改进后的热压容器
由于工艺的关系,利用HPHT法制作出来的钻石大多带有杂色并且结晶不完美,依然只能用于工业。并且这种制作工艺需要极复杂的设备和大量能源,高昂的成本也使大颗粒人造钻石的价格居高不下。
用HPHT法制作的小钻石
2015年,俄罗斯圣彼得堡的一家名为“新钻石技术”的公司在实验室里用热压法、花了300小时制出了一颗迄今为止最大的人造钻石,它重达32.2克拉,切割后制成了一枚重10.02克拉的无色钻石。经鉴定,这颗钻石被定为VS1净度、E颜色,并具有非常出色的光洁度,它依然很贵。
重达10克拉的人造切割钻石
更先进的化学气相沉积法此次中科院海洋新材料与应用技术重点实验室“种”钻石并不是热压法,而是更先进的化学气相沉积法(CVD)。
一种理论认为,在地幔深处,钻石其实并不是石墨压成的,而是由地下的碳氧化物(二氧化碳等)或甲烷气体中的碳一点点沉积而成。这个过程被称为气相沉积。
甲烷气体是合成钻石的主要原料
利用化学气相沉积的办法在实验室制造高质量、高性能固体材料早已有之,其中就包括利用CVD工艺制作人造钻石以及在大面积基层上制作金刚石薄膜。2003年,美国一家名为“阿波罗钻石公司”就利用CVD工艺在一个微波等离子体炉里制作出了一批黄色钻石(有杂质),其中最大的一粒达到3克拉,它的成本只有几美元。阿波罗公司为此申请了专利。