作為世界最大的合成金剛石生產國,中國已連續15年占據世界合成金剛石產量首位,產量甚至達到全世界總產量的90%。毫無疑問,大批量高品質合成鉆石的出現,對于天然鉆石行業來說,是一場巨大的挑戰。
隨著技術的發展,近年來合成鉆石的產能和品質迅速提升。在物理和化學成分上,合成鉆石與天然鉆石并無不同,都是純粹的碳結晶。不僅如此,與天然鉆石相比,合成鉆石的成分更為純粹,雜質和缺陷更少。也就是說,合成鉆石除了價格便宜、品質更高之外,與天然鉆石沒有任何區別。
點石成金的故事只能存在于神話故事中,這是因為金元素(Au)在自然界中本身就是稀少的存在。但作為鉆石組成成分的碳元素,廣泛分布在自然界中。這就意味著一旦人們找到碳元素變成鉆石的關鍵方法,就可以源源不斷地生產鉆石。
世界上第一顆人造金剛石誕生于瑞典的斯德哥爾摩,一家名為ASEA的電氣公司領導研發小組,于1953年成功合成了金剛石微晶。但由于該公司的目標是生產大顆粒寶石級金剛石,不足1毫米的微晶在他們看來是失敗的,于是沒有申請專利。第二年,這項榮譽被美國人搶走。美國通用電氣公司組建的一個研究小組歷經3年的實驗,成功獲得金剛石。
20世紀60年代,中國最早開始進入合成金剛石領域。在此之前,由于金剛石資源貧乏,只能依靠從蘇聯或剛果進口,但中蘇關系破裂和剛果獨立后,中國的金剛石來源被切斷。這嚴重影響了精密制造和國防工業的發展。為擺脫這種困境,1960年10月國家開啟“人造金剛石試驗研究”項目。三年后,在自主生產的高壓裝置上,中國成功合成金剛石,經測定后確認,與天然金剛石的數據相同。
最早的合成鉆石雖然成分與天然鉆石一樣,但是顏色上始終無法達到寶石級的無色透明狀態,多為黃色和棕色。因此長期以來,合成鉆石最主要的用途是在工業和科技上。作為超硬材料的金剛石,不僅能用于切割材料,其高硬度、高導熱率、高化學穩定性等特性,還使得金剛石成為極佳的光學材料和半導體材料。(AI財經社)