㈠ 碳元素是怎麼從結晶體變成閃閃發光的鑽石的
有人說鑽石代表永恆,可你知道它是如何形成的嗎?實際上,無論是通過何種方式,毫無疑問都需要很長的時間周期,才得以讓一大塊碳結晶變成閃閃發光的鑽石。科學家們在高溫高壓的實驗環境中,重建了咸金剛石礦床,確認地球正在將海洋壓成鹹的鑽石,當地幔破壞古老的海底礦物之時,許多鑽石也正在地球上形成。
大陸板塊下研磨時形成的鑽石
長時間以來,科學家們一直難以揭開鑽石的天然製造過程之謎,其中深受大部分人認同的理論是:在構造俯沖帶的條件下,海洋板塊的一部分因為受到了大陸板塊下的研磨,而後導致了許多鑽石的形成。海底的所有礦物質和海洋板塊,在這個過程中都潛入了數百英里的地幔中,在這里,有高壓和高溫的特殊環境,它們就是這樣緩慢地結晶。最終,被稱為金伯利岩的火山岩漿和這些晶體混合在一起,然後,形成的鑽石形態沖擊了地球表面。
數千萬億鑽石藏在地球深處
被人們用來表達愛意的特殊礦物質- 鑽石,或許並不像大家以為的那麼特別。早前就有研究表明,在地球的內部深處,充滿了數千萬億的鑽石,數量達到了之前預計的1000倍。只是,因為它們位於地表下方約145到240公里的克拉通“根部”,並且呈現為大塊的岩石,我們並不能達到此處。這些閃閃發光的藏匿物,正是科學家們通過觀察地下的地震波所發現,根據這些振動的規律會因為所撞擊岩石的成分、溫度和密度而發生改變,才得以記錄下這些構建地球的、卻無法到達的內部圖像。通過地震活動的記錄,創建了一個三維模型,將穿過地球主要克拉通的地震波速度都記錄下來,然後從各種組合中創建“虛擬岩石”。
通過計算地震波穿過它們的速度發現,有1%至2%的克拉通根由鑽石組成,而其餘部分,則主要由橄欖岩組成地球上地幔中的岩石,和來自海洋地殼的一點榴輝岩。當波浪穿過地球,鑽石將比其他不那麼僵硬的岩石或礦物更快地傳播它們。科學家們發現大部分數據最好用鑽石解釋,但是,由於很難直接對這些區域進行采樣,所以尚不能肯定地說。
鑽石的生長還離不開某些咸液
對於鑽石的生長而言,除了之前提到的自然條件以外,在其周圍還需要存在某種咸液,並且,科學家們已經確認,海洋沉積物是符合該要求的。在火山爆發期間,鑽石通常會在地球表面趕上這趟便車。與此同時,通過相同的實驗,也產生了對金伯利岩形成起到關鍵作用的礦物。所以,你戴在手上的鑽石,可能真的正是古代海洋歷史。被稱為金伯利岩的岩漿,是地球上所有岩漿最深的起源。盡管金伯利岩的晶體密集 ,有時還含有鑽石 ,但它們卻相當迅速地向上升起。產生金伯利岩的礦物質最初含有溶解的化合物,如二氧化碳。然而,這些岩漿後來在地幔中吸收二氧化硅負載的礦物質,這會降低它們與二氧化碳的連接程度,從而迫使它排出。這讓岩漿的密度降低了,導致金伯利岩浮力足以快速上升,含金剛石的岩漿顯然會通過放棄重量,迅速從地球深處升到地球表面。如果,這樣的寶石對你來說太過昂貴,請不要失落。因為,你還可以帶上金戒指,或鉑金的戒指,便可以帶著這個星球的極端過去。有新的研究結果表示,人們日常所佩戴的這些珠寶中有微量的閃亮礦物質,而它們則可能起源於史詩的中子星碰撞事件,而這樣的碰撞,實際上是在46億年之前的太陽繫上肆虐。
㈡ 木炭能轉化成鑽石嗎
