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说起20世纪最成功的营销，莫过于“钻石恒久远，一颗永流传”，钻石璀璨闪耀，稀缺珍贵，以其独特魅力，征服了一代又一代的消费者，成为现代人对爱情的期望与象征。然而，钻石高昂的价格也给不少新人添了堵，让其望而却步。另外，珠光宝气的背后竟是罪恶的深渊：矿产资源不可逆，大规模开采对生态环境造成了难以估量的巨大破坏。钻石闪耀的光芒不能掩盖环境的牺牲，小小一克拉的梦想也要付出无数人的汗水……

尽管困难重重，道阻且长，人们对钻石渴望的步伐却从未停止过，培育钻石的出现拯救了这个世界！

培育钻石到底是个什么玩意儿

什么是培育钻石？培育钻石是真钻石吗？这些疑问，存在于广大消费者的心中，甚至，在部分人心中培育钻石就是仿钻，甚至假钻……

其实对于培育这一词语，我们并不会陌生。120年前人们为了获取得更多的珍珠，开始用海水养殖贝壳孕育珍珠；70年前，为了获得反季农作物，人们开始用温室和营养液进行反季栽培；40多年前，为了让所有中国人能够捧起饭碗，袁隆平院士及其团队培育出了杂交水稻……。今天，为了不再大规模破坏地形、生态，为了不涉及童工、压榨、恐怖组织，同时也为了迅速收获钻石，满足各方面的人们的需求，人们开始在地面上人工培育钻石。

简单来说，培育钻石，就是从一颗种子开始，在极其苛刻的条件下成长的真钻石。

具体过程如上图所示，钻石的培育是一个将小钻石培养长大的过程。

（1）源自钻石种子：在实验室中，利用先进的设备和前沿技术还原自然环境，将砂砾大小或是薄片装的钻石作为种子，置入培养仓内，为钻石的生长提供原子结构模板；

（2）高温高压环境：在培养仓里，温度和压强将迅速升高，大道地底深处过百里公里处的高温高压环境，人工创造天然钻石苛刻的形成条件；

（3）通入含碳养料：石墨（C）或甲烷（CH4）将碳源加入培养仓，在高温高压环境和特殊处理下，原料中的碳原子间的化学键将断裂，成为游离的碳原子；

（4）种子培育大小：游离的碳原子会被附近的碳原子结构吸引，所以他们会逐渐附着在钻石种子上，与钻石种子的碳原子结合，形成新的化学键，从而让种子逐步长大。

培育钻石之真假钻石

培育钻石与天然钻石的区别，如果用人做比喻的话，就好像自然出生的婴儿与代孕妈妈生出的孩子的关系，归根结底，都是人。因此，培育钻石与天然钻石都是真钻石，其在物理、化学、光学性质上毫无差距。无论是硬度还是折射率，它们都是完全一样的！从科学的角度上看，培育钻石与天然钻石是完全一样的物质，唯一的区别在于两者形成的地方不同。

所以小编可以很负责任的说，培育钻石是如假包换的真钻！真钻！！真钻！！！重要的事情说三遍！

培育钻石也有身份证！！！

目前全球三大珠宝鉴定机构GIA，IGI以及HRD均已承认培育钻石的地位，“合成钻石”正式退出历史舞台，同时机构也赋予培育钻石合法身份证，均可以开具培育钻石的钻石鉴定与分级证书，而且每颗培育钻石都有其独特编码LGxxxxxxxxxx，刻在钻石腰部。

钻石如何培育

这就要说到天然钻石如何形成？天然钻石形成于地底下100多公里深处的碳元素层，那里超高温高压的环境可以将石墨形态的碳元素挤压成金刚石结构，经过数百万年的地壳运动后跟随火山的喷发来到地面，成为可开采到的钻石，而培育钻石的出现只是省去了这数百万年苦苦等待……

目前，市面上培育钻石的方法主要有2种，高温高压（High Pressure High Temperature，HPHT）和化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD）。

（1）高温高压（HPHT）钻石培育技术

作为第一代的钻石生长技术,高温高压技术完全模拟天然钻石的生长过程，在地上重现碳元素层的反应并将石墨转换成钻石。目前世界上流行的高温高压合成钻石的设备主要有两面顶（belt，欧美国家主要流行）、六面顶（我国特有）和分割球（bars split sphere,俄罗斯）或改良的分割球（Gemesis公司）。

原理：

高温高压合成法又称为种晶触媒法。石墨是低压稳定相，金刚石（钻石的矿物学名称）是高压稳定相。由石墨直接向金刚石进行转变，所需的压力和温度条件都很高，一般需要10GPa、3000℃以上的压力和温度。如果在有金属触媒参与的条件下（如Fe、Ni、Mn、Co等以及它们的合金），石墨变为金刚石所需要的温压条件将大为降低，所以目前高温高压法合成钻石都有金属触媒参与。作为溶剂的金属触媒处于碳源（一般为石墨）与金刚石籽晶之间。碳源处于高温端，籽晶处于低温端，由于高温端的碳源的溶解度大于低温端的溶解度，由温度差所产生的溶解度差则成为碳源由高温端向低温端扩散的驱动力，碳源在籽晶处逐渐析出，金刚石晶体渐渐长大。由于晶体生长的驱动力是由温度差所致，因此也将该方法称为温度差法。

