人造鑽石,會終結“鑽石恆久遠,一顆永流傳”的神話嗎?

一說起鑽石大家就會將它與愛情聯繫起來,由於鑽石是目前發現的最堅硬的寶石,所以它被看作是愛情堅貞不渝的象徵。

同時鑽石的價格也非常昂貴,所以鑽石在被人類發現以後,立刻就成為最好的寶石,成為全世界公認的“寶石之王”

鑽石的價格昂貴是因為它的稀缺性,一顆天然鑽石要幾十億年才能生成。

在地球內部100~300公里處,壓力為4500~6000兆帕,溫度1000~1500攝氏度.


人造鑽石,會終結“鑽石恆久遠,一顆永流傳”的神話嗎?


這個環境是高溫高壓,猶如一個煉爐般的過程中,由碳元素組成的結晶體經過數億年,最後形成了天然鑽石,再由火山將其帶到地表,這就是天然鑽石的形成過程。

鑽石也叫金剛石,這種礦物的主要成分是碳元素。

它的特殊結構讓其非常堅硬,加工難度大,化學穩定性好,韌性差等特點,鑽石的單位叫克拉(Ct),1克拉等於0.2克。

隨著技術的發展,人們開始嘗試在工廠裡生產鑽石。


人造鑽石,會終結“鑽石恆久遠,一顆永流傳”的神話嗎?


前一陣子,一項重要的科研成果吸引了大量目光,中央財經頻道也對這項技術進行了報道。

這項技術就是:人造鑽石。

據報道,研究團隊把從甲烷氣體中分裂出的碳原子,沉積在“種子鑽石”上,鑽石的生長速度可以達到每小時0.007毫米。

照這個速度,7天就可以“長”出一顆1克拉大小的鑽石。

而它的價格,只有天然鑽石的1/6。

也就是說,現在你在市場上花3萬元買的天然鑽石,如果換成人造鑽石,只需要5000塊。

這也太便宜了!

那這種人造的鑽石,跟天然的鑽石,能一樣嗎?


01


鑽石,和煤炭、石墨的主要成分一樣,都是碳。

只不過它們當中碳原子的排列方式不同。

在鑽石中,碳原子的排列是一種四面體結構,而在石墨中,碳原子的排列是一種平面結構。

排列方式不同,使得鑽石硬,石墨軟;

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鑽石和石墨


天然鑽石在地球深處高溫高壓的環境下形成,然後火山爆發時被岩漿帶到地球表面。

大部分天然鑽石的形成時間都在幾十億年前,差不多與地球的年紀一樣古老。

天然鑽石在自然環境中形成時,經常會有其他元素混雜進來,使得一些天然鑽石不完全透明,且會呈現出特定的顏色。

比如有的鑽石帶一點粉紅色,有的鑽石帶一點天藍色,有的鑽石帶一點淺黃色。

而實驗室中長出的人造鑽石,比天然的鑽石雜質更少,因此純度和透明度會更高。

天然鑽石中98%都是含氮元素較多(0.1-0.3%)的鑽石(稱為Ia型鑽石),剩下的是含氮較少(稱為Ib型)或不含氮(稱為II型)的鑽石。

而人造鑽石一般都是含氮較少(Ib型)或不含氮(II型)的鑽石。

總體來說,在實驗室中長出的人造鑽石,與天然鑽石基本沒有什麼區別,連用科學儀器都很難分辨。

本質上,人造鑽石和天然鑽石其實就是一種東西,只不過它們的生成方式不同而已。


02


人造鑽石又叫它培育鑽石,是模擬天然鑽石結晶的過程而生產出來的鑽石;

有兩種鑽石生長法。

高溫高壓法(HPHT)只能做小顆粒鑽石,具有成本低,純度低等特點,這種鑽石處於中低端,作為工業用途,如用來製造鑽頭,刀具等;

化學氣體沉積法(CVD)能做大顆粒鑽石,具有成本高,純度高等特點,這種方法制造的鑽石能達到高級鑽石的顏色和純淨度。


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化學氣體沉澱法

首先用激光從人造鑽石或天然鑽石上削下細小的薄片,這塊薄片就好比是人造鑽石的種子。

激光會讓鑽石薄片變黑,還要對這塊鑽石薄片拋光,在鑽石薄片周圍塗上樹脂和化學劑,讓鑽石薄片完全固定在鋼塊上。


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將固定有鑽石薄片的鋼塊旋接在螺紋杆上,放入帶有鑽石顆粒的轉輪上,讓鑽石薄片與鑽石顆粒接觸。

轉輪旋轉時會產生摩擦力,鑽石是最堅硬的礦物,只有其它鑽石能有效拋光鑽石,前後差別非常驚人,鑽石薄片表面會變得晶瑩剔透。


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現在就可以開始培養了,用夾子將鑽石薄片放在特製的金屬底座上,它們之間留有生長所需的足夠空間。


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用金屬箱蓋住它們,注入氫氣和甲烷氣體,機器內會增加壓力,將鑽石薄片加熱到1千攝氏度以上,甲烷會分解出碳原子。

形成等離子體降落在鑽石薄片上,沉澱結晶幫助它們長大。


人造鑽石,會終結“鑽石恆久遠,一顆永流傳”的神話嗎?


