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        1. 自述|一顆培育鉆的成長日記

          2023-09-01 來源: 鄭州晚報 鄭州客戶端官方網站 分享到:

          我是一顆小鉆石,耀眼放光芒,我要把我的閃亮,嵌在皇冠上~

          家人們好呀,我是一顆名叫HPHT的“鄭州造”培育小鉆石,旁邊柜臺里這位跟我一樣璀璨的家伙,是我剛剛認識的小伙伴,大家可以喊她“CVD”。

          看,這剔透的凈度!看,這閃耀的火彩!再看看這完美的切工,是不是和天然鉆石毫無差別!很好奇我們是怎么被培育出來的吧?話不多說,今天就來和大家一起揭秘我們的成長日記,看看我們的成長歷程。

          “HPHT”少年元氣滿滿的成長日記:

          我生來就黑不溜秋的,只知道自己是一堆碳粉,未來也許就像我不少兄弟姐妹一樣,成長為一根根在自己崗位發光發熱的鉛筆芯。直到我被一位穿著藍色工裝的大哥帶進了一個科技感滿滿的車間,命運的齒輪開始轉動。

          “小家伙,等你經歷千錘百煉、高溫高壓,就會變成一顆鉆石了。”藍色工裝大哥這樣告訴我。

          家人們,我未來竟然是一顆鉆石!那種柜臺里名貴珠寶之一,這夠我嘚瑟一輩子了。

          原來鉆石又叫金剛石,由碳原子組成,之所以會形成不同的結構,關鍵在于壓力和溫度。那么,我如何才能從碳粉搖身一變成為一顆高品質的培育鉆石呢?這背后就需要滿滿的高科技了。

          藍色工裝大哥說:“培育鉆石總共有兩種制作方法,第一種:HPHT,也就是高溫高壓法。通過模擬天然鉆石形成所需的高溫高壓環境,以石墨為原材料,在催化劑的作用下將石墨轉化成鉆石原石。”

          我看到,車間里,一排排被稱為“六面頂壓機”的大家伙正安靜運行。這個機器可了不得,這是我國第一臺鉸鏈式六面頂壓機,誕生于1965年。此后三十年間,該壓機共合成人造金剛石約一百五十萬次,是名副其實的“功勛壓機”。它的誕生,徹底改變了世界人造金剛石產業發展的格局,為中國超硬材料產業化奠定了堅實的裝備基礎。

          “世界上高溫高壓法培育鉆石的機器幾乎都在國內,而國內的幾家龍頭企業都坐落在河南。”怪不得一直都流傳“全球金剛石看中國,中國金剛石看河南”這句話。

          滿懷期待,我被放置其間,內部溫度超過1500℃,猶如一座座小火山,更有超過6萬個大氣壓的壓力:這么給你們講吧,1個大氣壓相當于十萬只十噸非洲大象壓在你小腳趾頭上的力量。

          不知道經歷了多少,我終于出來了,恍若隔世。不過,好像還沒結束。

          “空氣中含有氮元素,采用高溫高壓法合成時,生產出的金剛石會顯黃色,為了讓培育鉆石無色,我們要想辦法去除氮元素。”

          原來我的蛻變這么不易,不過嘿嘿嘿,還得是我,直接拿下最優級,牢牢占據柜臺C位,哪位美女姐姐把我帶走呀?帥哥也行,不挑不挑。

          然而,身邊這位同樣C位的“CVD”姐妹卻有跟我完全不一樣的經歷,難道她就是藍色工裝大哥說的“第二種生長方法”?我得好好聽聽,看看是不是比我的更曲折離奇。

          “CVD”女王放光芒的成長日記:

          此時“CVD”女王在忙著聽一位藍色工裝帥哥講“點碳成鉆”的寓言故事。

          我藏身于甲烷(含碳氣體)中,從氣體到鉆石,這聽起來更離奇。

          “制造培育鉆的另一種方法,是微波等離子化學氣相沉積法(MPCVD)。簡單來說,就是在充滿氫氣和含碳氣體(例如甲烷)的真空室內,能量源(通常是微波束)分解氣體分子,碳原子向較冷、平坦的鉆石種子板擴散、結晶,實現金剛石晶體的生長。”

          呃,不是很好理解吧,這每一步可都是要采取專業技術力量的,讓我用親身經歷給大家翻譯翻譯。

          一開始,我看到工作人員小心翼翼地將幾塊被清理干凈的、厚約0.3毫米的薄片(晶種),均勻地放入設備生產臺上的設備上,并將它們置入微波等離子發生器的真空腔室中。

          設備啟動后,在微波等離子體的作用下,我這一“碳原子”被從甲烷中電離分解出來,慢慢地,我就像隨風飄動的花瓣一樣,沉積到晶種上,一層又一層,開始生長:1克拉、2克拉……3.5克拉。

          “培育鉆石脫胎于人造金剛石,是人造金剛石技術發展到一定水平的產物。要制作一克拉的培育鉆石,毛胚則要達到3-3.5克拉大小。”此外,在我生長過程中,他們會通過真空腔的視窗觀察我的情況,并隨時檢測生產設備。“假如晶體表面出現了瑕疵,會停機取出晶體進行處理,然后再放進機器里進行生長。”

          人造金剛石技術的迭代升級孕育出了我們,在顏色、粒度、凈度方面,我們毫不遜色,甚至品質更高;由可再生石墨、甲烷等原料合成的我們,避免了人類挖礦從而破壞大自然,實現人與自然的和諧,碳排放來講,“開采一克拉天然鉆石產生的碳排放量為5.7萬克,而生產一克拉我們的碳排放僅為0.028克”;更美、更大的我們更為獨具智慧和靈感的設計師提供了創意設計的想象空間,賦予收藏價值的同時也滿足了不同消費需求……

          自信美女從不敗北。如今,坐在柜臺唯一C位的,是我“鈕祜祿·CVD”。

          正觀新聞記者 肖理心 劉地/文/視頻

          (場外指導:國機精工旗下DEINO黛諾品牌主理人兼總經理 劉洋洋)

          分享到: 編輯:李怡萍 統籌:鄧紅超

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