能,從理論上來說只要改變它的密度,使木炭的分子排列與鑽石相同就行了,但從現實角度不太可能
㈢ 人死後的骨灰是否可是製成鑽石
骨灰做鑽石,答案是肯定可以的。
人焚燒後骨骼化成的灰,人體骨灰X射線粉晶衍射中顯示,和磷灰石很相近,因為火化後,人體的有機質已經全部燃燒,剩下的成分就是無機質,元素成分以鈣、磷、氧、碳為主。其中骨灰中的碳可以被做成人工鑽石。
第一代骨灰鑽石技術
第一代骨灰鑽石技術盛行在2005-2009期間,這個時期骨灰鑽石技術相當不成熟,需要骨灰量大(約500克,因此無法為寵物訂制)且只能做單一的顏色(只能做藍色,還做不到最純凈的白色),需要半年至一年時間來培育鑽石,已經被大部分公司所淘汰。第一代技術純度不高 只能製作藍色骨灰鑽石。
第二代骨灰鑽石技術
第二代技術使用在2009-2012期間,這個時期的技術已經得以發展,只需要150克骨灰,而寵物骨灰量也可以做成骨灰鑽石且能夠通過不同的溫度和壓力(HPHT技術)實現5種顏色。第二代技術可以做最純凈的白色,但因為白色技術復雜,培育環境要求高,故成本高昂。
第三代骨灰鑽石技術
第三代技術盛行在2012年之後,只需要100克骨灰,就可以實現提取的碳100%用於鑽石的培育。而彩色鑽石可以培育到1克拉,甚至2克拉。 而且只需要3-4個月。如今,一顆骨灰鑽石的價格是6999起。
㈣ 死人骨灰從中提取"碳」作成鑽石是怎樣提取的
近幾年,骨灰鑽石開始進入大眾的視野,它的另一種稱呼叫做「鑽石葬」。
骨灰鑽石,也就是「鑽石葬」,顧名思義,就是用骨灰製成的鑽石。這聽上去似乎不可思議,但事實上,在2001年,美國的一家公司就已經成功製成了骨灰鑽石。我們都知道,天然鑽石的化學成分是碳,而骨灰中也是含有碳元素的,骨灰鑽石的形成原理就是將骨灰中的碳元素提取出來,然後放入模擬天然鑽石形成的環境中,與天然鑽石的形成需要上億年相比,骨灰鑽石的形成則只需要2個月左右的時間。骨灰鑽石具有和天然鑽石相同的物理性質和化學成分,而經過技術的不斷發展成熟,骨灰鑽石的光學效果也不輸天然鑽石絲毫。
在國外,「鑽石葬」早已成為人們普遍選擇的新型殯葬方式。而在中國,骨灰鑽石則是近幾年才開始為人所熟知。從在重慶的念世情生命紀念鑽了解到,人們對骨灰鑽石從一開始的排斥不解到觀望,現在已經逐漸開始接受。
生命有時候很脆弱,但有了感情的生命則很堅強。將逝去的親人變成璀璨的鑽石,就如同為生命上了一個永久的發條,能夠一直得以延續。
㈤ 木炭能轉化成鑽石嗎
能,從理論上來說只要改變它的密度,使木炭的分子排列與鑽石相同就行了,但從現實角度不太可能
㈥ 碳變成鑽石的條件
在2300℃、15到18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。
溫度和壓力仍是製造晶體的兩項關鍵因素,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下製造鑽石,水壓提供高壓,電力產生高溫,使碳圍繞著直徑為 1 毫米,由天然鑽石製成的籽晶而形成晶體。
(6)木炭變成鑽石需要多少年擴展閱讀
人造鑽石是一種戰略性資源,在工業、科技及國防等眾多領域具有重要應用,市場前景廣闊。此前,世界上僅有美國、英國、日本等幾個發達國家能夠合成寶石級金剛石單晶。
