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多少壓力形成鑽石

發布時間: 2023-08-07 08:35:34

A. 六面頂壓機合成鑽石的條件為

條件為:溫度需要在1450-2000℃之間、壓力需要5-6萬帕。因為六面頂壓機合成鑽石的原理是以粒徑小於50微米的優質金剛石微粉為原料,以層疊方式將觸媒和金剛石微粉裝填在金屬杯中,200-400MPa壓力下緻密化,組成間接加熱式金剛石合成裝配。而需要達到以上的條件就需要在高溫度和高壓力情形下進行,而周知的鑽石形成條件需要1450-2000℃之間的溫度和需要5-6萬帕的壓力,所以說六面頂壓機合成鑽石的條件是溫度需要在1450-2000℃之間、壓力需要5-6萬帕。

B. 鑽石形成的過程

鑽石一般是通過火山爆發形成的,被岩漿帶到地球的表面。岩漿在上升過程中同時也會把一些相關的礦物擄獲到地球表面。這些將是用來尋找鑽石的的礦物,在同一土壤范圍內,指示性礦物越多,找到鑽石的機會就越大。

欣賞一顆鑽石時,你看到的是久遠的歷史。鑽石形成於很久很久以前地層的深處。如南非的一些鑽石年齡為45億左右,表明這些鑽石在地球誕生後不久便已開始在地球深部結晶,鑽石是世界上最古老的寶石。鑽石的形成需要一個漫長的歷史過程,這從鑽石主要出產於地球上古老的穩定大陸地區可以證實。另外,地外星體對地球的撞擊,產生瞬間的高溫、高壓,也可形成鑽石。

經研究表明:地表以下100多分里處富含碳元素的礦層,在巨大的壓力和大約1200攝氏度的環境下形成的鑽石。絕大多數鑽石的形成年代都在20億到30億年前,這種「煉獄」般的過程使分子的排列結構發生了巨大的變化,從烏黑的碳塊變成令人驚異的透明鑽石晶體,在鑽石形成的過程中,有時會有其它的元素混進來,這就使天然鑽石有多種顏色:從粉紅到鮮紅,從淡黃到天藍。

火山爆發時形成的「上沖管道」是鑽石聚集地。一般情況下,鑽石開采礦是環繞這些管道修建的。管道的中間是鑽石最密集的地方,離得越遠鑽石就越少。往往這些管狀是成束出現的。但是,一些管狀中基本上沒有鑽石,地質學家們到目前為止也還沒有解開這個謎。
稀少的鑽石主要出現於兩類岩石中,一類是橄欖岩類,一類是榴輝岩類,但僅前者具有經濟意義。含鑽石的橄欖岩,目前為止發現有兩種類型:金伯利岩(kimberlite)(名字源於南非得一地名——金伯利)和鉀鎂煌斑岩(lamproite),這兩中岩石均是由火山爆發作用產生的,形成於地球深處的岩石由火山活動被帶到地表或地球淺部,這種岩漿多以岩管狀產出,因此俗稱「管礦」(即原生礦)。

大自然的腐蝕有時會風蝕這些管道。溪流、江河等會順勢把鑽石帶到河床或岸邊。含鑽石的金伯利岩或鉀鎂煌斑岩出露在地表,經過風吹雨打等地球外營力作用而風化、破碎,在水流沖刷下,破碎的原岩連同鑽是被帶到河床,甚至海岸地帶乘積下來,形成沖積砂礦床(或次生礦床)。 這是鑽石存在的第二種形式,也是相當有價值的。可是對采礦者來說,它的吸引力遠遠沒有第一種大。

