隨著時間的流逝，有些東西會慢慢消失不見，照片會泛黃褪色，珍藏的紀念品會堆滿灰塵，你會忘卻當時的故事，那有沒有那么一種永遠，永遠不改變？ 

　　    當然有！難道你沒聽過“A diamond is forever.”嗎 ？ 

　　  

　　“寶石之王”鉆石：硬度大熔點高 

　　鉆石是指經(jīng)過琢磨的金剛石，是碳元素在高溫、高壓條件下形成的一種單質(zhì)晶體，被公認為“寶石之王”。鉆石的摩氏硬度為10，在自然界物質(zhì)中硬度最高。 

　　鉆石在自然界中產(chǎn)出極為稀少，分布很不均衡，主要產(chǎn)地集中在俄羅斯、南非、加拿大、博茨瓦納、民主剛果、澳大利亞等國家。鉆石礦分兩種，一種是原生礦，直接在出產(chǎn)地開采原石；另一種是砂礦，像淘金一樣篩采被雨水沖刷出來的鉆石。 

金剛石原石 

圖片來源：http://dy.163.com/v2/article/detail/DK2U77KG0518X10M.html 

鉆石 

　　圖片來源：http://m.sohu.com/n/477102501/?mv=3&partner=baidu 

　　我們都知道這樣一個理論：物質(zhì)的組成與結構決定物質(zhì)的性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)。那么鉆石的物質(zhì)結構是什么呢? 

鉆石的分子結構 

　　圖片來源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_a20201200101l85i.html 

　　在鉆石晶體中，碳原子按四面體成鍵方式互相連接，組成無限的三維骨架，是典型的原子晶體。每個碳原子都以SP3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵，構成正四面體。由于鉆石中的C-C鍵很強，所以所有的價電子都參與了共價鍵的形成，沒有自由電子，因此鉆石不僅硬度大，熔點極高，而且不導電。 

圖片來源：https://www.ydaobo.com/wenzhang/104559.html 

　　上面提到鉆石硬度的問題，其實現(xiàn)在鉆石的硬度不一定是最高的啦，前面恐怕要有個定語---“自然的”。因為科學家研究出了超硬納米孿晶立方氮化硼, 這種材料從微觀上看就像洋蔥一樣一層包著一層，不知道未來會不會取代鉆石，成為見證愛情的新寵。 

　　除了見證愛情的堅貞之外，研究這種各向同性的材料可以廣泛應用于機械加工、地質(zhì)勘探、石油和天然氣開采等相關行業(yè),是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎性工具材料。目前可以預見的是超硬納米孿晶立方氮化硼的硬度可以提高到天然金剛石的兩倍以上同時抗氧化溫度可以提高到1000℃以上。 

電鏡下的納米孿晶立方氮化硼 

圖片來源：http://wulixb.iphy.ac.cn/fileup/PDF/2017-3-036201.pdf 

　　  

　　媲美天然鉆石，這些鉆石可以“人造” 

　　1、骨灰鉆石：紀念逝者至親的全新方式 

　　芝加哥的紀念品公司為了紀念逝者，他們把人類的骨灰變成了美麗的鉆石。骨灰鉆石的物理性質(zhì)、化學成分、光學效果都是可以和天然鉆石媲美的（但是將骨灰加工成鉆石的費用也相當昂貴，0.3克拉約需2萬元人民幣。），與天然鉆石不同的是，天然鉆石的碳來至于地殼運動，而骨灰鉆石的碳是來自于至親。 

骨灰鉆石 

圖片來源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/31556164 

　　2、在300小時內(nèi)生長出來的人造鉆石 

　　人造金剛石的主要合成方法有兩種：高溫高壓合成法（HTHP）和化學氣相沉積法（CVD）。 

在1500°C時產(chǎn)生5GPa的壓力 

圖片來源：https://new.qq.com/omn/20181216/20181216A12RTA.html 

　　最初的合成方法，也是目前普遍使用的方法，是高溫高壓合成法（HTHP）。 

　　其大致原理是：高溫高壓下，石墨粉融于金屬熔劑中，碳原子向高壓艙較冷的一端擴散，最終在籽晶上結晶生長。 

　　目前這種合成鉆石的鑒定要點，主要是觀察鉆石內(nèi)部的金屬包體，以及高能光源激發(fā)下異常的結構色。 


10.02克拉HPHT無色鉆石，毛坯是在300小時內(nèi)生長出來的 

　　圖片來源：https://new.qq.com/omn/20181216/20181216A12RTA.html 

　　化學氣相沉積法（CVD）所需的壓力較低：在1000℃和12kPa下，以氫氣為催化劑，讓甲烷離解出的碳原子在電場的引導下，在金剛石籽晶片上連續(xù)層狀沉積，最終結晶生長成鉆石單晶體。 

 

圖片來源：http://www.sohu.com/a/280895752_313480 

　　目前CVD法合成鉆石的鑒定要點，主要是觀察二維層狀生長結構，與高能光源下的熒光以及磷光反應。 

　　3、人造鉆石“步步緊逼” 它能替代天然鉆石嗎？ 

　　那如果收到了人造鉆石做的訂婚戒指，你會介意嗎？ 

　　根據(jù)一些公司的市場總監(jiān)表示：“人造鉆石和天然鉆石的成分其實是一模一樣的，也可以說都是貨真價實的鉆石，我們只是把大自然中的天然反應搬進了實驗室里，除非有人執(zhí)著于對自然鉆石的向往和追求，否則理論上應該會很暢銷。”另外在價格方面，人造鉆石比相同克拉數(shù)和質(zhì)量等級（包括顏色、清晰度、切割完整程度等）的天然鉆石要便宜大約40%，性價比高也是一個大的賣點。 

收到人造鉆石求婚戒指，你會介意嗎

圖文簡介

摘要：鉆石是指經(jīng)過琢磨的金剛石，是碳元素在高溫、高壓條件下形成的一種單質(zhì)晶體，被公認為“寶石之王”。鉆石的摩氏硬度為10，在自然界物質(zhì)中硬度最高。鉆石在自然界中產(chǎn)出極為稀少，分布很不均衡。如今人類已經(jīng)掌握了合成鉆石的技術，人造鉆石和天然鉆石的成分其實是一模一樣的，也可以說都是貨真價實的鉆石，只是把大自然中的天然反應搬進了實驗室里。