文| 馬 迪
業界不斷嘗試培育人工鉆石,還演變出現了多種方向不一的技術。

說到鉆石,人們總會將它與愛情聯系在一起。
因為質地純凈、具有極高的反射率,經過精心雕琢的鉆石在接受光線照射會同時發生折射、反射和色散現象,呈現出璀璨的光芒,在愛情的加持下,散發出讓人無法抗拒的魅力。
鉆石的價格也一度居高不下,每克拉天然鉆石的售價高達數萬元,且越大的鉆石越稀有,每克拉的價值也越高,成為奢侈品中的必備元素。但你是否發現,近些年市場上出現了許多消費級鉆石,價格非常友好,這又是怎么回事呢?
鉆石的原石被稱為金剛石,是自然界中天然存在的最堅硬的物質。18世紀末,在徹底燒掉了幾顆金剛石和其它很多實驗品后,法國化學家拉瓦錫不但發現了氧元素、燃燒的原理,也推測出了金剛石的本質—一種在數億年高壓、高溫環境中形成的碳元素單質晶體。
金剛石屬于天然礦物,很多人認為它跟黃金等貴金屬一樣,屬于稀缺的礦物資源,但事實并非如此。
眾所周知,地球上最不缺的就是碳元素了,在地殼深處高壓、高溫的環境中,金剛石并不罕見,難的是如何獲得它—通常只有在特定類型的火山噴發后,金剛石才會被帶到離地表較近的區域,成為可供開采礦床。比如總產量8.65億克拉的澳大利亞阿蓋爾礦(Argyle),幾乎獨占全球已探明天然儲量的1/3,在開采了37年后于2021年關閉。
看過電影《血鉆》的人都知道,天然鉆石開采存在著工作環境惡劣、安全防護缺失等問題,對地表環境產生不可逆轉的極大破壞,同時消耗大量水和能源,產生廢水、廢氣和固體廢棄物,破壞自然環境。目前每年全世界天然鉆石產量為9000萬-1億克拉,其中80%只能作為工業使用,僅有20%達到了寶石級,被鉆石行業的產銷巨頭所壟斷。
既然我們知道鉆石的構成元素,又知道它是在高溫高壓環境下產生的,那么在實驗室中模擬這種環境,我們就能造出鉆石來嗎?
事實上,早在20世紀中后期,業界就不斷嘗試培育人工鉆石,還演變出現了多種方向不一的技術。1952年,美國聯邦碳化硅公司的科學家威廉·艾弗索首次使用化學氣相沉積法,將含碳的氣體不斷沉積在鉆石籽晶上,成功合成出金剛石;1954年,通用電氣霍爾博士帶領團隊研發成功“高溫高壓法合成鉆石”,模仿鉆石自然形成的高溫高壓環境,制造成本更低,被后來者廣泛使用。
一顆天然鉆石的形成周期長達億年,而生產一枚同樣的培育鉆石,只需要幾周時間。隨著技術的進步,近幾年來,無色鉆石的培育技術更加成熟,已經在顏色、粒度、凈度等方面都能做到與天然鉆石并無差異,只有專業的檢測機構才能區分兩者之間的不同。2018年,美國聯邦貿易委員會(FTC)發布珠寶指南,刪除了鉆石基本定義中的“天然”一詞,間接認定培育鉆石也是鉆石,后者的地位瞬間得到提升。
如果你不追求所謂的“純天然”,1克拉培育鉆石的裸石價格只需要天然鉆石的35%左右,而隨著克拉數增大,培育鉆石的價格優勢成指數型增長。世界最大天然鉆石開采商戴比爾斯也無法抵擋這樣的吸引力,正式進軍培育鉆石行業。
在培育鉆石行業里有一句話:世界鉆石看中國,中國鉆石看河南。
1960年10月,鄭州磨料磨具磨削研究所的王光祖教授接到了國家下達的121研究任務—合成人造金剛石。1963年12月6日晚,在北京通用機械研究所的高壓試驗室里,王光祖和同事們使用國產超高壓裝置,在第32次實驗中成功合成出了閃閃發亮的黃綠色晶體,這就是中國第一顆人造細粒金剛石。
時間快進到2020年,中國人造金剛石產量已突破200億克拉,占世界總產量95%以上;全球珠寶級別的原石產量約為600萬-700萬克拉,中國產能占比約50%。河南省作為中國超硬材料的發源地,全國80%以上的培育鉆石出自這里,常年供不應求。在90年代初成立的主做金剛石微粉業務的河南公司“力量鉆石”,如今已經可培育最大30克拉的人造鉆石毛胚,打磨后成品可達到10克拉。
在年輕的消費者眼中,鉆石類珠寶首飾已經與愛情逐漸解綁,在性價比面前,天然或培育也慢慢變得不那么重要。喜歡的才是最好的,“自己買花自己戴”。真心希望鉆石能夠回歸它的原始價值—一種純粹的、美麗的裝飾品,成為每個人自我表達、自我犒賞的禮物。