㈠ 碳元素是怎么从结晶体变成闪闪发光的钻石的
有人说钻石代表永恒,可你知道它是如何形成的吗?实际上,无论是通过何种方式,毫无疑问都需要很长的时间周期,才得以让一大块碳结晶变成闪闪发光的钻石。科学家们在高温高压的实验环境中,重建了咸金刚石矿床,确认地球正在将海洋压成咸的钻石,当地幔破坏古老的海底矿物之时,许多钻石也正在地球上形成。
大陆板块下研磨时形成的钻石
长时间以来,科学家们一直难以揭开钻石的天然制造过程之谜,其中深受大部分人认同的理论是:在构造俯冲带的条件下,海洋板块的一部分因为受到了大陆板块下的研磨,而后导致了许多钻石的形成。海底的所有矿物质和海洋板块,在这个过程中都潜入了数百英里的地幔中,在这里,有高压和高温的特殊环境,它们就是这样缓慢地结晶。最终,被称为金伯利岩的火山岩浆和这些晶体混合在一起,然后,形成的钻石形态冲击了地球表面。
数千万亿钻石藏在地球深处
被人们用来表达爱意的特殊矿物质- 钻石,或许并不像大家以为的那么特别。早前就有研究表明,在地球的内部深处,充满了数千万亿的钻石,数量达到了之前预计的1000倍。只是,因为它们位于地表下方约145到240公里的克拉通“根部”,并且呈现为大块的岩石,我们并不能达到此处。这些闪闪发光的藏匿物,正是科学家们通过观察地下的地震波所发现,根据这些振动的规律会因为所撞击岩石的成分、温度和密度而发生改变,才得以记录下这些构建地球的、却无法到达的内部图像。通过地震活动的记录,创建了一个三维模型,将穿过地球主要克拉通的地震波速度都记录下来,然后从各种组合中创建“虚拟岩石”。
通过计算地震波穿过它们的速度发现,有1%至2%的克拉通根由钻石组成,而其余部分,则主要由橄榄岩组成地球上地幔中的岩石,和来自海洋地壳的一点榴辉岩。当波浪穿过地球,钻石将比其他不那么僵硬的岩石或矿物更快地传播它们。科学家们发现大部分数据最好用钻石解释,但是,由于很难直接对这些区域进行采样,所以尚不能肯定地说。
钻石的生长还离不开某些咸液
对于钻石的生长而言,除了之前提到的自然条件以外,在其周围还需要存在某种咸液,并且,科学家们已经确认,海洋沉积物是符合该要求的。在火山爆发期间,钻石通常会在地球表面赶上这趟便车。与此同时,通过相同的实验,也产生了对金伯利岩形成起到关键作用的矿物。所以,你戴在手上的钻石,可能真的正是古代海洋历史。被称为金伯利岩的岩浆,是地球上所有岩浆最深的起源。尽管金伯利岩的晶体密集 ,有时还含有钻石 ,但它们却相当迅速地向上升起。产生金伯利岩的矿物质最初含有溶解的化合物,如二氧化碳。然而,这些岩浆后来在地幔中吸收二氧化硅负载的矿物质,这会降低它们与二氧化碳的连接程度,从而迫使它排出。这让岩浆的密度降低了,导致金伯利岩浮力足以快速上升,含金刚石的岩浆显然会通过放弃重量,迅速从地球深处升到地球表面。如果,这样的宝石对你来说太过昂贵,请不要失落。因为,你还可以带上金戒指,或铂金的戒指,便可以带着这个星球的极端过去。有新的研究结果表示,人们日常所佩戴的这些珠宝中有微量的闪亮矿物质,而它们则可能起源于史诗的中子星碰撞事件,而这样的碰撞,实际上是在46亿年之前的太阳系上肆虐。
㈡ 木炭能转化成钻石吗
能,从理论上来说只要改变它的密度,使木炭的分子排列与钻石相同就行了,但从现实角度不太可能
㈢ 人死后的骨灰是否可是制成钻石
骨灰做钻石,答案是肯定可以的。
人焚烧后骨骼化成的灰,人体骨灰X射线粉晶衍射中显示,和磷灰石很相近,因为火化后,人体的有机质已经全部燃烧,剩下的成分就是无机质,元素成分以钙、磷、氧、碳为主。其中骨灰中的碳可以被做成人工钻石。
第一代骨灰钻石技术
第一代骨灰钻石技术盛行在2005-2009期间,这个时期骨灰钻石技术相当不成熟,需要骨灰量大(约500克,因此无法为宠物订制)且只能做单一的颜色(只能做蓝色,还做不到最纯净的白色),需要半年至一年时间来培育钻石,已经被大部分公司所淘汰。第一代技术纯度不高 只能制作蓝色骨灰钻石。
第二代骨灰钻石技术
第二代技术使用在2009-2012期间,这个时期的技术已经得以发展,只需要150克骨灰,而宠物骨灰量也可以做成骨灰钻石且能够通过不同的温度和压力(HPHT技术)实现5种颜色。第二代技术可以做最纯净的白色,但因为白色技术复杂,培育环境要求高,故成本高昂。
