D. 人工合成钻石

（1955 年，美国通用电气公司（GE）世界上首次用高压高温法（HPHT）合成钻石）
（CVD法合成钻石的基本原理）

D. 人工合成钻石

世界上有30多种宝石可是人工合成。理论上讲所有的矿物宝石都可以从实验室合成出来。有些宝石矿物可以用多种方法合成出来。如刚玉族晶体，红宝石(Ruby)，蓝宝石(Sapphire)可以用多达五六种方法来合成。

同样，一块小小的钻石，要经过地球深处千万年的自然造化。但是，随着科技发展，大地母亲的这项专利已经被打破。科学家可以通过高科技手段，培养制造出不是天然胜似天然的合成钻石。昔日大自然千百万年的天工，如今只需要几天时间就可完成。

早在1955年，美国通用电器公司就找到了如何在一个房间大小的机器中对碳施以高温高压从而制造出钻石尘埃和芯片的办法。但这种方式制造出的钻石材料纯度不高，体积有限，还无法作为珠宝或是数码技术材料之用。之后的数十年中，许多公司和发明家都在寻找制造出更大更好的钻石的办法。到20世纪90年代，研究者们的研究方向就主要集中在两种方法上。

一种方法是采用高温高压法(HPHT)。在这方面美国，俄罗斯， 日本领先，但俄罗斯人生产的设备较便宜。如美国佛罗里达州的Gemesis公司买入俄罗斯的设备生产合成钻石。该公司目前能在58000个大气压强下，通过2300华氏度的高温将碳压成略带黄色的钻石。这种钻石引起了珠宝商的兴趣，但却因纯度不够无法用于工业数码技术。

另一种方法被称为化学气相沉淀法（CVD）。这种技术更为精细。它是将一种含碳的混合蒸汽置于一定温度和压力下，从而模出宇宙开始时的状况。蒸汽中的原子就会就按钻石的结构结合在预先放置在实验仓中的钻石基板晶体上。由于原子不断结合上去，基板晶体会不断长大，形成大得多的钻石。通过这种方法制成的钻石纯度相当高。同时通过这种技术制成的钻石晶片与电脑芯片中的硅晶片非常相似并能够让电脑承受更高速度的运转。CVD法可以更有效地对钻石定型。也就是说可以制造出超薄钻石，这种超薄钻石在微机处理器等领域将大有用武之地。美国马萨诸塞州的人工合成技术制造企业“阿波罗之钻”(Apollo Diamonds) 最早用此法合成钻石。目前已有多家公司跟随。

不管用那种方法合成一块一克拉大小的钻石，只需要数日时间。目前可长出数克拉的合成钻石。但完全无色透明的钻石还是很困难。

受人工合成钻石威胁最大的是那些像戴比尔斯(De Beers)这样的钻石矿业公司。这家总部设在伦敦的公司在一百多年来几乎垄断了全球的钻石经营。戴比尔斯是全球最大的钻石矿业公司，集团属下有位于南非的钻矿，及与博茨瓦纳、纳米比亚及坦桑尼亚政府合作在当地开采的钻矿所生产的宝石级钻石，以价值计约占全球总产值一半。单单在美国，每年就销售近一亿颗钻石。 面对人工合成钻石的挑战，戴比尔斯应对的方法是提高检测能力，因此投巨资来研究开发更为精确敏感的检验方法。目前，最可靠的是通过紫外线检测到钻石生长的年龄，是几天，几岁，还是几百万年。但是，对于普通的消费者来说，唯一的区别不过是个情感和信念问题，谁敢怀疑英国女王的钻石项链是假的呢？至于说到在工业上的应用，天然与人工的区别就更没有什么实际的意义，除了人工的可以做得可能更纯、更完美以外，唯一的区别恐怕是成本和价格。

工业领域中使用的钻石大多为人工合成钻石。工业领域每年对钻石的需求量是200吨左右，是天然钻石的好几倍。全球工业用钻石的潜在市场价值是500亿美元，几乎与每年有600亿市场价值的珠宝钻石行业持平，是纯钻石行业（167亿美元）的几倍。

有关宝石级人工合成钻石的生长技术和如何与天然同类钻石区分，以后将详细介绍。