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有些女明星在自己的視頻中真誠地勸告大家,但千萬不要購買1克拉以下的鉆石。因為它們都是破鉆,不值錢。(大衛(wèi)亞設(shè))。

但查了一下鉆石的價格,表示打擾了,不要說碎鉆,就連鉆渣也夠狂丸吃上一段時間的泡面了。


所以,如果你不想買碎鉆,也不想花上幾個月搬磚賺來的錢,那狂丸今天就給你指一條明路。趕緊把小學(xué)手工課的工具都找出來,今天就是要教你做鉆石。

在動手操作之前,還是要上一下理論知識課,講解一下天然鉆石是如何形成的。學(xué)會了之后融會貫通,才能更好的從零造出一顆鉆石。


鉆石又名金剛石,是已知的天然最硬的物質(zhì),但其實它們是由碳元素構(gòu)成的,本身特殊的結(jié)構(gòu),使得它比另外兩個同素異形體的兄弟——石墨和富勒烯要堅硬得多,也珍貴得多。

與石墨中碳原子蜂窩平面連接結(jié)構(gòu)不同,金剛石中每個碳原子與其相鄰的其他四個碳原子,組成正四面體的共價鍵。而它的晶體結(jié)構(gòu),則是一個正八面體。

鉆石的晶體結(jié)構(gòu)


這樣的結(jié)構(gòu)使得鉆石的硬度非常大,且非常耐高溫,熔點在3815℃左右。自然界中的鉆石也通常在高溫高壓環(huán)境的地底處形成,如果形成的過程中粘上了點氮元素或是其他雜質(zhì),便會產(chǎn)生各種其他顏色的鉆石,一般有黃色、棕色、黑色、粉色等。


這些原始鉆石也就是金剛石晶體,在火山爆發(fā)時被巖漿帶到地球表面,被人類發(fā)現(xiàn)并開采,進(jìn)行切割從而成為一顆永流傳的商業(yè)鉆石,珠寶界一霸。

由此我們可以知道鉆石的主要構(gòu)成是碳,也知道它的形成環(huán)境是高溫和高壓,就可以準(zhǔn)備材料,開始動手造鉆石了。


高溫高壓法

1789年時人類發(fā)現(xiàn)鉆石的成分是碳之后,就一直躍躍欲試想要點碳成鉆。1893年的時候法國化學(xué)家亨利·莫桑就通過自制的電弧爐,將普通的石炭轉(zhuǎn)化為了鉆石。

莫桑嘗試造鉆石


雖然當(dāng)時所制造的鉆石并不純,但證明了高溫高壓法制造鉆石是可行的。而這個方法可以說是非常直接,等同于模擬地表下面的環(huán)境,讓原本松散的碳原子在高溫高壓條件下生長成為鉆石。


聽起來真的很簡單,腦子表示它已經(jīng)學(xué)會了,躍躍欲試。

鉆石制造首先需要一個可以提供高溫高壓環(huán)境的設(shè)備,狂丸非常推薦這套名為Bars的設(shè)備。它的機械結(jié)構(gòu)更為緊湊,內(nèi)部壓力可達(dá)10億帕,能提供高達(dá)2500攝氏度的溫度,可以說是居家必備的好工具了。

Bars系統(tǒng)分解圖


設(shè)備準(zhǔn)備好之后,還差原材料才可以開始制造。由于鉆石的唯一構(gòu)成元素就是碳,所以直接在生活中尋找同樣含有碳元素的物品就可以了,還是很常見的。

可以在吃燒烤的時候順便要一塊炭,也可以學(xué)習(xí)BBC的做法,將一塊吐司燒焦,然后碾成粉狀,記得一定要十成焦。


無論準(zhǔn)備的原材料是什么,總之將其放入Bars系統(tǒng),就可以靜靜等待碳原子在里面重組,然后生長為鉆石晶體了。


經(jīng)過一段時間的等待,取出組裝塊,敲開外部的蠟石,可以觀察小顆粒的金剛石晶體形成。


這是為工業(yè)用途而制造的「碎鉆」,當(dāng)然你也可以用骨灰造一整塊的大鉆石。很多鏟屎官因為舍不得去世的寵物,會選擇將它們做成鉆石佩戴留念。

用骨灰做的大鉆石


怎么樣,高溫高壓法還是挺簡單的吧。制造流程統(tǒng)共就兩步,準(zhǔn)備材料,把材料放進(jìn)Bars。如果你沒成功,只能說明你的設(shè)備不到位。