第三代骨灰钻石技术
第三代技术盛行在2012年之后,只需要100克骨灰,就可以实现提取的碳100%用于钻石的培育。而彩色钻石可以培育到1克拉,甚至2克拉。 而且只需要3-4个月。如今,一颗骨灰钻石的价格是6999起。
㈣ 死人骨灰从中提取"碳”作成钻石是怎样提取的
近几年,骨灰钻石开始进入大众的视野,它的另一种称呼叫做“钻石葬”。
骨灰钻石,也就是“钻石葬”,顾名思义,就是用骨灰制成的钻石。这听上去似乎不可思议,但事实上,在2001年,美国的一家公司就已经成功制成了骨灰钻石。我们都知道,天然钻石的化学成分是碳,而骨灰中也是含有碳元素的,骨灰钻石的形成原理就是将骨灰中的碳元素提取出来,然后放入模拟天然钻石形成的环境中,与天然钻石的形成需要上亿年相比,骨灰钻石的形成则只需要2个月左右的时间。骨灰钻石具有和天然钻石相同的物理性质和化学成分,而经过技术的不断发展成熟,骨灰钻石的光学效果也不输天然钻石丝毫。
在国外,“钻石葬”早已成为人们普遍选择的新型殡葬方式。而在中国,骨灰钻石则是近几年才开始为人所熟知。从在重庆的念世情生命纪念钻了解到,人们对骨灰钻石从一开始的排斥不解到观望,现在已经逐渐开始接受。
生命有时候很脆弱,但有了感情的生命则很坚强。将逝去的亲人变成璀璨的钻石,就如同为生命上了一个永久的发条,能够一直得以延续。
㈤ 木炭能转化成钻石吗
能,从理论上来说只要改变它的密度,使木炭的分子排列与钻石相同就行了,但从现实角度不太可能
㈥ 碳变成钻石的条件
在2300℃、15到18个大气压的高温高压环境下,在中心放一颗很小的天然钻石作为种子,在种钻周围是高温金属液体,在金属溶液的上层是石墨,在这种环境下石墨中的碳原子会从金属原子中列队走向钻石从而形成新的钻石。
温度和压力仍是制造晶体的两项关键因素,其方法是在陶瓷容器中而不是在地下制造钻石,水压提供高压,电力产生高温,使碳围绕着直径为 1 毫米,由天然钻石制成的籽晶而形成晶体。
(6)木炭变成钻石需要多少年扩展阅读
人造钻石是一种战略性资源,在工业、科技及国防等众多领域具有重要应用,市场前景广阔。此前,世界上仅有美国、英国、日本等几个发达国家能够合成宝石级金刚石单晶。
人工合成金刚石的方法主要有两种,高温高压法及化学气相沉积法。高温高压法技术已非常成熟,并形成产业。国内产量极高,为世界之最。化学气相沉积法仍主要存在于实验室中。
巨大的商业价值使得宝石级金刚石单晶的合成技术长期以来一直受到严密的封锁。河南工业大学材料学院超硬材料研究所经过长期、大量的探索,成功掌握了合成优质宝石级金刚石单晶的核心技术,实现了3-8mm优质金刚石单晶的批量化生产,合成实验的重复性超过90%。
㈦ 本质都是炭,石墨能变成钻石吗
本质都是炭,石墨是不能变成钻石的。其实碳物质组成的物质有非常多,但是这些物质都是不同的形态。如果石墨可以变成钻石的话,那么就不会把石墨当作制作铅笔的原材料,毕竟一支铅笔的价值太低了,从商业角度来看的哈,如果石墨能够变成钻石的话,就不会有人把石墨当成廉价的原材料,肯定就会全部拿出来制作钻石了,毕竟钻石的价值要高很多。
钻石本身就带有非常耀眼的光芒,坚硬无比,但是石墨的质地非常的软,因此很容易折断。这就是因为钻石经历了高温的锤炼以后,才会变得非常坚硬,但是石墨并没有这样的创造的条件,因此只能够保持原本的状态。就是因为钻石的形成非常的困难,所以说现在钻石的价格才会更加珍贵。
钻石可以经历几十亿年的时间而不被损坏或者消失,这就说明了碳元素的稳定性,所以说它的形态也不是那么容易被改变的,石墨就无法变成钻石。
㈧ 碳可唔可以变钻石
碳有不同的存在的形式(同素异形体):碳的同素异形体分别是无定形碳(如木炭)、钻石、石墨和富勒烯(如 C60)。换句话说,钻石是碳的一种。因此,由“碳变钻石”这说法是不成立的。 钻石可由其他碳的同素异形体转化而成。工业上制造钻石,是以高温高压(2000oC
100000 atm)来处理石墨,但制成的钻石颗粒细小团陆,通常用于切割玻璃,以及塌大顷作为首饰用的“碎石”(碎钻石)。
钻石就系由碳原子姐成嫁 碳经过千万年既高温和高压就会仿敬有嫁啦
㈨ 炭如何以变金钢石
