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说到钻石，人们都会想到它的坚固、闪耀、永恒。它是大自然的馈赠，是埋藏于地底千万年才现世的珍宝。但随着科技的发展，在实验室中，一颗钻石用几天就能长成。今天我们就来了解一下实验室培育钻石吧~图源：LIGHT BOX ...
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说到钻石，人们都会想到它的坚固、闪耀、永恒。它是大自然的馈赠，是埋藏于地底千万年才现世的珍宝。但随着科技的发展，在实验室中，一颗钻石用几天就能长成。今天我们就来了解一下实验室培育钻石吧~
图源：LIGHT BOX JEWELRY官网 首先，什么是实验室培育钻石呢？ 实验室培育钻石是一种由直径10到30纳米的钻石结晶聚合而成的多结晶钻石，一般具有磷光现象。人工合成钻石已有几十年的历史，随着技术的发展，不仅是用于工业的金刚石材料，具备宝石质量的人造金刚石也出现了。现在的人造大单晶金刚石已经达到可以与天然金刚石相媲美，甚至比天然金刚石还要完美的程度，自然也已经应用于珠宝首饰制作了。  图源：GIA官网 那么，实验室培育钻石是怎么生产的呢？ 高温高压法（HPHT法） 也称温度梯度法、温度差法、静压触媒法。简单讲就是以一颗微小的金刚石为“种子”，让它在高温高压下熔融的触媒里面生长，但同时构成触媒的金属原子或多或少会进入金刚石晶格。这种方法是国内外工业生产上应用最广泛的超硬材料合成法，绝大部分实验室培育钻石也是用这种方法生产的。
用HPHT法合成的大单晶金刚石（切割打磨后） 图源：中国知网 化学气相沉积法（CVD法） 是一种利用气态或蒸汽态的物质在气相或气固界面上发生反应生成固态沉积物的过程。这种技术发展迅速，而且优点显著。其一，相较于高温高压法，它生产的金刚石纯度更高，毕竟只要使用高纯度气体，原则上就能合成高纯度金刚石。其二，可以生长大型单晶金刚石，甚至可以实现一次生长多颗单晶，这样便可大幅降低生产成本。
美国卡内基地质物理实验室用CVD法合成的大单晶金刚石，原石重10克拉，打磨后重5克拉 图源：中国知网 现在我们来看看实验室培育钻石都有哪些应用呢？ 现在的人造钻石技术已经比较成熟了，人们除了能合成黄色和无色的金刚石之外，还能够合成天然金刚石中极为稀少的蓝色和粉色金刚石。人造大单晶金刚石除了能够做成戒指、耳环和项链等一般钻石首饰外，还能做成一种特别的纪念钻石，即所谓的“头发钻石”和“骨灰钻石”。
图源：ALGORDANZA官网 这种钻石是以人体中的碳为原料做成的。在高氮低氧气氛下从头发或骨灰里面提取出碳，并加热到非常高的温度将其提纯，得到石墨，然后再用HPHT方法合成金刚石。现在已经可以合成橙黄色、蓝色、深红色和白色等颜色的钻石。完成后，钻石按客户要求切割为各种形状，最后再在钻石腰上用激光打上标志，比如逝者的名字。像这样把逝者的骨灰变成生命钻石，做成首饰让亲人戴在身上，既是一种浪漫而美丽的装饰，也是家人对逝者永恒的纪念。
图源：ALGORDANZA官网 当然，骨灰钻石作为特殊的合成钻石，技术含量极高，价格自然也很高。1克拉骨灰钻石大约要80万元，不仅比一般的合成钻石要贵，比天然钻石也贵。自2011年起，国外公司进入中国，国内可以接受骨灰钻石制作的订单，骨灰需要100-200克，价格从数千人民币至数万人民币不等。
图源：我爱钻石网 实验室培育钻石品质精良，外观与天然钻石没有差异。那么问题来了，我们该如何区分实验室培育钻石和天然钻石呢？ 以前由于人造钻石技术不够精良，钻石商可以用强力磁铁确认钻石是否为人工培养的。因为合成钻石内部有培养过程残留的金属结晶，用强力磁铁可以将钻石吸起来。
可是随着人造钻石技术的不断成熟，原来的方法已经没用了。它的鉴别需要专门的实验仪器，因此要专业的鉴定机构或实验室进行鉴定。当然，消费者们也不用忧心，实验室培育钻石证书上会清楚注明该钻石是“Laboratory-Grown”（实验室制造）。所以购买实验室培育钻石时，一定要确认它有权威机构的认证书。
5.19克拉的CVD人造钻石 图源：GIA官网 最后，就首饰方面而言，实验室培育钻石的发展前景如何呢？ 当今有越来越多的人正在接受合成钻石。有调查显示，千禧一代后的年轻人们对实验室培育钻石的接受度越来越高，毕竟作为装饰性的首饰，实验室培育钻石一样十分闪耀。而且与同等品质的天然钻石相比，价格能低大约30%~40%。
图源：LIGHT BOX JEWELRY官网 从珠宝商的角度看，实验室培育钻石成本低，更符合批量化、定制化的商业开发和生产。并且，随着人们环保意识的提高和对可再生产品的追求，可持续珠宝的热度飞速上升，实验室培育钻石的人气也持续增长。
图源：LIGHT BOX JEWELRY官网 全球天然钻石巨头戴比尔斯早在2018年便推出一家采用实验室培育钻石的时尚珠宝公司LIGHT BOX JEWELRY，打破其近百年来一直只使用天然钻石的传统，施华洛世奇、Ada Diamonds等奢侈品大牌也相继入局，加大对实验室培育钻石的投资。
人造钻石技术越发成熟之后，确实会给用于佩戴的、功能性的钻石珠宝带来一定冲击，因为消费者会将性价比纳入考量。但是对于收藏级的钻石，其源于天然、不可替代的稀缺性才是决定钻石价值的核心标准。在当今的市场，仍是天然钻石占主导地位。 今天的分享就到这里，我们下期再见！ 参考文献： [1]王裕昌.人造大单晶金刚石的合成技术进展及主要应用.超硬材料工程，2008 [2]张旺玺.梁宝岩.李启泉.超硬材料合成方法、结构性能、应用及发展现状.超硬材料工程，2021 |
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