有網(wǎng)友試著將石炭放在液壓器中,并用家用噴火罐進(jìn)行輔助加熱,然后啟動液壓機以5000帕的壓力對石炭進(jìn)行擠壓。


但結(jié)果是,石炭除了變成石炭粉之外,并沒有什么其他變化。


雖然原理上是差不多,但無論是壓力還是溫度都達(dá)不到制造鉆石的要求。所以沒有Bars的就不建議嘗試高溫高壓法了。

如果買不到合適的設(shè)備,那么也可以了解一下氣相沉積法,相較于高壓高溫制造法,這種方式更像是在種植鉆石。


氣相沉積法

氣相沉積是一種制造高純度、高性能的固態(tài)材料的化學(xué)技術(shù),主要原理就是使氣態(tài)物質(zhì)與固體形成化學(xué)反應(yīng),并產(chǎn)生沉積物。

而將這項技術(shù)運用到鉆石制造上,就是從碳?xì)浠旌衔餁怏w中,生成金剛石晶體沉積物。相較于高溫高壓法,它的優(yōu)勢之處在于,不需要高壓條件。


在開始使用氣相沉積法制造鉆石之前,需要一小塊碳晶片作為金剛石晶體生長的種子。碳晶是碳元素的一種晶體結(jié)構(gòu),在電熱毯中也有使用。

在使用碳晶片「種植」鉆石之前,需要將其固定在方形底座上,先進(jìn)行拋光和打磨。



準(zhǔn)備工作做好后,將打磨好的碳晶片放入含有碳?xì)浠旌衔餁怏w的密閉環(huán)境之中,進(jìn)行2500攝氏度左右的高溫「烘烤」。

在這個過程中,碳?xì)浠旌衔餁怏w中的碳原子會在碳晶片表面進(jìn)行沉積并促使晶體生長。


大約六周左右,金剛石晶體可以成型,并形成較為可觀的大小。不過這個時候,金剛石晶體的四周還是有一些雜質(zhì)的。需要對其進(jìn)行切割規(guī)劃,最大程度的將純凈的部分保留下來。



經(jīng)過打磨,就可以得到一顆完整的鉆石了。


這是專門的人工鉆石實驗室的制造流程,可以看到非常專業(yè),非常高端,讓人看了就覺得臣妾做不到。

不過不要擔(dān)心,狂丸這里有一個低配乞丐版氣相沉積法造鉆石的手工套餐,可以替代復(fù)雜的實驗室環(huán)境,能不能成不好說。


碳?xì)浠衔镉址Q烴,主要由碳和氫組成,而甲烷(CH4)就是最簡單的一種烴類,燃燒碳?xì)浠衔锢缂淄闅怏w等也可以產(chǎn)生碳?xì)浠衔锘旌蠚怏w的固態(tài)沉積。

將火焰槍對準(zhǔn)碳晶片進(jìn)行長時間接連不斷的高溫燃燒,七小時左右可以觀察到表面有薄薄一層晶體出現(xiàn)。


不過這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到可以形成鉆石的標(biāo)準(zhǔn),因此還需要繼續(xù)保持這種狀態(tài)長達(dá)數(shù)周,具體時長取決于最終想要的鉆石克拉數(shù)。


看完這兩種方法,你的大腦是不是已經(jīng)在叫囂著,學(xué)會了學(xué)會了?不過,狂丸在這里還是要提醒一下大家,雖然大腦告訴你已經(jīng)學(xué)會了,但是你的手未必這么想。像對狂丸這種手殘黨來說,「兩步完成手工造鉆石」的正確打開方式,大概就是從入門到放棄吧。

當(dāng)然,如果你有超人的手,那就當(dāng)我什么都沒說。

(文中圖片素材均來源自網(wǎng)絡(luò),僅做交流學(xué)習(xí)使用)

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