布莱恩特-里纳莱斯(Bryant Linares)有一个祖传秘方,就是如何制造世界级的钻石。 七年前布莱恩特的父亲罗伯特通过高压气态碳的方法制造出了一块金刚石,随后他将这块金刚石放进了酸性溶液中清洁。他希望的第二天回来的时候能得到一块黄色工业用金刚石,但出乎意料的是他得到的竟然是一块几乎完全透明,完美的四分之一克拉碳晶体,也就是钻石。罗伯特在无意中实现了科学家多年以来始终未能实现的梦想,那就是制造能用于订婚戒指的人工钻石。
1941年美国开始大规模的研究如何制造人造钻石。当时由三家主要的陶瓷及硬质材料公司(General Electric Norton及Car-borunm)出资由上述的高压物理学之父Bridgman领军。当时的目标是在五年后制成钻石,由于高压技术是合成钻石的关键,因此Bridgan买了一台当时最大的(l000吨)油压机做为压力的来源。
Bridgman曾发明由两个对中压的Bridgman Anvils高压机。他的研究乃以这项技术为主把石墨加压至三万个大气压和三千度的高温。在做过数千个试验而没有生成钻石后,Bridgman曾感叹石墨是自然界最好的弹簧,意即石墨不论如何受压最后仍会回复原状。
Bridgman以后未再尝试制造钻石,1961年他因癌症缠身而在实验室内饮弹自杀。 Bridgman约五年计画只进行了两年就被第二次世界大战所阻断。战后诺顿(Norton)公司的S.Kistler接收了Bridgman的压机,继续从事合成钻石的研究。1950年诺顿公司钻石研发经费告竭。乃建议和奇异(GE)公司继续联合研究。此时诺顿已合成出硬度仅次于钻石的立方氮化硼,但因不知其重要性而错失申请专利的机会。当时奇异公司本身是碳化钨材料的主要制造者,因比对人造钻石的研究极有与趣,但他们决定不用诺顿的一千吨高压机及技术而自行研究新方法。
其实人造金刚石并不是一项新技术,早在上世纪50年代人造金刚石每年的产量已经达到80吨,大量低质量的人造金刚石在打孔机等工业生产工具中广泛应用。然而高质量的人造钻石对于人类而言具有更重大的意义,当然这种意义并不仅仅体现在佩饰和珠宝上。例如,科学家们非常渴望能够生产钻石微芯片,这主要是因为发热问题已经成为了微芯片生产中的一个难点。现在用于制造微芯片的硅晶体在200华氏度以上就会突变,而钻石则可以抗住1000华氏度的高温,并且电子可以更轻松的通过,这意味着科学家们可以在钻石微芯片上集成更多的电路。如果人类能够找到生产人造钻石的方法,势必会带来电子产业的一场革命。
林纳尔斯的公司“阿波罗钻石公司”每周已经能生产20克拉,这既用于珠宝业也用于钻石晶片。竞争对手Gemesis则发明出了钻石生长方法,能够生产珍贵的蓝宝石。日本的NTT已经生产出了钻石半导体的原型,日本政府正在积极宣传这一技术。美国的研究主要在大学和军方实验室进行,但是英特尔已经表现出了兴趣。在芯片生产中,芯片制造商先要找到在生产过程中防止晶体不纯的技术,钻石很有吸引力,因为它很硬,但是这也是缺点,因为难以加工。人造钻石将首先用于平面电视和高清晰度电视的发光二极管,然后是珠宝业,甚至专家都分辨不出真假,虽然天然钻石企业表示自己并不担心,但是De Beers公司已经发明出了一种检测设备,并且发放给了珠宝商。
㈩ 石墨和钻石都是由碳分子构成的,石墨在什么情况下能变成钻石
钻石是世界上最古老的宝石。它们经过很长时间的形成,在地球历史上的不同时期都存在。目前在矿区开采的大多数钻石都有40亿年左右的历史。那么,钻石真的需要那么长的时间来形成吗?事实上,钻石的形成需要温度和压力条件! 众所周知,石墨是在碳原子排列成六角形的蜂窝状时形成的,而钻石是在碳原子堆积成立方体时形成的。事实上,科学家已经能够通过高温高压的环境培育出大克拉的钻石,下面介绍如何利用石墨培育钻石。
一些原来的原子键被打破,一些核心原子键被重新建立,这种转变需要巨大的能量。钻石不仅仅是装饰品。它们有许多用途。钻石就是 "金刚钻",是一种碳素矿物,是地球上最坚硬的物质,所以它可以用于工艺品和工业切割,具有重要作用。
可以说,锦江区是一个芯片制造行业。刘志攀是这个领域的领军人物。作为复旦化学系的 "带头人",刘志攀参与解决了将石墨转化为金刚石的问题。目前,世界上已经有十多个国家合成了金刚石。在智能制造加速发展的今天,谁能最快掌握精密技术,才能在国际科技竞争中胜出。