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「钻石简史」
第1期
本文目录钻石简介天然钻石人造钻石你知道吗参考资料钻石简介钻石由数十亿个碳原子组成，大多诞生于十至三十亿年前，在地底深处的极端高温高压下形成。
地底深处的钻石钻石是无色晶体，化学和工业中称为金刚石，原子晶格的紧密排列使得钻石成为目前已知最坚硬的物质，莫氏硬度为10。钻石还具备高热导性，能抵抗多种化学物质的腐蚀，具有极高的透明度。天然钻石1、地底深处形成钻石通过火山喷发来到地面根据最著名的理论，初始温度约摄氏°的熔浆急速冷却，加上70的大气压力构成了钻石的形成条件。这样的热量和压力仅出现在深度-公里的地表下活火山中。由于岩浆的化学成分并不总是相同的，所以存在两种类型的钻石。其一是原子晶格中含氮；其二是不含氮。一旦钻石形成过程中温度和压力不稳定，就会出现类似于两层或多层断面等不规则和畸形现象。部分地幔融化为岩浆，通过火山的迅速喷发至地球表面，钻石也借此机会从深深的地底跃入地表。岩浆逐渐冷却并形成坚硬的岩石，被称为金伯利岩，我们也是在金伯利岩中发现了钻石的痕迹。*金伯利岩的名字源于南非的金伯利岩镇，人们在当地发现了第一个包裹着钻石的金伯利岩。地球的火山管，矿工们也称之为“管道”，有大约1亿到12亿岁。这样的猛烈喷发如今已经很难再有。随着旧大陆的分离和重组，这些管道分布在世界各地。目前澳大利亚，扎伊尔，博茨瓦纳，南非，俄罗斯，纳米比亚和安哥拉是最大的钻石生产国，它们提供了全球80%的钻石产量。大自然的变迁有时会改变这些管道，溪流、江河等会顺势把钻石带到河床或岸边。2、板块运动形成人们在哈萨克斯坦、中国和挪威的一些超高压（UHP）变质岩中发现了一些极小的钻石。有科学家认为，这些小钻石是在山体形成的过程中通过板块运动被带至地表。另一种地质构造过程叫做俯冲，即当一个板块移动到另一个板块下方时由于重力作用而被迫下沉，进入地幔的运动。在这个过程中，有机碳重新回到地幔，并有可能晶体化形成钻石。3、陨石撞击形成地球在诞生后曾不断遭受陨石的撞击，较大陨石撞击地球时会产生极高的温度和压力，为形成钻石创造绝佳条件。人们在陨石撞击点附近曾发现过钻石，比如俄罗斯的波皮盖陨石坑（Popigai），然而这些钻石体积很小且质量较差。4、太空陨石形成纳米钻石是指直径只有几纳米（一米的十亿分之一）的钻石。研究者们在新形成的恒星和一些陨石中探测到了大量的纳米钻石。这些钻石由于体积太小而无法使用，但却是了解我们所在星系的构成成分及形成过程的宝贵资料。人造钻石以高温高压技术制成的各色合成钻石人造钻石也被称为合成钻石或实验室钻石（LGD），是一种具有与天然钻石相同的化学成分和基本晶体结构的人造材料。有几种制造实验室钻石的方法。主要有两种：高压高温法（HPHT）和化学气相沉积法（CVD）。其他方法包括爆炸形成法（形成纳米级金刚石）和石墨溶液的超声处理（形成微米级金刚石）。1、高压高温法（HPHT）分球压力机原理图源：wikipedia高压高温法是模拟天然钻石形成的环境条件。有几种主流压力机：带式压力机（thebeltpress）、立方压力机（thecubicpress）、分球压力机[thesplit-sphere(BARS)press]、六面顶压机。在钻石压力机中，将高压高温施加在一个包裹了碳源的晶种上（石墨或天然钻石），碳源溶解后将附着在晶种上并沉淀，从而形成大的合成金刚石。持续几天后，就能得到一颗宝石级的钻石。不过，这种合成钻石不如天然钻石那么纯净，因为用来对钻石进行塑性的金属会有一部分渗到晶种里面去。2、化学气相沉积（CVD）CVD钻石图源：wikipedia化学气相沉积（CVD）形成是目前更为普遍使用的方法，也需要使用钻石晶种。这些种子被放在一个充满某种混合气体的密封容器中，加热至°C。如此一来，混合气体便会形成等离子体，促使碳原子粘附在钻石晶种上，并晶体化形成更大的钻石。实验室钻石的制造时间很短——制造一克拉的实验室钻石只需三到五天的时间。由于实验室钻石总是大批量生产，它们的价值持久性也远不及天然钻石。随着科技的不断进步，实验室钻石也将得到更加广泛的生产和制造，预计价值也会下降。你知道吗1、钻石的熔点温度是°C。2、红钻是世上最罕见的彩色钻石。3、一颗钻石由数十亿颗碳原子构成，是大自然最神奇的杰作。4、在结晶过程中，如果钻石不被暴露在1°C的空气中急速冷却并减少压力，它们就会分解为石墨。参考资料[1].gdparis·Geologyofdiamonds[2].维基百科·合成鑽石全文结束
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