天然金剛石與人造金剛石生長(zhǎng)最根本的區(qū)別有以下三點(diǎn):
(1)溶劑的不同,天然金剛石是從硅酸鹽溶液中生長(zhǎng)的,在其中碳的溶解度非常低,而人造金剛石是從金屬熔體中生長(zhǎng)出來(lái)的,其中碳的溶解度比硅酸鹽高得多。正如:α=ε(1-X2s)-(lnXs+c)方程所表示的那樣,“溶解度越高,α值越小”,這樣固液界面就粗糙,所以對(duì)于人造金剛石,小面的生長(zhǎng)比預(yù)期得要少。 上式中α——Jackson因子 ε——取向因子 Xs——溶液中溶質(zhì)的密度 C——常數(shù)取1—2.5。
(2)天然金剛石的生長(zhǎng)溫度(估計(jì)1000—1300°C)比人造金剛石(1400°C以上)低,生長(zhǎng)溫度越低,α值越小。因此,對(duì)于人造金剛石能預(yù)料有一個(gè)粗糙界面。
(3)人造金剛石成長(zhǎng)時(shí)的過(guò)飽和度大于天然金剛石,因而無(wú)論如何都可以預(yù)測(cè)人造金剛石的表面是較粗糙的,然而實(shí)際所觀(guān)察到的人造金剛石卻顯示出一個(gè)較光滑的界面。 天然金剛石與人造金剛石之間的形態(tài)差異,以及理論預(yù)見(jiàn)的晶體形態(tài)與實(shí)際觀(guān)察之間的差異是由生長(zhǎng)單元大小不同所造成的。
天然金剛石與人造金剛石的區(qū)別 金剛石是一種天然礦物,是鉆石的原石,也就是沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工的礦石 鉆石:鉆石是指經(jīng)過(guò)琢磨的金剛石,簡(jiǎn)單地講,鉆石是在地球深部高壓、高溫條件下形成一種由碳元素組成的單質(zhì)晶體。
人造金剛石:人造金剛石是通過(guò)模擬地下2300℃、15到18萬(wàn)個(gè)大氣壓的高溫高壓環(huán)境,在中心放一顆很小的天然鉆石作為種子,在種鉆周?chē)歉邷亟饘僖后w,在金屬溶液的上層是石墨,在這種環(huán)境下石墨中的碳原子會(huì)從金屬原子中列隊(duì)走向金剛石從而形成新的金剛石,這樣培育出來(lái)的鉆石就是人造金剛石。