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深度剖析 | 揭开黑科技CVD培育钻石与HPHT培育钻石的奥秘

发布时间:2021-07-21 14:04:36  |  来源:中国网科学  |  作者:张铭阳  |  责任编辑:科学频道

近日央视财经对培育钻石与传统开采钻石的客观点评引发热议,一方面因为官方媒体的对培育钻石这种高新产品的重视,另一方面也是因为广大群众对越来越火的新概念钻石的好奇。

培育钻石也叫实验室培育钻石(Laboratory Grown Diamonds),意思就是实验室培育出来的钻石,自1952年美国联邦碳化硅公司的科学家威廉·艾弗索就首次在实验室培育出了钻石原石起,之后50多年一直在航空航天、公路铁路、电子电力等工业用途发光发热,直至近些年技术突破,高品质大克拉钻石才被美国联邦贸易委员会(FTC)正名以及作为珠宝出现在市场之上。

目前我们在市场上能看到的培育钻石通常来自两种生产方式:化学气相沉积法(CVD)或高温高压合成法(HPHT),虽然都出自实验室,但是生长原理、应用等都大相径庭。

市场应用区别

应用区别.png

成品钻石区别

天下没有两片完全相同的叶子,钻石也是如此。下表为两种生长方式的钻石对照。

成品区别-1.png

成品区别-2.png

生长原理区别

原理区别.png

CVD和HPHT大事记

1952年,美国联邦碳化硅公司首次用CVD技术培育出钻石原石,但并未公布;

1954年,GE(美国通用电气公司)首次HPHT法成功培育了小颗粒钻石,获得培育金刚石专利并公布于世;

1971年,GE用HPHT技术首次培育出了第一批达到珠宝级别的高品质培育钻,但由于成本远高于传统开采钻石,所以并未商业化推广;

1985年,日本住友电气工业公司首次用HPHT技术培育了黄色宝石级钻石,代表着人类开始正式步入培育彩钻的领域;

2005年,中国吉林大学超硬材料国家重点实验室运用HPHT技术合成出4毫米IIa型钻石,虽钻石颗粒较大,但纯度不是极高;

2018年5月,戴比尔斯集团(De Beers Group)宣布成立以HPHT培育钻石为主要产品的珠宝品牌Lightbox Jewelry,引发全球对培育钻石的关注;

2018年12月,苹果公司以及旧金山钻石制造公司Diamond Foundry联手设计了世界上第一枚45克拉的实心钻石戒指——一枚完全由CVD培育钻石制成的实心钻戒;

2020年10月,GIA正式推出培育钻石分级证书,LGDR by GIA,其中包含CVD钻石与HPHT钻石的区分;