全面智能创新管理新范式下基于化学气相沉淀法的合成钻石模型

人工智能不同于传统技术,其在充当技术要素之外也承担了创新主体的部分功能,且存在着对人类的潜在安全威胁。目前关于人工智能参与创新活动的范式研究尚不多见,因此,本研究梳理相关文献,参考人机共享控制系统中的"人机共享"技术规范以及生态位理论,将人工智能参与创新活动的特点以及其对人类的潜在安全威胁纳入考虑,在全面创新管理范式的基础上提出了全面智能创新管理这一新范式,详细阐述了新范式下各个创新要素的内涵以及创新运作机制。最后,在钻石模型的基础上借鉴化学气相沉淀法的合成钻石工艺流程,提出了全面智能创新管理范式下基于化学气相沉淀法的合成钻石模型。

话说化学气相沉淀法(也称CVD法)合成钻石

化学气相沉淀法，英文名称Chemical Vapor Deposition，简称CVD法，可以用于人工合成钻石。最近，南于技术的突破，可以生产出大颗粒的钻石，国检中心在近期日常委托检验中，陆续发现了两批次CVD合成钻石，证明CVD合成钻石已经进入国内市场，引起了大家的关切。笔者从宝石人工合成的角度，介绍一下化学气相沉淀法（也称CVD法）合成钻石的技术。

化学气相合成AIN超细粒子过程模型研究

基于化学气相(CVD)合成超细粒子过程的反应、成核、生长和凝并,考虑CVD反应器中的轴向温度分布,建立了CVD反应器中描述超细粒子粒度及分布的一维过程模型。针对AlCl_3-NH_3-N_2体系化学气相合成AlN超细粒子的过程,研究了AlN粒子形成过程特征和操作参数对其粒度及分布的影响。CVD反应器中的轴向温度分布严重影响AlN粒子合成过程中的化学反应速率、成核速率和生长速率;AlN超细粒子的粒度随AlCl_3浓度的减小和总流量的增加而减小,其粒度分布宽度则随总流量的增加而增大。

激光诱导化学气相合成纳米微粉的物理化学模型

针对激光低压化学气相合成纳米微粉材料的过程建立了物理化学统一模型,其中包括气体分子动力学、化学反应热力学和流体动力学三部分.分别介绍了模型的基本假设、基本公式及主要结论.描述了反应物分子的热运动状态,提出了激光强度阈值的预测方法,给出了生成物颗粒的成核速率、生长速率和最终粒径.模型对进一步揭示纳米微粉生成过程的物理化学机制,寻找宏观工艺参量对微观合成过程及所制备纳米微粉性质的影响规律有实际意义.

化学气相沉淀法合成钻石简介

20世纪50年代，美国通用电气公司(G.E.)首先以面温高压法合成出人工钻石，使人类合成钻石的梦想成为现实。

合成钻石饰品“Lightbox Jewelry”的宝石学特征

国家珠宝玉石质量监督检验中心(NGTC)收集了无色、粉色、蓝色的合成钻石饰品品牌“Lightbox Jewelry”的样品,并进行了详细的测试工作,包括显微镜观察、发光图像观察、光谱学测试等。研究表明,Lightbox Jewelry饰品的主石为CVD合成钻石,红外光谱均显示为Ⅱa型;拉曼光致发光光谱均可测得596/597 nm发光线,指示样品均未经历过后期高压高温处理,部分可测得737 nm双线,粉色样品还可见明显的595、637、741 nm等特征吸收,推测其在合成后期可能经历了辐照退火处理;蓝色样品紫外-可见吸收光谱可见621 nm宽带、741 nm吸收峰,红外光谱可见9 287 cm^-1吸收峰,推测其经历了辐照处理。对无色配石进行了测试研究,发现绝大多数配石为高压高温合成钻石,另外混入了个别天然钻石。

高压高温处理CVD合成Ⅰb型黄色钻石的鉴定特征

大多数合成Ⅰb型黄色钻石为高压高温合成类型,CVD合成Ⅰb型黄色钻石在国内至今鲜有相关报道。近期,NGTC深圳实验室在检测过程中首次发现了1颗经高压高温处理的CVD合成Ⅰb型黄色钻石样品。该CVD合成Ⅰb型黄色钻石样品的鉴定分析有助于高效检测疑难样本,对检测行业和规范珠宝市场有重要意义。通过测试CVD合成Ⅰb型黄色钻石样品的红外光谱、紫外-可见吸收光谱、紫外荧光图像和光致发光光谱等特征来总结其鉴定方法。结果显示,由[Si-V]缺陷导致的737、766 nm和946 nm处的发光峰,以及荧光图像上显示明显的条纹生长结构,是该类CVD合成钻石的重要判定特征;同时,未发现596 nm和597 nm双线发光峰、显示较弱的3123 cm-1吸收峰以及明显的3107 cm-1吸收峰、H3(503.2 nm)发光峰、N3(415.2 nm)发光峰可判定该CVD合成Ⅰb型黄色钻石样品后期经过高压高温处理。

合成钻石与天然钻石市场现状及发展趋势

在介绍天然钻石资源枯竭现状及开采窘境的同时,分析了全球天然钻石与合成钻石的产销状况。大部分天然钻石的开采会破坏地球环境,且成本日趋升高,而合成钻石市场近年来发展迅速,从小颗粒到大颗粒,无色到彩色,其生产加工的技术水平越来越高。合成钻石终将超越并取代天然钻石,成为最重要的奢侈品之一。

