CVD钻石是什么？CVD钻石有什么特征？

国石文化 2024年03月17日 22:13 149 国石之家

CVD（化学气相沉积）金刚石，化学气相沉积是使用一种或多种气体在加热的固体基底上进行化学反应并涂覆固体薄膜。 1.CVD金刚石是什么样的金刚石？所谓的CVD（ChemicalVaporDeposition）钻石以天然 *** 的钻石为母石，在高纯度甲烷、氢气、氮气等气体的辅助下，在微波炉中的高压下，像钻石一样的碳分子在原始钻石上不断积累，经过层层增殖，可以形成一颗10克拉大的透明钻石。为了使CVD金刚石顺利生长，经常使用具有金刚石结构的甲烷作为碳源。甲烷可以看作是由氢挤压而成的单原子金刚石。这种“生长”出来的钻石质量几乎与天然钻石相同，肉眼很难分辨。 CVD金刚石膜生长的瓶颈是避免碳氢化合物形成石墨，因此氢原子应该比碳源多得多。碳源的浓度决定了金刚石薄膜的生长速度，但当碳源过高时，氢原子将没有时间维持金刚石结构，分解的碳将变成石墨。因此，如果碳源过于集中，就会降低向钻石的转化率。碳源的浓度和温度决定了金刚石沿方向生长速率的差异，因此也决定了金刚石的晶体形状。氢原子的浓度不仅决定了金刚石薄膜能否生长，还决定了金刚石薄膜的质量。氢原子产生的比率不受气体的影响，但与温度直接相关。随着热源温度的降低和距离的增加，氢原子的浓度也会急剧下降。 2.化学气相沉积人造金刚石的合成 *** 1.高温高压合成法:温度和压力也是制造晶体的两个关键因素。该 *** 是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石。水压提供了高压，电产生了高温，因此碳包围了由直径为1毫米的天然钻石制成的籽晶并形成晶体。 2.化学气相沉积合成法:天然气和氮气加热后，在洗碗机大小的压力室中形成碳等离子体。等离子体不断沉积在压力室底部的碳底层上，并逐渐积累和硬化形成金刚石薄片，然后将其切割成宝石形状、尺寸为8.2毫米的高品质黄色钻石。该样品是目前中国更大的人造金刚石单晶。这一成就表明其在中国人造钻石（宝石级钻石）领域一直处于领先地位。 3.CVD钻石价格 CVD金刚石是国外生产的一种高科技人造金刚石，其材料与天然金刚石一样主要是碳。它的硬度、密度、导热性、亮度、闪光和火彩几乎与天然钻石相同。根据规定，人造钻石需要在钻石的腰部标注“人造”字样，可以是英文或中文。然而，三年或五年后，这种CVD钻石的亮度、火彩和闪光将逐年下降，直至变成黄棕色。从价格上看，合成钻石的价格往往比天然钻石低20%-50%。因为这种钻石没有收藏价值，很难转手，未来变现也会大打折扣。更重要的是，CVD合成钻石相对先进，几乎可以与真钻石混淆。普通消费者单纯依靠肉眼观察和触摸等传统 *** 很难真正区分它们。 4.CVD钻石鉴定过去，人造钻石和加工的成本仍然很高，对品牌饰品的要求仍然很高，特别是在设备、技术和工艺方面。但目前世界上已有少量合成钻石投放市场，但没有价格优势。然而，随着科学技术的发展，人造钻石现在已经具有了贸易价值。 CVD金刚石的识别特征: （1）夹杂物:不同形状的合金夹杂物，有圆形、棒状、板状、针状等，其排列与内生长带的边界有关。夹杂物也可以以颗粒的形式分散在整个晶体中。这些包裹体在反射光下呈不透明、金黄色或深黑色，具有金属光泽。籽晶和籽晶幻影区；籽晶幻影区是存在于金刚石内部并沿方形籽晶向外生长的方形单锥形生长区，其边缘由较亮的细线组成。无论籽晶在加工过程中是否被磨掉，幻影区总是存在的，在暗场中或当钻石放在浸液中时观察这种现象会更清楚。（2）颜色:大多数合成钻石为黄色，渴黄色（大多数）带有沙漏形色带；天然钻石有无色、浅黄色等颜色。（3）吸收线:缺失天然钻石的无色-浅黄色系列合成钻石更具特征的415nm线。此外，大多数天然钻石是ⅰa型，而合成钻石主要是ⅰb型。在少数情况下，存在双原子聚集氮。（4）异常双折射:在正交偏振下，天然钻石由于生长和迁移的复杂性而表现出复杂的异常双折射特征，如不规则带、波、斑块和晶格，而合成钻石则表现出微弱的异常双折射，部分合成钻石表现出十字形亮带。（5）发光特征:紫外荧光:部分合成钻石在长波紫外光下呈惰性，在短波紫外光下呈中到强黄绿色荧光，并有条带现象，与天然钻石的荧光特征不同。阴极发光仪（电子激发）:人造金刚石:颜色:黄色-黄色-绿色，规则分割（与主立方体和八面体不同）；天然钻石:以蓝色为主，呈层状生长或复杂生长形态。（6）晶体形状和表面特征合成金刚石主要为八面体和立方 *** 体，可发育菱形十二面体、四边形八面体或三角形八面体晶面。表面可能显示出与天然钻石不同的树枝状生长线或不规则山丘或肿瘤。