鑽石是大自然賜予人類最美麗的也是最昂貴的 物質和財富。人類文明雖有幾千年的歷史,但人們發現和初步認識鑽石卻只有幾百年,而真正揭開鑽石內部奧秘的時間則更短。在此之前,伴隨它的只是神話般的傳說,具有宗教色 彩的崇拜和畏懼,同時又把它視為勇敢、權力、地位和尊貴的象徵。如今,鑽石再也不是那麼神秘莫測,更不是只有皇室貴族才能享用的珍品。它已成為百姓們都可擁有、佩戴的大眾寶石。鑽石的文化源遠流長,今天人們更多地把它看成是愛情和忠貞的象徵。
藏於如此大的地下深處達億萬年之久的鑽石晶體要重見天日,得有助於火山噴發,熔岩流將含有鑽石的岩漿帶入至地球近地表處,或長途遷徒淀於河流沙土之中。前者形成的是原生管狀礦,後者形成的則為沖積礦。這些礦體歷經艱辛開采後,還需經過多道處理遴選,才可從中獲怪毛坯金剛石。毛坯金剛石中僅有20%左右可作首飾用途的鑽坯,而大部分只能用於切割、研磨及拋光等工業用途上。有人曾粗略地估算過,要得到1ct重的鑽石,起碼要開采處理250噸礦石,采獲率是相當低的。

C. 鑽石是怎麼形成的

      大部分鑽石是在地質的高溫高壓下形成的。鑽石形成於年代久遠的地層深處,一般是通過火山爆發而被岩漿帶到地表。有些鑽石礦石恰好落在河流上游,經過千百年的風吹日曬自然瓦解,鑽石暴露在外,隨著徑流的沖刷來到下游,被有緣人的發現。所以在最開始的時候人們都是直接在河邊「淘鑽石」。

科學家們經過對來自世界不同礦山鑽石及其中原生包裹體礦物的研究發現,鑽石的形成條件一般為壓力在4.5-6.0Gpa(相當於150-200km的深度),溫度為1100-1500℃。雖然理論上說,鑽石可形成於地球歷史的各個時期/階段,而已經開採的礦山中,大部分鑽石主要形成於33億年前以及12-17億年這兩個時期。

鑽石的形成需要一個漫長的歷史過程,這從鑽石主要出產於地球上古老的穩定大陸地區可以證實。另外,地外星體對地球的撞擊,產生瞬間的高溫、高壓,也可形成鑽石,如1988年前蘇聯科學院報道在隕石中發現了鑽石,但這種作用形成的鑽石並無經濟價值。

人類的技術已可以模擬鑽石生成的環境,用碳來製造鑽石,在2300℃、15到18萬個大氣壓的高溫高壓環境下,在中心放一顆很小的天然鑽石作為種子,在種鑽周圍是高溫金屬液體,在金屬溶液的上層是石墨,在這種環境下石墨中的碳原子會從金屬原子中列隊走向鑽石從而形成新的鑽石。但是用這種方法製造的鑽石分子結構並不是天然鑽石的完全八面體結構而是一種復雜結構,體積也比較受限。

鑽石本質上就是碳元素組成的,貴也是切割工藝比較值錢。19世紀末的科學家就已經認識到這一點,他們就想石墨要是能在高壓下變成鑽石那不是美滋滋。後來事實證明這個猜測是對的,但是當時的人們,並不知道這個「高壓」到底是個什麼樣的數值。有個叫莫瓦桑的人就將石墨和融化的鐵水混合,當鐵水凝固時就可以對石墨進行加壓了。他和助手就開始了燒鍋爐生涯,燒了一爐接著一爐,也不知燒了多少爐卻依舊沒有看見鑽石的影子。

皇天不負有心人,1903年的某天終於讓莫瓦桑得到了一小塊鑽石。他趕緊將這事兒上報給了法國科學院,後來全世界都驚呆了,這人莫不是會法術吧?石墨都能變成鑽石,真的要發大財了。莫瓦桑因此聲名鵲起,穩站當時科學界大佬的c位。

後來到了1906年,由於莫瓦桑在氟單質方面的傑出貢獻,他獲得了那一年的諾貝爾化學獎,但是從投票結果是5票對4票、1票棄權,以及他本人的獲獎感言都跟鑽石有關來看,這顆小小的鑽石對他得獎的影響還是挺大的。畢竟獲得4票的是史上最偉大的化學家之一的門捷列夫。

得了諾獎的第二年,莫瓦桑就去世了,之後科學家們才逐漸認明白,光靠鐵水凝固的壓力壓根不能使石墨變成鑽石,那那顆小鑽石是哪來的呢?後來從他的老婆口中才得知了真相,原來是莫瓦桑的助手實在燒鍋爐燒煩了,忍無可忍,於是悄摸摸地扔了塊鑽石下去,假裝是石墨變的。

於是全世界都被這顆小鑽石給騙了,盡管莫瓦桑可能遲早會得到諾獎,但是如果不是這顆小鑽石推了一把,他非常有可能就沒機會獲獎了,畢竟得了諾獎的第二年就去世了。

雖然真相大白後,證實了那個人造鑽石的實驗只是莫瓦桑的助手搞出的驚天大烏龍,但是在大概半個世紀後,霍爾等人終究還是真正地成功合成了人造鑽石。

所謂的「點石成金」,其依據便是同素異形體(相同元素構成,不同形態的物體),至此之後,科學家們對「碳的同素異形體」越發地如痴如醉、如瘋如狂。

終於,在1985年,斯莫利等三位科學家發現了長得跟足球似的、有著完美球形結構的碳原子簇C60,為了致敬建築師巴克明斯特·富勒,便將其取名為「富勒烯」,而這三位科學家也因此被授予1996年的諾貝爾化學獎。

D. 鑽石是怎麼形成的

人工合成鑽石的技術,主要就是模仿天然鑽石生長時的環境來培養鑽石。合成鑽石就晶體形成之生長方式而言,大致可分為三種方式:一就是高溫高壓法,二是震波法,三是化學氣相沉澱法。
一、高溫高壓法:這種方法用的材料有煤、焦炭、石墨、石蠟、糖等;有份報告曾列舉二十幾種合成成功的材料。應用的催化劑可用鐵、鈷、鎳、銠、釕、鈀、鋨、銥、鉻、鉭、鎂,或這些金屬元素的混合物。要求至少要達75,000atm(大氣壓),最好在80,000atm至110,000atm的高壓狀態,形成溫度則要在1200℃??2000℃之間,最好是在1400℃??1800℃之間。反應艙的中部為高溫區,碳源置放在該區,晶種放在反應艙下部的低溫區。以石墨為碳源,晶種固定在氯化鈉(食鹽)晶床內,晶種某特殊晶面對著金屬催化劑,在晶種和碳源之間放置直徑6mm,厚3mm,金屬催化劑圓柱,此金屬催化劑是鐵鎳合金。組合後,置入單向加壓,四塊斜滑面式立體超高壓高溫裝置中,再放入1000頓的油壓機內,反應腔溫度約1450℃,壓力控制在6GPa左右,生長時間22~52小時。
二、震波法:主要是利用爆炸時所產生的瞬間高溫高壓條件來合成鑽石,所合成的鑽石顆粒都很小(通稱鑽石粉),只適合在工業上應用。
三、化學氣相沉澱法:首先把氫氣和含碳氫的氣體(一般使用甲烷CH4),通過一組調節器,調節兩種氣體的比例,然後利用微波波源或電熱絲等,加熱混合的氣體,使溫度達2000℃左右,氫氣和甲烷會分解成氫原子和碳原子形成的電漿流,然後在加熱至600~1000℃的基質上,結核長成薄膜。

E. 鑽石是怎麼形成的

鑽石是金剛石精加工而成的產品,鑽石是世界上最堅硬的、成分最簡單的寶石,它是由碳元素組成的、具立方結構的天然晶體。

其成分與我們常見的煤、鉛筆芯及糖的成分基本相同,碳元素在較高的溫度、壓力下,結晶形成石墨(黑色),而在高溫、極高氣壓及還原環境(通常來說就是一種缺氧的環境)中則結晶為珍貴的鑽石(無色)。

自從鑽石在印度被發現以來,就有人在河邊、河灘上撿到鑽石,這是由於位於河流上游某處含有鑽石的原岩,被風化、破碎後,鑽石隨水流被帶到下游地帶,比重大的鑽石被埋在沙礫中。

鑽石的產地分布:

世界各地均有鑽石產出,已有30多個國家擁有鑽石資源,年產量一億克拉左右。產量前五位的國家是澳大利亞、扎伊爾、波札那、俄羅斯、南非。

這五個國家的鑽石產量佔全世界鑽石產量的90%左右。其它產鑽石的國家有剛果(金)、 巴西、蓋亞那、委內瑞拉、安哥拉、中非、迦納、幾內亞、象牙海岸、利比利亞、納米比亞、獅子山、坦尚尼亞、辛巴威、印度尼西亞、印度、中國、加拿大等。

世界主要的鑽石切磨中心有:比利時安特衛普,以色列特拉維夫,美國紐約,印度孟買,泰國曼谷。安特衛普有"世界鑽石之都"的美譽,全世界鑽石交易有一半左右在這里完成,「安特衛普切工」便是完美切工的代名詞。

以上內容參考網路-鑽石

F. 鑽石是如何形成的,鑽石形成過程詳細圖解

金剛石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體,是指經過琢磨的金剛石。金剛石是無色正八面體晶體,其成分為純碳,由碳原子以四價鍵鏈接,為目前已知自然存在最硬物質。

由於金剛石中的C-C鍵很強,所有的價電子都參與了共價鍵的形成,沒有自由電子,所以金剛石硬度非常大,熔點在華氏6900度,金剛石在純氧中燃點為720~800℃,在空氣中為850~1000℃,而且不導電。

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礦物性脆,貝殼狀或參差狀斷口,在不大的沖擊力下會沿晶體解理面裂開,具有平行八面體的中等或完全解理,平行十二面體的不完全解理。礦物質純,密度一般為3470-3560kg/m3。

金剛石的顏色取決於純凈程度、所含雜質元素的種類和含量,極純凈者無色,一般多呈不同程度的黃、褐、灰、綠、藍、乳白和紫色等;純凈者透明,含雜質的半透明或不透明;

在陰極射線、X射線和紫外線下,會發出不同的綠色、天藍、紫色、黃綠色等色的熒光;在日光曝曬後至暗室內發淡青藍色磷光;金剛光澤,少數油脂或金屬光澤,高折射率,一般為2.40-2.48。

G. 鑽石的形成條件

鑽石的形成條件是高溫、高壓,還需要在地球深部,最後再經過人工打磨就完成了。

鑽石(即金剛石)是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體,是指經過琢磨的金剛石。金剛石是無色正八面體晶體,其成分為純碳,由碳原子以四價鍵鏈接,為目前已知自然存在最硬物質。

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七大高招教你鑒定鑽石真偽:

1、觸摸鑒定法:將鑽石放在手臂或臉上,若感覺它是溫暖的,則為假鑽石。因為真石不傳熱,無論怎麼觸摸它,都應該是涼的。

2、哈氣鑒定法:在鑽石上哈口氣,如果鑽石上的水氣立即消失則證明為真鑽石。若水氣在鑽石上停留幾秒鍾後才消失則為假鑽石。

3、刻畫鑒定法:鑽石的硬度都很強,用刀片等難以在上面留下刻痕。此外,用鑽石在玻璃上輕輕劃一下,會留下一條較明顯的白痕。假鑽石則皆無此類現像。或者將鑽石在細砂紙上來回擦幾次,其表面有擦痕的則為假鑽石,無擦痕的則是真鑽石。

4、滴水鑒定法:將鑽石的上部小平面拭擦乾凈,用牙簽的末端沾一滴水滴在它上面,真鑽石上的水滴會呈現中等程度的小圓水滴形狀。假鑽石上的水滴則會很快散開。

H. 鑽石是怎樣形成的

鑽石的形成原因——地球深處的高溫高壓
大部分鑽石是在地質的高溫高壓下形成的。而鑽石形成條件的壓力在4.5到6Gpa,溫度在1100到1500℃。大致換算下來相當於地下150到200km的深度。在地球深處只有很少的地方具有這種鑽石形成的物理、化學條件。

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從目前開採的鑽石礦中發現,絕大多數的鑽石形成年代都在20億至30億年前,在南非地區發現的一些鑽石的年齡甚至達到了45億年左右,這也能在一方面證實鑽石是在地球誕生後不久便開始在地球內部結晶的。鑽石也是世界上最古老的寶石。

那麼鑽石形成於年代久遠的地層深處,是怎麼被發現的呢?鑽石一般是通過火山爆發而被岩漿帶到地表。有些鑽石礦石恰好落在河流上游,經過千百年的風吹日曬自然瓦解,鑽石暴露在外,隨著徑流的沖刷來到下游,被有緣人的發現。所以在最開始的時候人們都是直接在河邊「淘鑽石」,就像淘金那樣。

金伯利岩
1850年左右人們了解到有一種礦石中富含鑽石,1867年,在南非小鎮金伯利附近大規模的發現了這種岩石,並且正式更名為「金伯利岩」;此後淘鑽石改成了挖鑽石,南非地區也成為知名鑽石產地。

鉀鎂煌斑岩
另一種含有鑽石的原岩稱鉀鎂煌斑岩(lamproite),它是一種過鹼性鎂質火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含輝石、橄欖石等礦物,典型產地為澳大利亞西部阿蓋爾(Argyle)。
鑽石的形成原因——隕石撞擊
當攜帶石墨的隕石撞上地球時,撞擊產生的高溫高壓能把石墨轉變成稀有且極端堅硬的金剛石。

2008年,一塊橄輝無球粒隕石掉落在蘇丹努比亞沙漠中,在它降臨地球之前,科學家們就對其展開追蹤,並把它命名為Almahata Sitta(阿拉伯語中「第六站」的意思)。研究發現,它不僅僅是一塊普通的隕石,仔細分析後,科學家確定這塊隕石里含有金剛石——鑽石的原石。

「鑽石城」德國諾德林根(Nrdlingen)小鎮就是隕石撞擊之後建成的。

鑽石城
1500萬年前,一顆1公里寬的小行星以每秒25公里的速度撞擊地面,產生了一個26公里寬的隕石坑,周圍基岩遭受強烈的熱量和壓力,內部的碳氣泡幾乎瞬間變成了不足0.2毫米的微小鑽石,肉眼勉強可見。由於不知道岩石中含有鑽石,小鎮里的建築物幾乎全部用鑲滿鑽石的岩石建成。於是,諾德林根成為世界上獨一無二的"鑽石城"。

鑽石城
以上就是關於鑽石的形成原因的介紹,通過了解我們知道鑽石形成主要有兩種情況:一是地球深處高溫高壓形成,二是隕石撞擊形成。這兩種形成因素都表明了鑽石的來之不易。

I. 鑽石是在什麼條件下形成的

自然鑽石形成:鑽石是指經過琢磨的金剛石,金剛石是一種天然礦物,是鑽石的原石,是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳(C)元素組成的單質晶體,碳原子呈立方最緊密堆積, 彼此以共價鍵相連時, 就形成了自然界最硬的鑽石

人工鑽石形成:人工合成金剛石的方法有兩種,是高溫高壓法及化學氣相沉積法。

大部分鑽石是在地質的高溫高壓下形成的。而鑽石形成條件的壓力在4.5到6Gpa,溫度在1100到1500℃。大致換算下來相當於地下150到200km的深度。在地球深處只有很少的地方具有這種鑽石形成的物理、化學條件。

那麼鑽石形成於年代久遠的地層深處,是怎麼被發現的呢?鑽石一般是通過火山爆發而被岩漿帶到地表。有些鑽石礦石恰好落在河流上游,經過千百年的風吹日曬自然瓦解,鑽石暴露在外,隨著徑流的沖刷來到下游,被有緣人的發現。所以在最開始的時候人們都是直接在河邊「淘鑽石」,就像淘金那樣。

J. 形成鑽石的地方是我們身處環境的多少萬倍壓力

. 鑽石的形成條件一般為壓力在4.5-6.0Gpa(相當於150-200km的深度),溫度為1100-1500℃。雖然理論上說,鑽石可形成於地球歷史的各個時期/階段,而目前所開採的礦山中,大部分鑽石主要形成於33億年前以及12-17億年這兩個時期。如南非的一些鑽石年齡為45億左右,表明這些鑽石在地球誕生後不久便已開始在地球深部結晶,鑽石是世界上最古老的寶石。鑽石的形成需要一個漫長的歷史過程,這從鑽石主要出產於地球上古時期 鑽石的穩定大陸地區可以證實。另外,地外星體對地球的撞擊,產生瞬間的高溫、高壓,也可形成鑽石,