文档介绍：第九章合成钻石及其鉴别第九章第九章合成钻石及其鉴别合成钻石及其鉴别第一节合成钻石的历史现有技术使合成钻石在颗粒、透明度及色彩方面已接近天然钻石。一、合成钻石的概念通过一定的技术与工艺流程人工制造出来的钻石,与天然钻石的外观、化学成分和晶体结构基本相同。 1953 年瑞士工程公司( ASEA )使用压力球装置,生产出 40颗钻石小晶体,未正式对外宣布。 1955 年美国通用电气公司(GE) 公布用压带法-- (Belt) 合成钻石成功。 1971 年, GE公司首次合成了 5mm 以上的宝石级钻石, 不仅有黄、褐色,还有近无色及蓝色钻石。二、合成钻石的发展历史 1、瑞士工程公司( ASEA ) 2、美国通用电气公司( GE) 1959 年合成出工业钻石—钻砂; 3、南非 De beers 公司 1987 年合成了 克拉宝石级钻石; 1990 年合成了质量很好的 克拉钻石单晶。 5、1990 年俄国采用分裂球装置合成了晶体形态、净度、色级达到了宝石级天然钻石的合成钻石 4、1985年日本住友公司合成了 2ct 黄色的宝石级钻石 6、中国: 1963 年研究成功细粒合成钻石;1965 年生产出 1~ mm 的大颗粒钻石上述的合成都是采用高压高温法。近年来低压高温条件下化学气相沉淀法( CVD )合成单晶钻石取得了重大进展。合成宝石级钻石生产技术复杂、成本非常昂贵、价格远远超过同等质量的天然品,尚未投向市场。合成工业用钻砂, 现年产量已超过一亿克拉( 2万公斤) , GE公司和 De beers 公司各自占据着世界 40% 的产量。现今大部分工业钻砂都是合成的。一、合成钻石的方法人工合***工合成钻石的方法钻石的方法低压合成法低压合成法静压触媒法静压触媒法静压直接转变法静压直接转变法晶种触媒法晶种触媒法爆炸法爆炸法液中放电法液中放电法直接转变六方钻石法直接转变六方钻石法气相法气相法液相外延生长法液相外延生长法气液固相外延法气液固相外延法常温高温合成法常温高温合成法静压合成法静压合成法动压合成法动压合成法第二节宝石级钻石合成方法种晶触媒法又包括压带法和 BARS 系统(俄罗斯)高温: 1350--1800C o高压: 50--80kb 因钻石中的 C-C 键要转变为石墨结构需很大能量,因此钻石可在常温、常压下稳定存在。高压高温条件下,使碳原料在其饱和溶液中,随后在温度较低的生长舱底部围绕籽晶生长合成钻石晶体。宝石级钻石合成方法:种晶触媒法。 1)原理、理论基础模拟天然钻石的生长环境: 1、高温、高压条件下生长: 无触媒时需更高温度。 2、金属触媒(催化剂)作用: (1)金属触媒: Fe、Ni、Co、Pd 等合金(2)作用: 降低合成的温度、压力; 提高合成效率(石墨--钻石的转变率提高); 2)合成钻石生长条件: