【#合肥一国家实验室技术实现产业化#】以一颗天然钻裸石为“种子”，在高温低压的环境下，籽晶片慢慢“成长”，一周时间就能长成一克拉的“真钻石”。
6月16日，记者走进合肥这个能“种”钻石的神奇实验室。虽是实验室培育的钻石，但化学和物理特性上和天然钻石一样，有着各种国际认证的证书，不同的是它会标注“Laboratory grown diamond”，价格是天然钻石的20%到30%。
这个培育钻石的科研团队源于合肥一国家实验室。经过30多年的沉淀，这项技术从实验室走向市场，为人们的生产生活服务。
培育钻石是什么？在实验室里生长的“真钻石”
一个个装满气体的容器，像一个个大型微波炉，戴上专业眼镜，可以从一个小小的孔里窥探到正在卖力生长的钻石毛坯。6月16日，记者来到位于合肥高新区的一个培育钻石的实验室。这是什么钻石呢？和我们在商场里所购买的钻石又有什么不同呢？
这个实验室来自于合肥先端晶体科技公司，公司总经理宋学瑞告诉记者，这种钻石其实是一种人工培育的钻石，也叫培育钻石。它是以一块天然钻裸石为种子，利用高纯度甲烷，加上氢等气体辅助，在微波等离子发生器内，以高温低压的方式，形成碳离子。这些等离子体就会像灰尘一样，在空气中一点一点沉积到种子钻石上，籽晶片就会慢慢地一层一层越长越大。
在实验室里，记者见到了钻石培育的全过程。先是在一个个激光切割仪器里，对一块块裸石进行切割，之后它们会进入到另外一个房间内进行抛光和打磨，最后再进入甲烷和氢气的容器里，通过高温低压，让其慢慢生长。“最大可形成大至10克拉的透明钻石。”宋学瑞说，在实验室长成的是钻石毛坯，切割加工后成为可以佩戴的闪闪发亮的钻石。“因为从化学和物理特性上和天然钻石一样，它也是真钻石。”
一颗钻石长成要多久？一克拉钻石长成只需一周
一颗天然钻石的成长，需要经历几百万年甚至是几亿年的时间。但是如果在实验室里，一颗一克拉的大钻石长成只需要5-7天的时间。当然，克拉数越高，生长的时间就越长。
在生长钻石的容器里，记者看到有高温的光线照射着正在生长的钻石。宋学瑞说， 正是这样的高温低压，让钻石得以快速生长。“生长中的温度非常重要，一旦太高了，价值不菲的钻石就会在顷刻间变成一钱不值的石墨。我们实验室一般控制在800-1000℃。”
钻石作为顶级的奢侈品，在珠宝市场尤其受到女性青睐。但是天然的钻石产量毕竟有限，因此它才会尤为珍贵。长期的开采，消耗大量的人力、能源，且这种资源不可再生。“与天然钻石比起来，培育钻石的优点就在于它是可持续的资源，更加环保，并且它的纯净度也更高。”
培育钻石怎么用？价格如何？作为首饰佩戴，也可应用于工业和量子信息实验
“钻石恒久远，一颗永流传”，这个广告语在全世界广为流传，它也给钻石赋予了一种特殊意义。但随着科技的发展，人工培育钻石的出现，钻石可能也将被重新定义。“像一些国际知名珠宝品牌、奢侈品牌都开始在产品上采用培育钻石了。”宋学瑞介绍，培育钻石的价格大约是天然钻石的20%-30%。也就是说，如果你能够接受培育钻石成为你的佩戴宝石的话，那么你就有了“钻石自由”的可能性。
除了时尚和装饰外，培育钻石在工业上的运用更加广泛。该公司销售总监胡学勖表示，由于钻石的硬度和它天然的导热效果，它可以运用在刀具领域、电子器件热管理、光学窗片、量子信息领域。并且它的半导体参数也优于其他半导体，它也是一种终极半导体材料。
谈及未来培育钻石的价格，胡学勖称，“培育钻石与天然钻石虽然性质一样，对于市场来说属于两种不同定位的产品，价格上形成互补。经过这些年的发展，未来的价格还是会相当稳定。”
“钻石园丁”是谁？源于合肥这个国家实验室
在宋学瑞的公司，我们也看到了许多已经打磨成成品，可以直接售卖的一克拉到4克拉裸钻，捧在手心里的培育钻石和商场橱窗里的天然钻石毫无差别，它的每一个切割面都在反射着光芒，闪闪发亮。
那么这些实验室里长出来的钻石究竟用的是什么高科技呢？宋学瑞为我们揭开谜底。
