制造钻石主要采用两种方法:化学气相沉积法(CVD)和高压高温法(HPHT)。
这两种方法在制造工艺、生产的钻石形状、钻石的颜色和纯度以及所需的能量方面都有很大不同。
CVD 和 HPHT 钻石的 4 个主要区别
1.制造工艺
CVD 金刚石: 采用化学气相沉积法制造。
金刚石种子被放置在一个充满富碳气体(通常是甲烷)的腔室中。
使用微波或激光将气体电离成等离子体,从而破坏气体中的分子键。
释放出的碳原子沉积在金刚石种子上,层层堆积形成金刚石。
这一过程在中等温度和低压下进行。
HPHT 金刚石: 这些钻石是用高压高温法制造的。
这种方法模拟了钻石在地球中形成的自然条件。
它包括将碳源置于极高的压力和温度下,通常使用铁砧电池。
高压和高温使碳结晶,形成钻石。
与化学气相沉积法相比,这种方法需要更多的能量和复杂的设备。
2.形态
CVD 金刚石: 它们呈立方体生长,生长方向单一。
HPHT 金刚石: 它们呈立方八面体形状,有 14 个生长方向。
这种独特的生长模式有时可用于区分实验室培育钻石和天然钻石。
3.颜色和纯度
CVD 钻石: 它们通常是无色或接近无色的。
这种工艺可以制造出纯度更高的钻石,而不会含有大量杂质。
HPHT 工艺钻石: 由于生长过程中含有金属杂质,它们通常带有淡黄色或棕色色调。
这些钻石可能需要额外的 HPHT 处理来去除棕色,但这种处理仅限于净度为 VS1 或更高的钻石。
4.能量要求
CVD 金刚石: 该工艺能耗较低,成本较低。
它在中等温度和低压下运行。
HPHT 金刚石: 这种方法相当耗能和昂贵。
它需要较高的压力和温度。
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