人工合成金剛石的方法主要有兩種,高溫高壓法及化學氣相沉積法。高溫高壓法技術已非常成熟,並形成產業。國內產量極高,為世界之最。化學氣相沉積法仍主要存在於實驗室中。
巨大的商業價值使得寶石級金剛石單晶的合成技術長期以來一直受到嚴密的封鎖。河南工業大學材料學院超硬材料研究所經過長期、大量的探索,成功掌握了合成優質寶石級金剛石單晶的核心技術,實現了3-8mm優質金剛石單晶的批量化生產,合成實驗的重復性超過90%。
㈦ 本質都是炭,石墨能變成鑽石嗎
本質都是炭,石墨是不能變成鑽石的。其實碳物質組成的物質有非常多,但是這些物質都是不同的形態。如果石墨可以變成鑽石的話,那麼就不會把石墨當作製作鉛筆的原材料,畢竟一支鉛筆的價值太低了,從商業角度來看的哈,如果石墨能夠變成鑽石的話,就不會有人把石墨當成廉價的原材料,肯定就會全部拿出來製作鑽石了,畢竟鑽石的價值要高很多。
鑽石本身就帶有非常耀眼的光芒,堅硬無比,但是石墨的質地非常的軟,因此很容易折斷。這就是因為鑽石經歷了高溫的錘煉以後,才會變得非常堅硬,但是石墨並沒有這樣的創造的條件,因此只能夠保持原本的狀態。就是因為鑽石的形成非常的困難,所以說現在鑽石的價格才會更加珍貴。
鑽石可以經歷幾十億年的時間而不被損壞或者消失,這就說明了碳元素的穩定性,所以說它的形態也不是那麼容易被改變的,石墨就無法變成鑽石。
㈧ 碳可唔可以變鑽石
碳有不同的存在的形式(同素異形體):碳的同素異形體分別是無定形碳(如木炭)、鑽石、石墨和富勒烯(如 C60)。換句話說,鑽石是碳的一種。因此,由「碳變鑽石」這說法是不成立的。 鑽石可由其他碳的同素異形體轉化而成。工業上製造鑽石,是以高溫高壓(2000oC
100000 atm)來處理石墨,但製成的鑽石顆粒細小團陸,通常用於切割玻璃,以及塌大頃作為首飾用的「碎石」(碎鑽石)。
鑽石就系由碳原子姐成嫁 碳經過千萬年既高溫和高壓就會仿敬有嫁啦
㈨ 炭如何以變金鋼石
布萊恩特-里納萊斯(Bryant Linares)有一個祖傳秘方,就是如何製造世界級的鑽石。 七年前布萊恩特的父親羅伯特通過高壓氣態碳的方法製造出了一塊金剛石,隨後他將這塊金剛石放進了酸性溶液中清潔。他希望的第二天回來的時候能得到一塊黃色工業用金剛石,但出乎意料的是他得到的竟然是一塊幾乎完全透明,完美的四分之一克拉碳晶體,也就是鑽石。羅伯特在無意中實現了科學家多年以來始終未能實現的夢想,那就是製造能用於訂婚戒指的人工鑽石。
1941年美國開始大規模的研究如何製造人造鑽石。當時由三家主要的陶瓷及硬質材料公司(General Electric Norton及Car-borunm)出資由上述的高壓物理學之父Bridgman領軍。當時的目標是在五年後製成鑽石,由於高壓技術是合成鑽石的關鍵,因此Bridgan買了一台當時最大的(l000噸)油壓機做為壓力的來源。
Bridgman曾發明由兩個對中壓的Bridgman Anvils高壓機。他的研究乃以這項技術為主把石墨加壓至三萬個大氣壓和三千度的高溫。在做過數千個試驗而沒有生成鑽石後,Bridgman曾感嘆石墨是自然界最好的彈簧,意即石墨不論如何受壓最後仍會回復原狀。