我们看到的这些闪闪发光的、从一克拉到4克拉不等的钻石所用的是CVD的技术。英文名全称叫做ChemicalVaporDeposition，也就是化学气相沉淀。这种技术源于中国科大的一所国家实验室。
“当时我们的先端薄膜实验室对实验器材有需求，需要金刚石薄膜。”宋学瑞说，“这个器材是很薄的一片，用于NV色芯的研究，那时只有国外能提供这种原材料。原料掌握在别人手上，成为实验的一个瓶颈，我们必须自己来做。”
宋学瑞是中国科大物理系毕业的博士，公司的创始人都是中国科大的教授，而他和公司的核心研发团队也都是中国科大的博士。1988年，这个实验室开始探索培育金刚石方面的科学研究，经过了30多年，经历了无数次实验失败积累的经验，才终于掌握了培育钻石的全流程技术。
“像这个抛光的仪器就是我们实验室自己研发的。培育钻石的很多仪器都是我们自己做的。”中国科大的这个团队创立的公司虽然成立于2017年，但是培育钻石的技术从实验室走向产业化，却用了30多年。这也是一项重要的技术成果转化。
胡学勖透露，目前公司有20多人，每年的产值都是成倍增长，今年有望突破3000万元。“我们是培育钻石的生产方，属于这个产业的上游，在我们中下游还有打磨切割、工业生产等。我们的生产技术在全国是最先进的，产品也销往全国各地以及印度、美国等多国。”
还有很多人想问，培育钻石有官方认证吗？胡学勖说，跟天然钻石一样，国际权威珠宝检测机构GIA、IGI、HRD也会按照天然钻石标准出具相应的证书。不同的是，它们的证书上会特别标注“Laboratory grown diamond”，就是实验室培育钻石。
6月16日，记者走进合肥这个能“种”钻石的神奇实验室。虽是实验室培育的钻石，但化学和物理特性上和天然钻石一样，有着各种国际认证的证书，不同的是它会标注“Laboratory grown diamond”，价格是天然钻石的20%到30%。
这个培育钻石的科研团队源于合肥一国家实验室。经过30多年的沉淀，这项技术从实验室走向市场，为人们的生产生活服务。
培育钻石是什么？在实验室里生长的“真钻石”
一个个装满气体的容器，像一个个大型微波炉，戴上专业眼镜，可以从一个小小的孔里窥探到正在卖力生长的钻石毛坯。6月16日，记者来到位于合肥高新区的一个培育钻石的实验室。这是什么钻石呢？和我们在商场里所购买的钻石又有什么不同呢？
这个实验室来自于合肥先端晶体科技公司，公司总经理宋学瑞告诉记者，这种钻石其实是一种人工培育的钻石，也叫培育钻石。它是以一块天然钻裸石为种子，利用高纯度甲烷，加上氢等气体辅助，在微波等离子发生器内，以高温低压的方式，形成碳离子。这些等离子体就会像灰尘一样，在空气中一点一点沉积到种子钻石上，籽晶片就会慢慢地一层一层越长越大。
在实验室里，记者见到了钻石培育的全过程。先是在一个个激光切割仪器里，对一块块裸石进行切割，之后它们会进入到另外一个房间内进行抛光和打磨，最后再进入甲烷和氢气的容器里，通过高温低压，让其慢慢生长。“最大可形成大至10克拉的透明钻石。”宋学瑞说，在实验室长成的是钻石毛坯，切割加工后成为可以佩戴的闪闪发亮的钻石。“因为从化学和物理特性上和天然钻石一样，它也是真钻石。”
一颗钻石长成要多久？一克拉钻石长成只需一周
一颗天然钻石的成长，需要经历几百万年甚至是几亿年的时间。但是如果在实验室里，一颗一克拉的大钻石长成只需要5-7天的时间。当然，克拉数越高，生长的时间就越长。
在生长钻石的容器里，记者看到有高温的光线照射着正在生长的钻石。宋学瑞说， 正是这样的高温低压，让钻石得以快速生长。“生长中的温度非常重要，一旦太高了，价值不菲的钻石就会在顷刻间变成一钱不值的石墨。我们实验室一般控制在800-1000℃。”
钻石作为顶级的奢侈品，在珠宝市场尤其受到女性青睐。但是天然的钻石产量毕竟有限，因此它才会尤为珍贵。长期的开采，消耗大量的人力、能源，且这种资源不可再生。“与天然钻石比起来，培育钻石的优点就在于它是可持续的资源，更加环保，并且它的纯净度也更高。”
