)驗(yàn)室中，利用先進(jìn)的設(shè)備和前沿技術(shù)還原自然環(huán)境，將砂礫大小或是薄片裝的鉆石作為種子，置入培養(yǎng)倉內(nèi)，為鉆石的生長提供原子結(jié)構(gòu)模板；

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

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

（4）種子培育大?。河坞x的碳原子會被附近的碳原子結(jié)構(gòu)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(jié)合，形成新的化學(xué)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(qū)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(guān)系，歸根結(jié)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(xué)、光學(xué)性質(zhì)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(xué)的角度上看，培育鉆石與天然鉆石是完全一樣的物質(zhì)，唯一的區(qū)別在于兩者形成的地方不同。

所以小編可以很負(fù)責(zé)任的說，培育鉆石是如假包換的真鉆！真鉆??！真鉆?。。?/strong>重要的事情說三遍！

培育鉆石也有身份證！?。?/strong>

目前全球三大珠寶鑒定機(jī)構(gòu)GIA，IGI以及HRD均已承認(rèn)培育鉆石的地位，“合成鉆石”正式退出歷史舞臺，同時機(jī)構(gòu)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(dú)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(huán)境可以將石墨形態(tài)的碳元素擠壓成金剛石結(jié)構(gòu)，經(jīng)過數(shù)百萬年的地殼運(yùn)動后跟隨火山的噴發(fā)來到地面，成為可開采到的鉆石，而培育鉆石的出現(xiàn)只是省去了這數(shù)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(xué)氣相沉積法（Chemical Vapor Deposition，CVD）。

（1）高溫高壓（HPHT）鉆石培育技術(shù)

作為第一代的鉆石生長技術(shù),高溫高壓技術(shù)完全模擬天然鉆石的生長過程，在地上重現(xiàn)碳元素層的反應(yīng)并將石墨轉(zhuǎn)換成鉆石。目前世界上流行的高溫高壓合成鉆石的設(shè)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(wěn)定相，金剛石（鉆石的礦物學(xué)名稱）是高壓穩(wěn)定相。由石墨直接向金剛石進(jìn)行轉(zhuǎn)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?yōu)榻饎偸枰臏貕簵l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(chǎn)生的溶解度差則成為碳源由高溫端向低溫端擴(kuò)散的驅(qū)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(qū)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(nèi)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(guī)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(xiàn)象，不同的生長區(qū)顯示不同顏色的熒光分帶。

源自caraxy官網(wǎng)

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

原理：

化學(xué)氣相沉積（CVD）通常是在高溫等離子的作用下，含碳?xì)怏w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?xì)怏w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(jìn)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(fā)現(xiàn)的CVD合成鉆石被證明經(jīng)過后期高溫?zé)崽幚?，因此顏色為無色或近無色。CVD合成鉆石內(nèi)部包體較少，個別可見到針點(diǎn)狀、黑色不規(guī)則包體。但并不能作為區(qū)別天然鉆石、HTHP合成鉆石的依據(jù)。CVD合成鉆石中不會出現(xiàn)金屬包體，因此不具有磁性。源自caraxy官網(wǎng)

無論是HPHT技術(shù)還是CVD技術(shù)，整個鉆石培育是個非常復(fù)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(xué)家不懈努力的成果！?。?/p>

世界科學(xué)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(fā)展，鉆石不僅僅是財富地位的象征，事實(shí)上，它以其優(yōu)越的性能成為“工業(yè)牙齒”，這同樣引起了科學(xué)家們的研究熱情。盡管在試驗(yàn)初期千次萬次探索均以失敗告終，一代又一代的科學(xué)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(xué)家Lavoisier通過實(shí)驗(yàn)證明金剛石可燃，且燃燒后生產(chǎn)物為氣態(tài)，打響了金剛石探索之路的第一槍；到1797年，英國化學(xué)家滕南通過燃燒確定金剛石燃燒產(chǎn)物為CO2，確定了金剛石是元素碳的一種結(jié)晶形式；隨后世界上無數(shù)的科學(xué)家進(jìn)行數(shù)百年的摸索，1950年，美國Simon和Berman通過實(shí)驗(yàn)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(fā)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?。?！

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(yàn)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(chuàng)舉是由北京通用機(jī)械研究所、地質(zhì)科學(xué)院、鄭州磨料磨削研究所聯(lián)合負(fù)責(zé)完成。培育鉆石的成功研發(fā)，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(chǎn)業(yè)發(fā)展之路。

 經(jīng)過近60年的發(fā)展，中國已經(jīng)成為最大培育鉆石的原料生產(chǎn)國，同時也是全球最大的培育鉆石毛坯生產(chǎn)國。這就相當(dāng)于擁有了比全球所有天然鉆石礦產(chǎn)儲備還要大上幾十倍的資源，獲取重新制定鉆石產(chǎn)業(yè)游戲規(guī)則的最大話語權(quán)，打破國外巨頭在天然鉆石產(chǎn)業(yè)鏈源頭的高度壟斷格局，讓世界按照我們的規(guī)則進(jìn)行。

培育鉆石將迎來發(fā)展春天，

開啟中國培育鉆石產(chǎn)業(yè)崛起新篇章

培育鉆石這一全新領(lǐng)域的生產(chǎn)帶來的是整條產(chǎn)業(yè)鏈的需求，如設(shè)備，工藝，成品銷售，需要整個行業(yè)來支撐。不同于其他珠寶領(lǐng)域，這一新興領(lǐng)域在面對天然鉆石的成熟體系的挑戰(zhàn)，想要走出自己在珠寶產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路，需要的是不斷創(chuàng)新。

2018-2019年，中國新興科技不斷爆發(fā)，一帶一路，高鐵，AI，華為5G……百花齊放，精彩紛呈。在珠寶領(lǐng)域，中國以科技創(chuàng)新為核心，培育鉆石質(zhì)量不斷優(yōu)化提升，迎來了新的發(fā)展曙光，得到世界的認(rèn)可。中國培育鉆石的崛起，也引領(lǐng)著全世界珠寶風(fēng)向標(biāo)。

2019年7月17日，中國珠寶玉石首飾行業(yè)協(xié)會培育鉆石分會成立，開啟中國培育鉆石產(chǎn)業(yè)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

中國上海

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