adamasnano NDNV20nmhi說(shuō)明書

鉆石可分為兩大產(chǎn)地：（1）天然鉆石，（2）合成鉆石。

天然鉆石

天然鉆石包括任何因自然發(fā)生的過(guò)程或事件而形成的鉆石。在天然鉆石 分類中，可以確定兩個(gè)主要的子分類，我們將其稱為陸地鉆石和沖擊鉆石。 

陸地鉆石形成于地幔內(nèi)（地表以下約 100 英里），在那里難以置信的溫度和壓力可以促進(jìn)由碳材料形成鉆石。這些鉆石通過(guò)火山運(yùn)輸運(yùn)輸?shù)降乇恚ǔＴ诮鸩麕r中發(fā)現(xiàn)。開采的天然鉆石主要來(lái)自金伯利巖。

合成鉆石由通過(guò)人類開發(fā)的方法生長(zhǎng)的鉆石組成。對(duì)金剛石合成的生長(zhǎng)方法的開發(fā)是中期到20的后半中有影響力的創(chuàng)新個(gè)世紀(jì)，創(chuàng)造了幾個(gè)行業(yè)，如石油和天然氣革命性的材料的開發(fā)，切割和研磨，結(jié)束電子行業(yè)，等等。已開發(fā)的合成金剛石的三個(gè)主要來(lái)源是高壓高溫 (HPHT)、爆炸和化學(xué)氣相沉積 (CVD)。對(duì)于納米晶金剛石和熒光納米金剛石的生產(chǎn)，爆炸或高溫高壓金剛石是最重要的。

高壓高溫 (HPHT) 合成鉆石是在模擬天然鉆石生長(zhǎng)條件的高壓（幾 Gigapascals）和高溫（~3000 °C）細(xì)胞內(nèi)生產(chǎn)的（盡管受到更多控制）。在這些電池中，高純度石墨通過(guò)熔融金屬催化劑（例如鎳）傳輸?shù)浇饎偸ХN，在那里會(huì)發(fā)生成核和隨后的金剛石生長(zhǎng)。通常，可以用HPHT方法生長(zhǎng)幾十微米到幾百微米數(shù)量級(jí)的顆粒。HPHT 金剛石最大的工業(yè)用途是制備高度耐磨的磨料切割或鉆孔部件；然而，HPHT 鉆石目前是制備熒光鉆石的主要原料（原因稍后會(huì)說(shuō)明）。

爆炸納米金剛石 (DND) 是在爆炸的最初幾微秒內(nèi)存在的條件下形成的。不，爆震金剛石不是指通過(guò)引爆較大的金剛石顆粒將它們破碎成更小的顆粒而形成的金剛石，而是指由含碳本身形成的金剛石。TNT 和 RDX 的混合物等在密封腔內(nèi)引爆，在某些情況下由氣體、液體或什至冰塊提供冷卻（爆炸裝藥在爆炸前被凍結(jié)在一塊冰塊內(nèi)）。在爆炸的最初幾微秒內(nèi)經(jīng)歷的高壓和高溫導(dǎo)致中含有的碳轉(zhuǎn)化為液相，隨著液體冷卻，碳以約 4-5 納米的球形金剛石顆粒形式沉淀出來(lái)。

化學(xué)氣相沉積 (CVD) 金剛石是在特殊的生長(zhǎng)反應(yīng)器中在高溫下形成的（但與 HPHT 或爆炸技術(shù)相比壓力要低得多）。金剛石的生長(zhǎng)是在含有金剛石籽晶的基材上開始的，通常使用甲烷 (CH 4 ) 和氫氣 (H 2） 氣體。CVD 金剛石和生長(zhǎng)方法是半導(dǎo)體工業(yè)中許多材料所使用的生長(zhǎng)方法的延伸；然而，用于生長(zhǎng) CVD 金剛石的反應(yīng)器不同于傳統(tǒng)的 CVD 反應(yīng)器（這里將不討論）。CVD 金剛石允許對(duì)非常原子級(jí)純的金剛石進(jìn)行最可控的生長(zhǎng)，但它不是納米晶微粒金剛石的可擴(kuò)展生產(chǎn)方法。盡管如此，CVD 是生產(chǎn)用于微電子應(yīng)用的薄膜金剛石的方法，它可用于生產(chǎn)更大的寶石級(jí)鉆石。

鉆石的類型分類

成熟的鉆石科學(xué)分類系統(tǒng)與其天然或合成 來(lái)源有關(guān)，但與其氮雜質(zhì)含量有關(guān)。氮可能是鉆石中最重要的雜質(zhì)成分，因?yàn)樗鼤?huì)對(duì)光學(xué)外觀和熒光特性產(chǎn)生巨大影響。應(yīng)該注意的是，術(shù)語(yǔ)“雜質(zhì)"在這個(gè)意義上的意思是“不是碳"，并不暗示氮的存在是不需要的污染物（在某些情況下，這可能是真的，但在其他情況下，它可能不是是）。兩種主要的類型分類是：

• I 型：含有氮作為其主要雜質(zhì)成分的金剛石。

• II 型：幾乎不含可測(cè)量的氮雜質(zhì)的金剛石。

在I類分類中：

• Ia 型：含有約 0.1 at.% (~1000 ppm) 的置換氮雜質(zhì)含量的金剛石。幾乎所有的天然鉆石都屬于Ia 型。

• Ib 型：含有約 0.01 at.% (~100 ppm) 置換氮雜質(zhì)含量的金剛石。大多數(shù)HPHT 鉆石 屬于Ib 型。 

同樣，II 類分類包含兩個(gè)子分類（IIa 類和 IIb 類）；然而，它們目前并未用于生產(chǎn)熒光納米金剛石。大多數(shù)CVD 合成金剛石屬于II 型，并且含有少于 0.005 at.% (<50 ppm) 的氮雜質(zhì)。硼的存在用于確定 IIa 型和 IIb 型之間的區(qū)別，IIa 型是原子級(jí)純度最高的鉆石。

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