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怎樣生產cvd鑽石?

設備,投資額,技術難度,成功率,生產成本?


謝邀

恩- -

這個問題回答起來很枯燥

我還是答一下好了

CVD 合成法

中文叫化學相互沉澱法合成鑽石,是不是很繞口?

我也這麼覺得- -

然而化學氣相沉澱法合成鑽石有幾種方法

1 熱絲法

2 火焰法

3 等離子體噴射法

4 微波等離子體法

最常用的就是第四種

微波等離子體發就是在鑽石的亞穩定區,採用低溫高壓的條件,大約900°C左右,在真空反應艙內用微波將含有C氣體--甲烷(CH4)和氫氣加熱,產生等離子體,C從氣體化合物的狀態分解成單獨遊離的原子態,經過擴散和對流,最好鑽石結構沉澱在基片或者種晶上。

明白了么? 什麼你說沒有

好 那讓我來通俗易懂的講一遍】

首先要有原料 (CH4)和H2

甲烷在高溫低壓條件下單獨分離成原子態 也就是 C和 H 分開了

你問氫氣是幹嘛的? 氫氣沒什麼卵用不參與反應 只是抑制C不形成石墨保持電中性

所有的合成晶體 在生長的時候都需要有一個附著點這就是需要種晶的原因

也就是說需要一顆小鑽石

為什麼含碳原理不用CO2? 氧氣太活潑 你懂得

那如果想合成褐色的鑽石可以加氮

想合成藍色的可以加點硼

以上

圖片來自百度


樓上楊老師已經說的好清楚了,一點點補充:

  • 彩鑽不止靠添加雜質,還可以做熱處理來永久性的改變顏色,比如棕色可以加工成粉色。
  • 國內很多cvd都是熱絲法,長出來的都是膜狀聚晶,而且不透名,不能用作珠寶。珠寶得用無色單晶才成
  • 另一個技術是HPHT,早期是做黃色單晶金剛石,工業用的, 咱們大中華已經稱霸了。前兩年開始已經有人可以做出無色的了,量大,印度人買了磨成小碎鑽賣向全宇宙。

說回CVD.

設備: 日本,美國,瑞士都有專門提供機器做鑽石生長的公司,有興趣問谷歌。

投資額:貌似價格不一,但是估計差不多30萬美金一台

技術難度:到處都是文獻,所以有一種看起來不難的錯覺, 真正做的時候才頭痛,因為配方比例很刁鑽,對設備熟悉程度,電源設備要求也很高,同一配方這台機器能跑,換台就差強人意。所以並不是都能成功。

成功率:較低(並不是絕對的。。),所以難量產。目前高一點的也能到85%以上都是珠寶級

生產成本:先不提研發成本,實際生產成本已經比天然開採的貴,但因為是人工培養的,所以售價比天然低20-40%。如果生產成功率再低點,那就回本無望了。


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