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【河寶來科普③】你知道嗎?鉆石也有“河南造”

2023-09-14 20:47 來源: 大河網(wǎng) 責任編輯:胡志華
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編者按:科普教育是提高公眾科學(xué)素養(yǎng)、促進科技創(chuàng)新和發(fā)展、增強國家競爭力、推動社會文明進步的重要途徑。 9月17日是全國科普日,本次科普日的主題是“提升全民科學(xué)素質(zhì) 助力科技自立自強”。大河網(wǎng)特別推出“河寶來科普”主題策劃,讓科普河南自主創(chuàng)新的“黑科技”帶你解鎖科學(xué)密碼、領(lǐng)略科技魅力。

大河網(wǎng)訊 都說“鉆石恒久遠,一顆永流傳”。鉆石是一種天然的碳晶體,是目前世界上已知的最硬的一種自然物質(zhì)。碳原子在地球深部、在高溫高壓的環(huán)境下結(jié)合成了晶體,逐漸形成了鉆石。

作為超硬材料,我國在工業(yè)方面對鉆石有著大量的需求。20世紀60年代,中國為擺脫金剛石進口依賴,開始進行人造鉆石的研究。鮮為人知的是,鄭州磨料磨具磨削研究所是我國超硬材料的開創(chuàng)者,先后研制出了我國第一顆人造金剛石和第一顆立方氮化硼。三磨所作為“國家超硬材料及制品工程技術(shù)研究中心”、 “國家超硬材料及制品生產(chǎn)力促進中心”和“高性能工具全國重點實驗室”,為河南培養(yǎng)了大批專業(yè)人才,助推河南超硬材料和培育鉆石產(chǎn)業(yè)從無到有、從小到大、由弱變強,并在產(chǎn)業(yè)規(guī)模上占據(jù)世界優(yōu)勢地位,使河南成為培育鉆石的世界工廠。

培育鉆石,是指由工廠和實驗室制作出來的人工合成鉆石。目前培育鉆石主要方法有兩種——HTHP(高溫高壓)技術(shù)和CVD(氣相沉積)技術(shù)。HTHP技術(shù)是在10GPa高壓和3000℃以上的高溫下,模擬天然鉆石生長過程,通過碳元素層反應(yīng)將石墨轉(zhuǎn)換成鉆石;而CVD技術(shù)是在高溫等離子作用下,含碳氣體被離解,碳原子沉積在種子晶體上形成鉆石。

培育鉆石與天然鉆石的外觀、化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)完全相同,而價格卻只有天然鉆石的1/3左右,曾掀起了超硬材料領(lǐng)域的工業(yè)風暴。

隨著培育鉆石技術(shù)的不斷發(fā)展,培育鉆石從工業(yè)進入珠寶行業(yè),由于培育鉆石的品質(zhì)完全可以與天然鉆石媲美,得到不少年輕消費者的青睞,市場潛力巨大。

據(jù)不完全統(tǒng)計,河南每年產(chǎn)出工業(yè)級人造金剛石約120億克拉,培育鉆石原石超過600萬克拉,其中相當一部分出口到印度等地切割加工,發(fā)往歐洲、北美等區(qū)域。而河南供應(yīng)著我國超80%的培育鉆石原石。

全球培育鉆石看中國,中國培育鉆石看河南,河南是培育鉆石生產(chǎn)大本營。鉆石是奢侈品的代名詞,它美觀、高貴。坐擁巨大產(chǎn)能的河南有望把原本高高在上的鉆石變成平價產(chǎn)品,并由此幫助國人實現(xiàn)鉆石自由。(魯玲 牧堃 劉曉明/視頻 韓雨松/海報)

責任編輯:胡志華

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