在实验室环境中使用化学气相沉积(CVD)法制造一颗钻石通常需要 2 到 4 周的时间。这个过程是将纯碳分子沉积到钻石种子上,随着时间的推移逐渐形成钻石。
CVD 金刚石生成过程:
CVD 工艺是一种高度专业化的科学方法,经过数十年的改进,可以高效地生产出珠宝级钻石。在此过程中,钻石种子被放置在一个密室中,暴露在富含碳的混合气体(如甲烷)中。利用微波将气体电离成等离子体,分解气体中的分子键。然后,纯碳原子析出并附着在金刚石种子上,一层一层地形成金刚石。这一过程的速度约为每小时 0.1-10 微米,相对较慢,尤其是对于较大的表面。生产一克拉的 CVD 金刚石通常需要一个月左右的时间。与 HPHT 方法的比较:
在引入 CVD 工艺之前,实验室主要使用高压高温(HPHT)法来培育钻石。这种方法是将钻石种子置于极高的压力(约每平方英寸 150 万磅)和高温(约 1500°C)下。与化学气相沉积法相比,高温高压法耗时更长,所需的能量也更多,因此化学气相沉积法是一种更有效的钻石培育方法。
天然钻石与实验室培育钻石: