电子报阅读机
2026-05-23
星期六
当前报纸名称:嘉兴日报

实验室里“长”出来的钻石

日期:04-13
字号:
版面:第16版:走进高新区       上一篇    下一篇

  

  你知道长成一颗天然钻石要多久吗?它可能在地下成长的时间只有几分钟、几个小时,或者是几天、几十天,但经过几百万年甚至几亿年时间才被火山喷发等地质现象带到了地表,被人们发现。我们每个人的脚下数百公里的地层中可能都有钻石,但是勘探及开采的成本过高,因此天然钻石的价格一直居高不下。

  在实验室,“长”成一颗1克拉的钻石,一般需要20天,因此从生长时间方面来说,无法讲培育钻石和天然钻石谁生长的时间更长。但培育钻石在生长成功后却不需要长时间埋在地下,可以立即送到钻石切磨厂进行加工,加上切割时间,成为一颗1克拉璀璨钻石,只需要一到两个月的时间!

  沃尔德钻石销售总监毛惠中介绍,在以前,培育钻石是以天然钻石作为种子生长,因此成本极其昂贵;而现在,我们已经可以使用培育钻石作为种子,达到自我循环,因此极大地降低了成本。而这一小片薄薄的种子,一般称之为籽晶。在MPCVD(微波等离子体化学气相沉积)设备中,实验室人员将籽晶放入真空的环境中,通入高纯度甲烷与氢气的混合气体,在高温低压下,气体中的碳原子被打散成游离态。这些碳原子就像雨点一样,一点点沉积到钻石的籽晶上,籽晶片就会慢慢越长越大。

  在沃尔德钻石的实验室里,100台MPCVD设备在高效运转。工作人员小心翼翼地将几块被清理干净的、厚约0.3毫米的籽晶,均匀地放入设备生产台上。

  设备启动后,微量的惰性气体被充入到晶体所在真空腔内。在微波等离子体的作用下,甲烷会被电离分解成碳原子和氢原子。“碳原子会慢慢地沉积到晶种上,一层层地长大。”毛惠中表示,在工作人员的“精心呵护下”,长和宽都为7毫米的晶体经过21天便长成3.5克拉左右的钻石毛坯。经过工作人员的激光切割、打磨抛光等工序,一颗重1克拉的人造钻石便“长”出来了。

  在晶种的生长过程中,工作人员会通过真空腔的视窗观察生长情况,并随时检测生产设备的技术参数。“假如晶体表面出现了瑕疵,我们会停机取出晶体进行处理,然后再放进机器里进行生长。”毛惠中说,晶种的尺寸不同、生长时间不同,产出的毛坯钻石大小也不同。

  “培育钻石其实并不是新鲜事,上世纪五十年代就已出现,但仅用在工业生产方面。培育钻石经过五六十年的努力,在2012年才算正式出现在大家视野里,出现在人们的脖颈指尖。”毛惠中说,2018年,FTC重新划分钻石定义,把实验室培育钻石归为钻石大类,培育钻石有了新的意义。

  毛惠中介绍,培育钻石在亮度、光泽、火彩、闪烁等饰品特性方面完全与天然钻石相同,但培育钻石的价格约为天然钻石的三分之一。同样的价格、更大的克拉数,市场开始逐渐把目光投向培育钻石。

  “公司主要培育白钻和粉钻,粉钻培育过程相对来说要复杂,并且与白钻的毛坯在生长工艺上有比较明显的区别。因此从严格意义上讲,白钻毛坯和粉钻毛坯并不是同一种产物。在长成晶种后,首先需要通过超高温超高压(UPUT)技术对钻石晶体进行优化,使钻石晶体变得更完美;然后再使用中高能电子束辐射(不是离子束,也不是放射性物质的辐射,对人体完全无害);再次通过高温高压技术的处理,就得到了一颗非常完美的粉钻毛坯。直到这一步,才能真正拿去切割成粉钻的裸钻。”毛惠中说。

  培育钻石较天然钻石而言更环保、成本更低,且其较高的性价比使得培育钻石成为钻石消费领域的新兴选择,拥有更广阔的发展前景。