【河宝来科普③】你知道吗?钻石也有“河南造”
编者按:科普教育是提高公众科学素养、促进科技创新和发展、增强国家竞争力、推动社会文明进步的重要途径。 9月17日是全国科普日,本次科普日的主题是“提升全民科学素质 助力科技自立自强”。大河网特别推出“河宝来科普”主题策划,让科普河南自主创新的“黑科技”带你解锁科学密码、领略科技魅力。
大河网讯 都说“钻石恒久远,一颗永流传”。钻石是一种天然的碳晶体,是目前世界上已知的最硬的一种自然物质。碳原子在地球深部、在高温高压的环境下结合成了晶体,逐渐形成了钻石。
作为超硬材料,我国在工业方面对钻石有着大量的需求。20世纪60年代,中国为摆脱金刚石进口依赖,开始进行人造钻石的研究。鲜为人知的是,郑州磨料磨具磨削研究所是我国超硬材料的开创者,先后研制出了我国第一颗人造金刚石和第一颗立方氮化硼。三磨所作为“国家超硬材料及制品工程技术研究中心”、“国家超硬材料及制品生产力促进中心”和“高性能工具全国重点实验室”,为河南培养了大批专业人才,助推河南超硬材料和培育钻石产业从无到有、从小到大、由弱变强,并在产业规模上占据世界优势地位,使河南成为培育钻石的世界工厂。
培育钻石,是指由工厂和实验室制作出来的人工合成钻石。目前培育钻石主要方法有两种——HTHP(高温高压)技术和CVD(气相沉积)技术。HTHP技术是在10GPa高压和3000℃以上的高温下,模拟天然钻石生长过程,通过碳元素层反应将石墨转换成钻石;而CVD技术是在高温等离子作用下,含碳气体被离解,碳原子沉积在种子晶体上形成钻石。
培育钻石与天然钻石的外观、化学成分和晶体结构完全相同,而价格却只有天然钻石的1/3左右,曾掀起了超硬材料领域的工业风暴。
随着培育钻石技术的不断发展,培育钻石从工业进入珠宝行业,由于培育钻石的品质完全可以与天然钻石媲美,得到不少年轻消费者的青睐,市场潜力巨大。
据不完全统计,河南每年产出工业级人造金刚石约120亿克拉,培育钻石原石超过600万克拉,其中相当一部分出口到印度等地切割加工,发往欧洲、北美等区域。而河南供应着我国超80%的培育钻石原石。
全球培育钻石看中国,中国培育钻石看河南,河南是培育钻石生产大本营。钻石是奢侈品的代名词,它美观、高贵。坐拥巨大产能的河南有望把原本高高在上的钻石变成平价产品,并由此帮助国人实现钻石自由。(鲁玲 牧堃 刘晓明/视频 韩雨松/海报)
编辑:陈静