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【河寶來科普③】你知道嗎？鉆石也有“河南造”

2023-9-14 20:37:28    來源：大河網

編者按：科普教育是提高公眾科學素養、促進科技創新和發展、增強國家競爭力、推動社會文明進步的重要途徑。 9月17日是全國科普日，本次科普日的主題是“提升全民科學素質 助力科技自立自強”。大河網特別推出“河寶來科普”主題策劃，讓科普河南自主創新的“黑科技”帶你解鎖科學密碼、領略科技魅力。

大河網訊 都說“鉆石恒久遠，一顆永流傳”。鉆石是一種天然的碳晶體，是目前世界上已知的最硬的一種自然物質。碳原子在地球深部、在高溫高壓的環境下結合成了晶體，逐漸形成了鉆石。

作為超硬材料，我國在工業方面對鉆石有著大量的需求。20世紀60年代，中國為擺脫金剛石進口依賴，開始進行人造鉆石的研究。鮮為人知的是，鄭州磨料磨具磨削研究所是我國超硬材料的開創者，先后研制出了我國第一顆人造金剛石和第一顆立方氮化硼。三磨所作為“國家超硬材料及制品工程技術研究中心”、 “國家超硬材料及制品生產力促進中心”和“高性能工具全國重點實驗室”，為河南培養了大批專業人才，助推河南超硬材料和培育鉆石產業從無到有、從小到大、由弱變強，并在產業規模上占據世界優勢地位，使河南成為培育鉆石的世界工廠。

培育鉆石，是指由工廠和實驗室制作出來的人工合成鉆石。目前培育鉆石主要方法有兩種——HTHP（高溫高壓）技術和CVD（氣相沉積）技術。HTHP技術是在10GPa高壓和3000℃以上的高溫下，模擬天然鉆石生長過程，通過碳元素層反應將石墨轉換成鉆石；而CVD技術是在高溫等離子作用下，含碳氣體被離解，碳原子沉積在種子晶體上形成鉆石。

培育鉆石與天然鉆石的外觀、化學成分和晶體結構完全相同，而價格卻只有天然鉆石的1/3左右，曾掀起了超硬材料領域的工業風暴。

隨著培育鉆石技術的不斷發展，培育鉆石從工業進入珠寶行業，由于培育鉆石的品質完全可以與天然鉆石媲美，得到不少年輕消費者的青睞，市場潛力巨大。

據不完全統計，河南每年產出工業級人造金剛石約120億克拉，培育鉆石原石超過600萬克拉，其中相當一部分出口到印度等地切割加工，發往歐洲、北美等區域。而河南供應著我國超80%的培育鉆石原石。

全球培育鉆石看中國，中國培育鉆石看河南，河南是培育鉆石生產大本營。鉆石是奢侈品的代名詞，它美觀、高貴。坐擁巨大產能的河南有望把原本高高在上的鉆石變成平價產品，并由此幫助國人實現鉆石自由。（魯玲 牧堃 劉曉明/視頻 韓雨松/海報）

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