什么是人造金刚石？

1. 什么是人造金刚石？

人造金刚石是将碳溶于铁、钴、镍、铬、锰等金属溶质（作为催化剂）中，并在2750℃和约100亿帕的温压条件下从溶质中凝结出金刚石小晶体。或者采用爆炸法生产出人造金刚石。这种爆炸法生产人造金刚石，是在百万分之一秒爆炸的瞬时，保持100万个大气压和自然急剧升温，从而获得了平均粒度为数毫米的人造金刚石。
人造金刚石已代替价格昂贵的天然金刚石在空间探测器的红外发射窗、激光器元件和光纤通信等许多方面获得实际应用，而且需求量每年增加15％～20％。

2. 人造金刚石的介绍

金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。自18世纪证实了金刚石是由纯碳组成的以后，人们就开始了对人造金刚石的研究，只是在20世纪50年代通过高压研究和高压实验技术的进展，才获得真正的成功和迅速的发展，人造金刚石亦被广泛应用于各种工业，工艺行业。

3. 人造金刚石的介绍

钻石，是珠宝中的贵族，它通明剔透，散发着清冷高贵的光辉。钻石亦被称为金刚石，因为它是自然界最坚硬无比的物质，摩氏硬度10，显微硬度10000kg/mm2，显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍。它的形成和发现极为不易，它是碳在地球深部高温高压的特殊条件下历经亿万年的“苦修”转化而成的，由于地壳的运动，它们从地球的深处来到地表，蕴藏在金伯利岩中，从而被人类发现和开采。 虽然人类可以生产出人造金刚石，但质量大小还远远不及天然金刚石。

4. 人造金刚石的制作方法是怎么样的？做出来的金刚石最大可以达到多大？

人造金刚石的方法有很多种，主要的就是HTHP（高温高压）法、CVD（化学气相沉积）法两种：
1950年，瑞典ASEA(Allmanna Svenska Elektriska Aktiebolaget)实验室的研究人员成功的制备出第一颗金刚石。
     早期最为经典的制备方法为高温高压（HTHP）合成金刚石法，但是合成HTHP金刚石因需较高的能量，加大了成本的投入，而添加的催化剂也给人造金刚石引入了杂质。而与之不同的CVD方法无论在成本、合成条件及金刚石质量上都有更大的优势，因而引起了科学界的广泛关注。
     其中CVD的方法中常见的为热丝直流等离子体（HFCVD）法、微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法、直流电弧等离子体喷射（DC Arc plasma jet CVD）法等。其中微波等离子体法是目前比较理想的制备方法。
     高质量的金刚石即可加工为钻石，目前国内技术还无法实现大批量的生产，而国外在这方面已经达到了商业化水平，美国的Apollo Diamond公司利用微波等离子体CVD法进行同质外延，生长出能与天然钻石媲美的人工钻石。由于该方法制备出的金刚石十分完美，美国GIA(Gemological Institute of America)只能通过其内部是否包含缺陷等方法来区别天然金刚石和CVD人造钻石。
     想了解的更专业些就看哈相关文献，我的研究方向是低温制备金刚石

5. 人造金刚石是如何制成的

①直接法 人造金刚石或利用瞬时静态超高压高温技术，或动态超高压高温技术，或两者的混合技术，使石墨等碳质原料从固态或熔融态直接转变成金刚石，这种方法得到的金刚石是微米尺寸的多晶粉末。 ②熔媒法 人造金刚石用静态超高压(50～100kb，即5～10GPa) 和高温(1100～3000°C)技术通过石墨等碳质原料和某些金属（合金）反应生成金刚石，其典型晶态为立方体(六面体)、八面体和六-八面体以及它们的过渡形态。在工业上显出重要应用价值的主要是静压熔媒法。采用这种方法得到的磨料级人造金刚石的产量已超过天然金刚石，有待进一步解决的问题是增大粗粒比，提高转化率和改善晶体质量。目前正在实验室中用静压熔媒法研究优质大颗粒单晶金刚石的形成。加晶种外延生长法曾得到重1克拉左右的大单晶;用一般试验技术略加改进后，曾得到2～4毫米左右的晶体。采用这种方法还生长和烧结出大颗粒多晶金刚石，后者在工业上已获得一定的应用，其关键问题在于进一步提高这种多晶金刚石的抗压强度、抗冲击强度、耐磨性和耐热性等综合性能。 ③外延法 人造金刚石是利用热解和电解某些含碳物质时析出的碳源在金刚石晶种或某些起基底作用的物质上进行外延生长而成的。

6. 人造金刚石的制造方法

 人造金刚石是利用热解和电解某些含碳物质时析出的碳源在金刚石晶种或某些起基底作用的物质上进行外延生长而成的。武兹反应法让四氯化碳和钠在700℃反应，生成金刚石。但是同时会生成大量的石墨。 在三校合编的《无机化学》（第四版）第236页第9行左数第16个字开始，明确提到 ：据查，在高压下石墨转化为金刚石是放热的！温度低反而有利于转化。

7. 人造金刚石的应用

8. 人造金刚石与天然金刚石有什么不同？

      天然钻石与人造钻石的区别：

      为了大家更好的理解，首先说说金刚石和钻石

      金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石，也就是没有经过加工的矿石


钻石：钻石是指经过琢磨的金刚石，简单地讲，钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一
      种由碳元素组成的单质晶体。

人造钻石：人造钻石是通过模拟地下2300℃、15到18万个大气压的高温高压环境，在中心放一

颗很小的天然钻石作为种子，在种钻周围是高温金属液体，在金属溶液的上层是石墨，在这种

环境下石墨中的碳原子会从金属原子中列队走向钻石从而形成新的钻石，这样培育出来的钻石

就是人造钻石