鑽石能以每小時0.006毫米的速度生長,兩天時間就能獲得周圍包裹著石墨的鑽石。


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通過放大鏡檢查品質,還要放入另一個拋光轉輪將鑽石修剪成經典的鑽石形狀,就會讓鑽石更加閃亮奪目,


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高溫高壓法


這種方法也需要用鑽石薄片作為人造鑽石的種子,再將提純後的碳元素金剛石粉,起催化作用的鎳鐵,和鑽石種子裝入生長艙中。


人造鑽石,會終結“鑽石恆久遠,一顆永流傳”的神話嗎?


將生長艙放入一臺分球式頂壓機中,啟動時頂壓機產生5000~6000兆帕的高壓,通過導電讓生長艙上的加熱棒加溫,讓生長艙內的溫度達到1200攝氏度以上。


還要讓生長艙內上下有20~50攝氏度的溫差,金剛石粉將熔化成移動的碳原子,高溫區的碳原子會向低溫區擴散,不斷沉積在鑽石種子上,經過一週就能生長出一顆人造鑽石。


人造鑽石,會終結“鑽石恆久遠,一顆永流傳”的神話嗎?

03


人造鑽石和天然鑽石並沒有本質的不同。

那有了人造鑽石,天然鑽石的市場會受到衝擊嗎?

在過去,鑽石之所以那麼貴,主要是因為稀缺。

一般貴的東西,大部分都是因為稀缺。

那鑽石真的稀缺嗎?

在一開始,鑽石確實非常稀缺,那時候只有王公貴族才能擁有鑽石。

到了後來,因為發現了大量鑽石礦,鑽石就變得沒有那麼稀缺了。

礦主們為了獲得更大的市場,開始瘋狂開採,瘋狂降價。

結果利潤空間變得很小,大家誰也沒撈到好處,元氣大傷。

於是,這些礦主們就化敵為友,成立了戴比爾斯集團(De Beers Group),控制了全球絕大部分的鑽石供給,來維護鑽石的稀缺性。

掌握了稀缺資源,就擁有了定價權。

所以,戴比爾斯集團就可以把鑽石賣得非常昂貴。

南京有一家叫鹽水鴨遠近聞名,但每天就做50只。每天早上開門之前,門口就已經排了很長的隊,開門一小時,50只鹽水鴨就賣完關門了。你要是想買,就只能第二天早早來排隊。

因為這家鹽水鴨掌握著稀缺資源,所以他是強勢的一方。

過去海爾剛剛做冰箱的時候,買冰箱都是要搶的,你能買到一臺就已經很厲害了,更別說貨比三家,和賣家討價還價了,一般情況下,你想買都買不到。

因為海爾掌握著稀缺資源,所以他是強勢的一方。

掌握了稀缺資源,就擁有了定價權,就可以把產品賣得很貴。

天然鑽石很昂貴,就是這個邏輯。

但是現在,有了人造鑽石,鑽石就會開始變得不稀缺。

這個行業就有可能遇到巨大的挑戰。


最後的話

一切商業的核心價值,都源自於稀缺,和對稀缺的定價。

越稀缺,越不可替代,就越有定價權。

所謂:物以稀為貴。

商家想盡一切方式,諸如:打磨產品、開發技術、研發專利、提升服務、打造平臺等。

這一切的背後,都是為了擁有一段時間的稀缺性,從而掌握定價權。

鑽石,就是最典型的稀缺生意。

但是,當一些新東西問世的時候,就有可能打破原有的稀缺。

比如,人造鑽石。

這個時候,就會上演一場“維護稀缺”和“摧毀稀缺”的博弈。


文中Gif截取自Youtube《ALTR_Lab_Created_Diamonds___Helzberg_Diamonds》《How_It's_Made--Diamonds》《Processing_of_making_HPHT_Rough_Diamond》《Heart_In_Diamond紀念鑽石製作過程_骨灰鑽石_生命寶石_鑽石葬_恆遠鑽石》《diamond blocks get smashed by iron wrecking ball》 電影血鑽片段文字。


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