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人工合成钻石

(2010-06-12 13:13:21)
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杂谈

合成钻石概念


        合成钻石是指在实验室或工厂里通过一定的技术与工艺流程制造出来的与天然钻石的外观、化学成分和晶体结构完全相同的人工材料。

合成钻石的发展历史


         早在18世纪后期就已经证实了钻石和石墨都是由碳组成的,后来就开始了合成钻石的探索工作。从1885年起,汉纳和莫伊桑等早期试图合成钻石的工作者,皆因缺乏关于碳不同相之间热力学关系的知识和静态超高压、高温技术而失败。实际上合成钻石是在20世纪50~60年代,在静态超高压、高温技术有所进展的基础上合成成功的。

        1953年,瑞士工程公司(ASEA)使用压力球装生产出40颗钻石小晶体,但未正式对外宣布;
       1955年,美国通用电气公司(GE)宣布正式成功地合成了钻石。采用的是静压熔(溶)媒法(简称GE法);
       1959年,南非戴比尔斯发展了非常类似于美国通用电气公司的合成钻石技术—外延生长技术,并于1961年开始合成钻石的商业性生产;
       1970年,美国通用电气公司宣布合成了克拉级(大于5mm)的宝石级钻石。采用的也是GE法;
       1985年,日本住友电气工业公司(Sumitomo Electric Industries)合成了黄色宝石级钻石;
       1987年,南非戴比尔斯合成出11.14ct的宝石级钻石;1990年又成功地合成出了质量很好的钻石单晶,重14.2ct(是迄今最大的)。
       1990年,俄罗斯宣布利用“分裂球(split-sphere)法”或称BARS法生长合成了钻石。同年,美国通用电气公司也宣布合成出了具有特殊物理性能的宝石级钻石。
       1997年6月,在美国拉斯维加斯珠宝展销会上,汤姆-查塔姆公司推出了该公司与俄罗斯合作城市的100颗合成钻坯。
合成钻石的应用:
1、利用钻石的机械性质、热学性质和化学性质,可使合成钻石在钻石工具、磨蚀材料、轴承、航空器的高强度复合外壳等方面得到广泛应用。
2、利用钻石的机械性质、化学性质、热学性质和电学性质,可使合成钻石作为散热片、高温高频电子仪器、电容器、真空管、超级计算机的三维多芯片模块等方面显示出特有的优越性。
3、利用钻石的机械性质、热血性质、化学性质和光学性质,可使合成钻石在各种光谱的光学窗、激光窗、雷达天线屏蔽器、滤光器、传感器、探测器、光学开关、波导、光学设备、扬声器、音响设备等方面具有广阔的应用前景。

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