世界上最大的合成钻石155克拉

钻石因其璀璨夺目的外表和高昂的市场价值被大家追捧,但天然钻石的产量有限。最近,德国就造出了世界上最大的合成钻石,个头竟然达到92毫米。德国奥格斯堡大学的研究人员研发出了一种在大约十分之一大气压力下,通过化学气相沉积法专门制造合成钻石的方法。

不同激发波长下典型化学气相沉积法合成钻石拉曼光谱异同特征

在在室温下分别以405、532、785 nm为激发波长对典型化学气相沉积法(CVD)合成钻石的拉曼(Raman)光谱特征进行了对比研究。结果表明:1)同一激发波长下,钻石及其中的光学缺陷对应的Raman特征峰随着激光能量的增大更趋明显,且对应的特征峰位不随激光能量的增大而频移。同为Ⅱ型钻石,因不同颗钻石中的杂质元素的赋存不同或钻石后期的处理方式的差异导致同一激发波长下其对应的Raman谱图存在一定的差异;2)不同激发波长下,同一颗钻石的Raman光谱中在1332 cm-1处均存在特征峰。同时,归属钻石的Raman本征峰并不随激发波长的改变而发生频移。相反,钻石中的杂质或经钻石自身后期处理等因素引起的光学缺陷的呈现形态与激发波长的选用密切关联。该研究工作对应用Raman光谱对钻石晶体结构信息进行表征及区分钻石的本征峰与其中的光学缺陷特征峰具有重要的指导意义。

研发钻石排查仪 为钻石产业保驾护航

自2012年国家珠宝玉石质量监督检验中心（以下简称“NGTC”）在送检的天然钻石样品中检测出批量的无色化学气相沉积法合成单晶钻石（以下简称“无色CVD合成钻石”）以后，合成钻石排查的问题成为检测机构保护消费信心的重要任务。2015年，NGTC各地实验室又相继在配镶钻石、批量钻石饰品中检测出小颗粒高温高压合成钻石（以下简称“无色HPHT合成钻石”）。这种未经揭示的合成钻石如果流向市场，将会给企业带来品牌信誉的严重损失，给消费者购买首饰的信心带来极大的损伤。珠宝行业内企业、检测机构等等各个环节面临巨大挑战。

小钻石的大事件——2014年春国际钻石检测行业的热点

目前,钻石行业顶级鉴定机构每天的检测量非常大,同时,国际检测机构对高质量宝石级合成钻石的报道成为行业的高敏感话题。本文旨在保障消费者的信心、行业的稳定以及长期发展,响应行业目前热点中的热点——快捷并准确地检测市场上的钻石是国际钻石行业及检测机构迫在眉睫的大事。笔者以2014年春天在上海钻石交易所(SDE)运用美国宝石学院(GIA)推出的快捷检测合成钻石设备——DiamondCheckTM的测试亲历,通过查阅信息资料、咨询业内人士等方法,研究了合成钻石的市场和快捷检测合成钻石设备的现状,进一步介绍了国际顶级鉴定机构几乎同时推出的三项设备:HRD Antwerp(比利时钻石高层议会)的Alpha Diamond Analyzer(阿尔法钻石分析仪)、GIA的DiamondCheckTM以及De Beers(戴比尔斯)的Automated Melee Screening Device(自动小钻筛选器)。最终明确表明"合成钻石百分百可检测"的行业信心。

2019年的钻石机会

2019年2月“钻石在线”消息称,荷兰钻石技术公司(DD)创造了世界上第一枚完全由实验室培育的钻石制成的戒指。这枚戒指中3.87克拉,颜色为E色;净度VVS2被命名为“D计划”,由一颗155克拉的化学气相淀积合成法(CVD)培育的毛坯钻石制成,为纪念该公司成立10周年而设计。令人惊讶的是CVD合成钻石的质量和克拉.量在过去十年中有了显著的提高。

郑州大学合成克拉级高品相钻石

日前，郑州大学单崇新教授团队经反复研究，设计了一种用化学气相沉积方法合成金刚石单晶和克拉级钻石的新工艺，并利用新工艺合成出质量在1.2ct以上、颜色优白级且净度为SI1级的高品相钻石。

美国宝石学院（GIA）称阿波罗公司最新生产的CVD合成钻石是可以鉴别的

由美国阿波罗（Apollo）钻石公司运用化学气相沉淀法（CVD）生产的合成钻石在产品问世后的5年来，已有少量的这类合成钻石进入了商业珠宝市场（见图1）。值得庆幸的是．《宝石与宝石学》杂志在2007年第4期发表了一篇有关CVD合成钻石鉴定的文章．并指出这类合成钻石可通过宝石学特征以及大型实验室的先进钻石检测仪器的测定而鉴别．

明确公示 加强监管 CVD合成钻石难逃质检火眼金睛

国家珠宝玉石质量监督检验中心（NGTC）自今年2月份在日常接检过程中发现化学气相沉淀法合成钻石（以下称“CVD合成钻石”），ChjnaGems在第一时间即对此情况进行了跟踪报道。

德国造出155克拉世界最大合成钻石

钻石因其璀璨夺目的外表和高昂的市场价值被大家追捧，但天然钻石的产量有限，人工合成钻石的技术一直都是在进步。最近，德国就造出了世界上最大的合成钻石。德国奥格斯堡大学的研究人员研发出了一种在大约十分之一大气压力下，通过化学气相沉积法来合成钻石的方法。该方法在低压条件下，采用一定方法激活含碳气体，使其中的碳原子在基底上过饱和沉积、生长成钻石。