人工培育钻石是如何“长”成的？

王凡

一颗厚度约为0.3毫米四方形薄片在15天后迎来华丽的变身。华宇微波实验室供图

钻石是稀有之物。然而，有一种钻石价格只有天然钻石的三分之一，不是从地里挖出来的，而是实验室里“种”出来的，又叫培育钻石。近日，在成都市双流区空港一路二段68号华宇微波的实验室里，一颗厚度约为0.3毫米四方形薄片在15天后迎来华丽的变身，成为1克拉的人造钻石。随着沉积的时间增长，人工培育的钻石也会越来越大。小小的四方薄片如何变身、这里面有什么样的黑科技……不妨到这家公司一探究竟。

工作人员小心翼翼地将几块被清理干净的、厚约0.3毫米的四方形薄片(晶种)，均匀地放入设备样品台的钼托上。设备启动后，适量的工艺气体被充入到晶种所在真空腔内。在微波等离子体的作用下，甲烷会被电离分解成碳原子和氢原子。“碳原子会慢慢地沉积到晶种上，一层层地长大。”成都华宇微波技术有限公司总经理刘引表示，在工作人员的“精心呵护下”，长和宽都为7mm的晶体经过15天便长成4克拉左右的钻石毛坯。经过工作人员的激光切割、打磨抛光等工序，一颗重1克拉的高品质实验室培育钻石便“长”出来了。

在晶种的“生长”过程中，工作人员会通过真空腔的视窗观察生长情况，并随时监测生产设备的技术参数。“假如晶体表面出现了瑕疵，我们会停机取出晶体进行处理，然后再放进机器里进行生长。”刘引说，晶种的尺寸不同、沉积时间不同，产出的毛坯钻石大小也不同。

培育钻石的培育过程是一项精密而引人入胜的科技进步。把钻石种子放入培养仓，通过微波等离体化学气相沉积的方式，让种子逐渐生长形成一颗晶莹剔透的钻石。这个过程可能需要数周时间，最终培育出的钻石与地下形成的钻石具有相同的物理、化学属性，包括硬度、折射率、光学特性等。

在刘引看来，目前超硬材料行业存在的内卷问题，实际上是创新不足的问题。

“破解内卷最关键的方式依然是要靠创新引领。如果大家把整个行业的蛋糕做大了，那么超硬材料的市场需求也会随之扩大，就能很好缓解内卷问题。但如果这个行业蛋糕本身就很小，而产能又很大，那么最终会导致产能过剩，引发价格战。”刘引说。

未来，成都华宇微波将聚焦于产业链整体的创新布局，在产业链的前端、中端和后端的强链布局上做细致思考。