培育钻石怎么用？价格如何？作为首饰佩戴，也可应用于工业和量子信息实验
“钻石恒久远，一颗永流传”，这个广告语在全世界广为流传，它也给钻石赋予了一种特殊意义。但随着科技的发展，人工培育钻石的出现，钻石可能也将被重新定义。“像一些国际知名珠宝品牌、奢侈品牌都开始在产品上采用培育钻石了。”宋学瑞介绍，培育钻石的价格大约是天然钻石的20%-30%。也就是说，如果你能够接受培育钻石成为你的佩戴宝石的话，那么你就有了“钻石自由”的可能性。
除了时尚和装饰外，培育钻石在工业上的运用更加广泛。该公司销售总监胡学勖表示，由于钻石的硬度和它天然的导热效果，它可以运用在刀具领域、电子器件热管理、光学窗片、量子信息领域。并且它的半导体参数也优于其他半导体，它也是一种终极半导体材料。
谈及未来培育钻石的价格，胡学勖称，“培育钻石与天然钻石虽然性质一样，对于市场来说属于两种不同定位的产品，价格上形成互补。经过这些年的发展，未来的价格还是会相当稳定。”
“钻石园丁”是谁？源于合肥这个国家实验室
在宋学瑞的公司，我们也看到了许多已经打磨成成品，可以直接售卖的一克拉到4克拉裸钻，捧在手心里的培育钻石和商场橱窗里的天然钻石毫无差别，它的每一个切割面都在反射着光芒，闪闪发亮。
那么这些实验室里长出来的钻石究竟用的是什么高科技呢？宋学瑞为我们揭开谜底。
我们看到的这些闪闪发光的、从一克拉到4克拉不等的钻石所用的是CVD的技术。英文名全称叫做ChemicalVaporDeposition，也就是化学气相沉淀。这种技术源于中国科大的一所国家实验室。
“当时我们的先端薄膜实验室对实验器材有需求，需要金刚石薄膜。”宋学瑞说，“这个器材是很薄的一片，用于NV色芯的研究，那时只有国外能提供这种原材料。原料掌握在别人手上，成为实验的一个瓶颈，我们必须自己来做。”
宋学瑞是中国科大物理系毕业的博士，公司的创始人都是中国科大的教授，而他和公司的核心研发团队也都是中国科大的博士。1988年，这个实验室开始探索培育金刚石方面的科学研究，经过了30多年，经历了无数次实验失败积累的经验，才终于掌握了培育钻石的全流程技术。
“像这个抛光的仪器就是我们实验室自己研发的。培育钻石的很多仪器都是我们自己做的。”中国科大的这个团队创立的公司虽然成立于2017年，但是培育钻石的技术从实验室走向产业化，却用了30多年。这也是一项重要的技术成果转化。
胡学勖透露，目前公司有20多人，每年的产值都是成倍增长，今年有望突破3000万元。“我们是培育钻石的生产方，属于这个产业的上游，在我们中下游还有打磨切割、工业生产等。我们的生产技术在全国是最先进的，产品也销往全国各地以及印度、美国等多国。”
还有很多人想问，培育钻石有官方认证吗？胡学勖说，跟天然钻石一样，国际权威珠宝检测机构GIA、IGI、HRD也会按照天然钻石标准出具相应的证书。不同的是，它们的证书上会特别标注“Laboratory grown diamond”，就是实验室培育钻石。
【【榜样】陈建林：“小太阳”核心“守护者”】东方超环（以下简称“EAST”）装置，俗称“人造太阳”，人们更喜欢称之为“小太阳”，它是世界上第一个全超导托卡马克核聚变实验装置，也是世界上首获百秒级稳态高约束模式等离子体的核聚变装置。这台大科学装置实现超高真空的核心部件——内置式低温泵就是由中科院合肥研究院等离子体所研制中心精密装配车间主任陈建林带领的团队“守护”。“见证了合肥大科学装置的建成，是我最有成就感的事。”陈建林告诉记者，他希望有更多的年轻人能加入到科研的行列中来。“我们要培养更多的年轻骨干，把经验好好传承下去，为国家的大科学工程建设尽心尽力。”（记者张毅璞刘职伟）
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