高温高压合成钻石的基本特征：

HTHP合成钻石常为立方体、八面体及二者的聚形；颜色常为黄色、黄褐色，内部常见有色带、金属包裹体等特征，未熔的金属包体呈针状、片状、小柱状或不规则的外观，具金属光泽，致使合成钻石有磁性。合成钻石在长波紫外线下通常无荧光，短波下常有黄色、绿黄色、橙黄色的荧光，合成钻石在超短波紫外线或阴极射线下有特征的分带现象，不同的生长区显示不同颜色的荧光分带。

源自caraxy官网

（2）化学气相沉积法（CVD）钻石培育技术CVD技术是第二代的钻石生长技术，它用微波的方式让钻石可以在高温低压的环境下批量地生长，大大增加了钻石的产出效率。

原理：

化学气相沉积（CVD）通常是在高温等离子的作用下，含碳气体被离解，碳原子在基底上沉积成钻石膜。基底可以是非钻石材料，但单晶钻石通常是碳原子在钻石基底上沉积而形成。含碳气体通常是指含氮、甲烷和氢的混合气体，甲烷是合成钻石碳原子的来源，氮可以增加生长速度，氢可以抑制石墨的形成。通常CVD合成钻石是在低压高温条件下进行，压力一般小于一个大气压，温度在1000度左右。

CVD合成钻石的基本特征：

CVD合成钻石单晶大都呈板状，偶尔可在边部见到小的八面体面和菱形十二面体面。早期的CVD合成钻石颜色多为暗褐色或浅褐色，而近期发现的CVD合成钻石被证明经过后期高温热处理，因此颜色为无色或近无色。CVD合成钻石内部包体较少，个别可见到针点状、黑色不规则包体。但并不能作为区别天然钻石、HTHP合成钻石的依据。CVD合成钻石中不会出现金属包体，因此不具有磁性。源自caraxy官网

无论是HPHT技术还是CVD技术，整个钻石培育是个非常复杂且成本高昂的过程。能人工克隆出号称宝石之王的钻石，是几代科学家不懈努力的成果！！！

世界科学家对金刚石人工合成的探索过程

钻石璀璨靓丽，随着历史的发展，钻石不仅仅是财富地位的象征，事实上，它以其优越的性能成为“工业牙齿”，这同样引起了科学家们的研究热情。尽管在试验初期千次万次探索均以失败告终，一代又一代的科学家仍一步步探索，在历史的道路上，立起了一座座辉煌的里程碑。从1772年开始，法国化学家Lavoisier通过实验证明金刚石可燃，且燃烧后生产物为气态，打响了金刚石探索之路的第一枪；到1797年，英国化学家滕南通过燃烧确定金刚石燃烧产物为CO2，确定了金刚石是元素碳的一种结晶形式；随后世界上无数的科学家进行数百年的摸索，1950年，美国Simon和Berman通过实验和推测获得石墨-金刚石平衡相图，从而使人工合成金刚石成为可能；1953年，瑞典ASEA电气公司成功研发金刚石微晶；1954年，美国GE（通用电气）公司的H.Tracy.Hall等宣布成功合成金刚石，世界上第一颗人造钻石诞生了！！！

中国培育钻石的辉煌

中国培育钻石起源于1960年10月的“人造金刚石试验研究”项目；1963年12月6日，第一颗北京户口的人工金刚石诞生，这一伟大创举是由北京通用机械研究所、地质科学院、郑州磨料磨削研究所联合负责完成。培育钻石的成功研发，让中国人第一次真正拥有了属于自己的钻石，开始了自己的钻石产业发展之路。

 经过近60年的发展，中国已经成为最大培育钻石的原料生产国，同时也是全球最大的培育钻石毛坯生产国。这就相当于拥有了比全球所有天然钻石矿产储备还要大上几十倍的资源，获取重新制定钻石产业游戏规则的最大话语权，打破国外巨头在天然钻石产业链源头的高度垄断格局，让世界按照我们的规则进行。

培育钻石将迎来发展春天，

开启中国培育钻石产业崛起新篇章

培育钻石这一全新领域的生产带来的是整条产业链的需求，如设备，工艺，成品销售，需要整个行业来支撑。不同于其他珠宝领域，这一新兴领域在面对天然钻石的成熟体系的挑战，想要走出自己在珠宝产业发展之路，需要的是不断创新。

2018-2019年，中国新兴科技不断爆发，一带一路，高铁，AI，华为5G……百花齐放，精彩纷呈。在珠宝领域，中国以科技创新为核心，培育钻石质量不断优化提升，迎来了新的发展曙光，得到世界的认可。中国培育钻石的崛起，也引领着全世界珠宝风向标。

2019年7月17日，中国珠宝玉石首饰行业协会培育钻石分会成立，开启中国培育钻石产业崛起的新篇章，绽放中国人的闪耀， 

金刚石及超硬材料论坛

部分参考话题

第四届国际碳材料大会金刚石论坛

2019年11月26-29日

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