Bridgman以後未再嘗試製造鑽石,1961年他因癌症纏身而在實驗室內飲彈自殺。 Bridgman約五年計畫只進行了兩年就被第二次世界大戰所阻斷。戰後諾頓(Norton)公司的S.Kistler接收了Bridgman的壓機,繼續從事合成鑽石的研究。1950年諾頓公司鑽石研發經費告竭。乃建議和奇異(GE)公司繼續聯合研究。此時諾頓已合成出硬度僅次於鑽石的立方氮化硼,但因不知其重要性而錯失申請專利的機會。當時奇異公司本身是碳化鎢材料的主要製造者,因比對人造鑽石的研究極有與趣,但他們決定不用諾頓的一千噸高壓機及技術而自行研究新方法。
其實人造金剛石並不是一項新技術,早在上世紀50年代人造金剛石每年的產量已經達到80噸,大量低質量的人造金剛石在打孔機等工業生產工具中廣泛應用。然而高質量的人造鑽石對於人類而言具有更重大的意義,當然這種意義並不僅僅體現在佩飾和珠寶上。例如,科學家們非常渴望能夠生產鑽石微晶元,這主要是因為發熱問題已經成為了微晶元生產中的一個難點。現在用於製造微晶元的硅晶體在200華氏度以上就會突變,而鑽石則可以抗住1000華氏度的高溫,並且電子可以更輕松的通過,這意味著科學家們可以在鑽石微晶元上集成更多的電路。如果人類能夠找到生產人造鑽石的方法,勢必會帶來電子產業的一場革命。
林納爾斯的公司「阿波羅鑽石公司」每周已經能生產20克拉,這既用於珠寶業也用於鑽石晶片。競爭對手Gemesis則發明出了鑽石生長方法,能夠生產珍貴的藍寶石。日本的NTT已經生產出了鑽石半導體的原型,日本政府正在積極宣傳這一技術。美國的研究主要在大學和軍方實驗室進行,但是英特爾已經表現出了興趣。在晶元生產中,晶元製造商先要找到在生產過程中防止晶體不純的技術,鑽石很有吸引力,因為它很硬,但是這也是缺點,因為難以加工。人造鑽石將首先用於平面電視和高清晰度電視的發光二極體,然後是珠寶業,甚至專家都分辨不出真假,雖然天然鑽石企業表示自己並不擔心,但是De Beers公司已經發明出了一種檢測設備,並且發放給了珠寶商。
㈩ 石墨和鑽石都是由碳分子構成的,石墨在什麼情況下能變成鑽石
鑽石是世界上最古老的寶石。它們經過很長時間的形成,在地球歷史上的不同時期都存在。目前在礦區開採的大多數鑽石都有40億年左右的歷史。那麼,鑽石真的需要那麼長的時間來形成嗎?事實上,鑽石的形成需要溫度和壓力條件! 眾所周知,石墨是在碳原子排列成六角形的蜂窩狀時形成的,而鑽石是在碳原子堆積成立方體時形成的。事實上,科學家已經能夠通過高溫高壓的環境培育出大克拉的鑽石,下面介紹如何利用石墨培育鑽石。
一些原來的原子鍵被打破,一些核心原子鍵被重新建立,這種轉變需要巨大的能量。鑽石不僅僅是裝飾品。它們有許多用途。鑽石就是 "金剛鑽",是一種碳素礦物,是地球上最堅硬的物質,所以它可以用於工藝品和工業切割,具有重要作用。
可以說,錦江區是一個晶元製造行業。劉志攀是這個領域的領軍人物。作為復旦化學系的 "帶頭人",劉志攀參與解決了將石墨轉化為金剛石的問題。目前,世界上已經有十多個國家合成了金剛石。在智能製造加速發展的今天,誰能最快掌握精密技術,才能在國際科技競爭中勝出。