雖然有的女明星在自己的視頻裡誠懇建議大家,千萬不要買1克拉以下的鑽石,因為它們都是碎鑽,是不值錢的。
但查了一下鑽石的價格,表示打擾了,不要說碎鑽,就連鑽渣也夠狂丸吃上一段時間的泡面了。
所以,如果你不想買碎鑽,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。趕緊把小學手工課的工具都找出來,今天就是要教你做鑽石。
在動手操作之前,還是要上一下理論知識課,講解一下天然鑽石是如何形成的。學會了之後融會貫通,才能更好的從零造出一顆鑽石。
鑽石又名金剛石,是已知的天然最硬的物質,但其實它們是由碳元素構成的,本身特殊的結構,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構不同,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。而它的晶體結構,則是一個正八面體。
鑽石的晶體結構
這樣的結構使得鑽石的硬度非常大,且非常耐高溫,熔點在3815℃左右。自然界中的鑽石也通常在高溫高壓環境的地底處形成,如果形成的過程中粘上了點氮元素或是其他雜質,便會産生各種其他顔色的鑽石,一般有黃色、棕色、黑色、粉色等。
這些原始鑽石也就是金剛石晶體,在火山爆發時被岩漿帶到地球表面,被人類發現并開采,進行切割從而成為一顆永流傳的商業鑽石,珠寶界一霸。
由此我們可以知道鑽石的主要構成是碳,也知道它的形成環境是高溫和高壓,就可以準備材料,開始動手造鑽石了。
高溫高壓法
1789年時人類發現鑽石的成分是碳之後,就一直躍躍欲試想要點碳成鑽。1893年的時候法國化學家亨利·莫桑就通過自制的電弧爐,将普通的石炭轉化為了鑽石。
莫桑嘗試造鑽石
雖然當時所制造的鑽石并不純,但證明了高溫高壓法制造鑽石是可行的。而這個方法可以說是非常直接,等同于模拟地表下面的環境,讓原本松散的碳原子在高溫高壓條件下生長成為鑽石。
聽起來真的很簡單,腦子表示它已經學會了,躍躍欲試。
鑽石制造首先需要一個可以提供高溫高壓環境的設備,狂丸非常推薦這套名為Bars的設備。它的機械結構更為緊湊,内部壓力可達10億帕,能提供高達2500攝氏度的溫度,可以說是居家必備的好工具了。
Bars系統分解圖
設備準備好之後,還差原材料才可以開始制造。由于鑽石的唯一構成元素就是碳,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,也可以學習BBC的做法,将一塊吐司燒焦,然後碾成粉狀,記得一定要十成焦。
無論準備的原材料是什麼,總之将其放入Bars系統,就可以靜靜等待碳原子在裡面重組,然後生長為鑽石晶體了。
經過一段時間的等待,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。
這是為工業用途而制造的「碎鑽」,當然你也可以用骨灰造一整塊的大鑽石。很多鏟屎官因為舍不得去世的寵物,會選擇将它們做成鑽石佩戴留念。
用骨灰做的大鑽石
怎麼樣,高溫高壓法還是挺簡單的吧。制造流程統共就兩步,準備材料,把材料放進Bars。如果你沒成功,隻能說明你的設備不到位。
有網友試着将石炭放在液壓器中,并用家用噴火罐進行輔助加熱,然後啟動液壓機以5000帕的壓力對石炭進行擠壓。
但結果是,石炭除了變成石炭粉之外,并沒有什麼其他變化。
雖然原理上是差不多,但無論是壓力還是溫度都達不到制造鑽石的要求。所以沒有Bars的就不建議嘗試高溫高壓法了。
如果買不到合适的設備,那麼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鑽石。
氣相沉積法
氣相沉積是一種制造高純度、高性能的固态材料的化學技術,主要原理就是使氣态物質與固體形成化學反應,并産生沉積物。
而将這項技術運用到鑽石制造上,就是從碳氫混合物氣體中,生成金剛石晶體沉積物。相較于高溫高壓法,它的優勢之處在于,不需要高壓條件。
在開始使用氣相沉積法制造鑽石之前,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構,在電熱毯中也有使用。
在使用碳晶片「種植」鑽石之前,需要将其固定在方形底座上,先進行抛光和打磨。
準備工作做好後,将打磨好的碳晶片放入含有碳氫混合物氣體的密閉環境之中,進行2500攝氏度左右的高溫「烘烤」。
在這個過程中,碳氫混合物氣體中的碳原子會在碳晶片表面進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的。需要對其進行切割規劃,最大程度的将純淨的部分保留下來。
經過打磨,就可以得到一顆完整的鑽石了。
這是專門的人工鑽石實驗室的制造流程,可以看到非常專業,非常高端,讓人看了就覺得臣妾做不到。
不過不要擔心,狂丸這裡有一個低配乞丐版氣相沉積法造鑽石的手工套餐,可以替代複雜的實驗室環境,能不能成不好說。
碳氫化合物又稱烴,主要由碳和氫組成,而甲烷(CH4)就是最簡單的一種烴類,燃燒碳氫化合物例如甲烷氣體等也可以産生碳氫化合物混合氣體的固态沉積。
将火焰槍對準碳晶片進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。
不過這還遠遠達不到可以形成鑽石的标準,因此還需要繼續保持這種狀态長達數周,具體時長取決于最終想要的鑽石克拉數。
看完這兩種方法,你的大腦是不是已經在叫嚣着,學會了學會了?不過,狂丸在這裡還是要提醒一下大家,雖然大腦告訴你已經學會了,但是你的手未必這麼想。像對狂丸這種手殘黨來說,「兩步完成手工造鑽石」的正确打開方式,大概就是從入門到放棄吧。
當然,如果你有超人的手,那就當我什麼都沒說。
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