头发真的可以做钻石吗?我想最早收到这个信息的是我们在上初中的时候,化学课上,老师说到同素异形体的时候,举的例子就是钻石和石墨,无形之中,我们就把石墨和钻石划了等号。
然后逻辑推理来了,石墨主要成分是碳,头发中也有碳,所以头发可以变石墨,然后变成钻石。结论就是头发可以做钻石。 其实头发变钻石里面的难度非常大,首先是头发中的碳含量太少且杂质又多,1g头发大概理论上含有30-40%的碳,但是实际提取只能到20-25%,想要高精度提取,成本根本受不了。 然后就是转化技术的选择,目前主要是两种,一种是CVD法,一种是HPHT法。
CVD法中文名字叫化学气相沉淀法,下图是CVD法生长装置原理图。
过程简单描述就是:将一颗成品钻石切成很薄的片,取其中一片做基体(种晶),将甲烷(CH4)和氢气(H2)混合,输送至真空的反应舱内,在800-1000摄氏度的情况下,在微波的作用下,基体(种晶)就会生长,经历一段时间后,就得到我们要的钻石了。 这种钻石,基本和天然的没有区别,但是我们可以发现,石墨从头到底都没有出现过,碳是以甲烷的形式参与反应的。
另外一种HPHT法,就是国内用的最多的,又叫超高温超高压法,国内主要设备名字叫正六面体液压机,差不多张长这个样子
这是这个设备的工作原理图。
这是培养好的晶床,这个晶床内,大约有20粒金刚石,不是所有培养都能成功的,有的会发育失败的,比如只结出来一半,10粒左右。
HPHT法,压力要求在5吉帕(约5万个大气压),
温度要求在1350-1800摄氏度之间,
需要用到多种促媒,如Fe,Ni,Co等,
晶种,天然钻石或者合成钻石
碳源:钻石粉或者石墨粉。
好了,知识都在这里了,头发能不能变金刚钻,还请您自己下结论。
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