像鑽石和藍寶石這樣的寶石是如何在實驗室生產的?

時間 2021-06-02 23:05:14

1樓:帶你探索彩色寶石

實驗室培育寶石是工程師們通過分析掌握天然寶石的化學成分、物理特性和自然成因,在實驗室裡模擬天然寶石的自然形成環境從而培育出與天然寶石成分、特性均完全一致的寶石。高品質的實驗室培育寶石必須滿足與天然寶石級寶石在化學成分、物理特性上無限接近這一條件,其具有與天然寶石一致化學成分、物理特性,色彩的飽和度、淨度都能夠媲美天然寶石中的頂級品質,因此僅憑肉眼無法與天然寶石區分,只能通過類似質譜儀等大型裝置鑑定

2樓:帶光行走

實驗室合成鑽石大約從5年前進軍珠寶市場。外觀與天然鑽石相同,彼此間存也完全沒有非常微妙的差異。

適合工業使用的人造鑽石誕生於20世紀50年代的實驗室,但直到2023年才有了寶石級的實驗室培植鑽石。50年代中期,無色的實驗室培植鑽石,才正式進入了珠寶市場。

如今的實驗室培植鑽石主要由兩種方法形成,一種是模仿天然鑽石形成環境,利用人工的高溫高壓環境,催生出的HPHT法合成鑽石;另一種則是化學氣相沉澱法,即CVD法形成的,將碳原子沉積到金剛石籽晶上,從而形成方形板狀的金剛石晶體。

無論使用哪種方法,大多數尺寸的鑽石生長都不需要乙個月的時間。不過,大多數CVD法培植的鑽石需要額外的處理,需要通過加熱或輻照,以增強或改變生長過程中得到的顏色。

通常,實驗室培植鑽石的重量不會超過1克拉,但隨著技術的進步,市場上已經出現了更大的培植鑽石。不過現在鑑定技術的發展,Cvd法的培育鑽石和,Hthp的,合成鑽石,都能夠鑑定出來。

3樓:鋪叔

實驗室製造藍寶石兩種路線:

1. 把原料粉末加熱到熔融,再冷卻結晶,

2. 把原料溶解在助溶劑中,從溶液中結晶。

路線1的主要方法:

焰熔法(維爾納葉法 Verneuil process)第一種工業化製造藍寶石的方法,發明於2023年用氫氧熱焰,熔化頂部掉落的原料粉,並滴落在底部,結晶成藍寶石。

焰熔法藍寶石晶體

大部分珠寶用合成藍寶石,是由這種方法製造。

提拉法(Cz法,Czochralski Process)它利用籽晶在銥坩堝的氧化鋁熔體中旋轉、提拉生長藍寶石單晶泡生法(Ky法)

泡生法,是提拉法的公升級版

泡生法是目前生長大直徑藍寶石單晶的有效且較成熟的方法,已製備出大尺寸的藍寶石單晶,是生產工業用藍寶石的主要手段。

全球最大450公斤高品質泡生法藍寶石晶體(2018)另外還有導模、熱交換法(HEM)以及溫度梯度法(TGT法)等合成藍寶石技術。

路線2的主要方法:

助溶劑法(Flux Growth)

藍寶石的熔點高達2040°,而助溶劑能顯著降低藍寶石熔點,甚至低至800°,大大降低了裝置門檻。助溶劑有氧化鋰(Li2O),氟化鉛(PbF2 )等。

助溶劑法合成祖母綠的示意圖,藍寶石也是同理水熱法(Hydrothermal Process)用高壓釜創造高溫高壓的環境,溶解原料,提供籽晶生長需要的材料和環境。

另外,鑽石的合成主要是HPHT法和CVD法。

4樓:裙子和寶石的故事

鑽石主要成分是碳,藍寶石的主要成分是三氧化二鋁,兩種寶石都需要在高溫高壓條件下形成,鑽石的培育方法較單一,藍寶石的培育方法相對豐富一些,比如:焰溶法合成藍寶石,提拉法合成藍寶石,坩堝法合成藍寶石……

5樓:珠寶博物君

紅藍寶石有焰熔法、助熔劑法、提拉法等方式

像焰熔法這種方法主要是將組成紅藍寶石的氧化鋁粉末在高溫的條件下燒熔然後在逐漸結晶的辦法

鑽石的話主要是由高溫高壓和化學氣相沉澱法也叫cvd法。

高溫高壓主要是利用物質的相變,因為鑽石和石墨都是碳元素組成,在一定條件下,石墨可以向著鑽石轉變。而化學氣相沉澱法,主要利用的是一些化學反應,讓甲烷(CH4)中的碳元素被還原形成鑽石的過程。

6樓:baoermei11

像是鑽石就有CVD化學氣相沉積法和HPHT高溫高壓合成方法

藍寶石的合成方法最常見的有焰熔法合成、晶體提拉合成、水熱法、助溶劑法這些都可以。不同的方法它的合成條件都不一樣,但是原材料一般選用的還是三氧化二鋁作為原料粉末再加入致色元素。

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