金剛石一種機(jī)械、熱學(xué)、光學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)等方面具有極限性能特殊材料。

    一、人工合成金剛石現(xiàn)狀1954年12月8日，紐約州斯克內(nèi)克塔迪美國GE(通用電器)公司研究發(fā)展心科學(xué)家本迪(F·P·Bundy)、霍爾(H·T·Hall)等人首先克服了高溫高壓工程、材料測試方面種種困難而達(dá)到了這一轉(zhuǎn)變條件，成功地為石墨含碳物質(zhì)金屬熔體合成金剛石，做出了劃時代貢獻(xiàn)。1958年，人工合成金剛石投入商業(yè)生產(chǎn)。從此人工合成金剛石產(chǎn)量逐漸超過了天然金剛石產(chǎn)量。美國通用電氣公司合成工業(yè)金剛石后，又花了15年時間，到1970年，宣告寶石級金剛石合成工藝成功。

    1971年公布了晶種溫梯法詳細(xì)工藝。據(jù)稱，只生產(chǎn)出重量分別為0。30ct、0。31ct、0。39ct三粒透明金剛石，代價之昂貴，無法與天然金剛石相匹敵。1986年，前蘇聯(lián)對外機(jī)構(gòu)宣布，蘇聯(lián)科學(xué)院高溫高壓下合成一顆重達(dá)9988ct特大金剛石晶體，生成溫度比太陽表面溫度還要高。1987年，南非德比爾斯公司金剛石研究室利用高溫高壓法60小時內(nèi)制出1ct金剛石晶體;180小時內(nèi)合成5ct金剛石晶簇，最大單晶為11。14ct，最大長度為16mm，晶體呈立方體(100)八面體(111)為主聚形。這些金剛石一般呈黃色或棕黃色;無解理裂紋;適于進(jìn)行寶石刻面，也可用于拉絲模，切削刀具，輻射探測器等。

    1987年，“金剛石薄膜”世界上興起，國外文獻(xiàn)發(fā)表生長金剛石膜方法有幾十種之多。進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來，膜生長速率、沉積面積結(jié)構(gòu)性質(zhì)已逐步達(dá)到可應(yīng)用程度。研究證實，高質(zhì)量CVD金剛石多晶膜硬度、導(dǎo)熱、密度、彈性(以楊氏膜量表征)透光物理性質(zhì)已達(dá)到或接近天然金剛石，并且金剛石膜具有與單晶金剛石幾乎相同性能，但它連續(xù)性材料，從而解決了尺寸問題。作為21世紀(jì)新型功能材料金剛石薄膜，隨著研究工作與應(yīng)用開拓不斷深入，不遠(yuǎn)將來，金剛石薄膜功能必將各個重要領(lǐng)域，特別高新技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。

    2003年，國外人造金剛石又獲得2項突破性進(jìn)展———俄羅斯生產(chǎn)出性能超過金剛石大分子三維聚合物，日本研發(fā)出超高硬度人造金剛石。俄羅斯科學(xué)院化學(xué)物理研究所根納季·科羅廖夫博士領(lǐng)導(dǎo)科研小組，經(jīng)過近30年不懈研究，終于找到有效控制分子行為方法，成功地合成了大分子三維結(jié)構(gòu)聚合物。這一工藝稱為“激活聚合作用”，其性能測試指標(biāo)完全超過了金剛石性能指標(biāo);日本愛媛大學(xué)深部地球動態(tài)研究心采用不同催化劑“直接轉(zhuǎn)化法”第一次用石墨直接合成出純度很高多晶金剛石，集合了直徑數(shù)十納米微粒子多晶體，硬度可達(dá)140GPa，高出單晶2倍以上，而且更耐高溫。

    二、人工合成金剛石主要生產(chǎn)國目前世界上能夠生產(chǎn)人造金剛石國家有二十幾個:美國、英國、國、愛爾蘭、俄羅斯、烏克蘭、瑞典、韓國、日本、法國、白俄羅斯、烏茲別克、德國等等，我們估計，世界人造金剛石現(xiàn)今年產(chǎn)量突破30億克拉，其國年產(chǎn)量有20億克拉之多，為世界人造金剛石生產(chǎn)超級大國，、低端產(chǎn)品產(chǎn)量屬世界之最，其價格之低也世界之最。而CE公司(年產(chǎn)1。6億克拉)、DeBeers公司(年產(chǎn)2億克拉左右)、韓國日進(jìn)公司為6000-8000萬克拉，這些公司產(chǎn)品均為高端產(chǎn)品。

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