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高中物理:人造钻石

admin 人造钻石 2021年05月20日

  实验材料 人造钻石 选自《新知客》2010 年第 2 期 人造钻石 直到上世纪 50 年代,人们才制造出 0.1 毫米大小的人造钻石。今天人造钻石已经是相 对成熟的技术,除了压力机,还有蒸汽沉积、超声波、爆炸等多种方法,也出现了首饰级别 的人造钻石。当然,需耍的费用也是不菲的。 高温高压 虽然钻

  实验材料 人造钻石 选自《新知客》2010 年第 2 期 人造钻石 直到上世纪 50 年代,人们才制造出 0.1 毫米大小的人造钻石。今天人造钻石已经是相 对成熟的技术,除了压力机,还有蒸汽沉积、超声波、爆炸等多种方法,也出现了首饰级别 的人造钻石。当然,需耍的费用也是不菲的。 高温高压 虽然钻石比石墨坚硬得多,但是它其实并不如石墨稳定。至少耍在超过 2000℃的高温 和 5 万个大气压下,石墨才能缓慢地转变成钻石,而且反应速度较慢,需要添加镍、锰等金 属催化剂。 实验步骤 1.将氧化镁晶体切成边长 10cm 的八面体。再在其中切割出一个直径 4cm 的圆柱形孔。 2.将氧化锆晶体切割成 3 个环状,尺寸如图所示。 3.将石墨加工成 4 个直经 1.7cm 的盘,在每一片中夹以镍、锰催化剂。 4.氧化锆晶体拼成一个压力容器,再将钽锆钼环接好电极放进去,最后在里面放入夹 好芯的石墨盘。 5.给钽锆钼环通电,将石墨加热到 2000℃,放到超高压力机下。容器内将产生 5 万个 大气压以上的的压力。几个小时后,在石墨饼的残余物中能找到微小的钻石颗粒。 注意 小心烫伤!请不要在冷却之前取出石墨饼。本实验仅供娱乐,并无实际可操作性。


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