简述人造金刚石晶体生长方法

金刚石晶体生长的方法大致可以分为静压法、动力法、在金刚石亚稳定区中生长金刚石三类。其中静压法应用广泛，以下为简单叙述。

第一种静压法，分为静压触媒法、静压直接转变法，晶种培育法三种。

静压触媒法以石墨为原料，静压触媒法生产人造金刚石的压力约为 4.5-6.5万大气压，温度约为 1200-1400度，此种方法制得的金刚石均为立方结构，此法在工业中应用较为广泛。

静压直接转变法以石墨为坯料，无触媒，在金刚石热力学稳定区域内直接转变为金刚石。但是这种方法因为使用的压力温度太高，硬质合金顶砧损坏非常严重，故无法用于生产。

晶种培育法不同于前两种方法，美国通用电气公司用这种方法培育出了宝石级金刚石，标志着人造金刚石晶体生长技术的先进水平。这种方法有两个重要因素，一是采用金刚石晶种，二是精确控制压腔中的温度梯度，这样可以保证石墨尽可能向晶种传递，而不致于形成其他晶体。在反应腔体中引入适当的杂质，可以使金刚石晶体的性能得到改变，这类金刚石在科学和技术上具有重大的意义。

第二种是动力法，也称爆炸法，就是利用烈性炸药爆炸所产生的冲击波直接作用于石墨，或者由该冲击波驱动一块金属板高速撞击石墨，从而产生足够高的压力和温度，使石墨转为金刚石的一种方法。

第三种，在金刚石亚稳定区域内生长金刚石，这种方法有多种，比如气相法，液相外延生长法，气液固相外延生长法（VLS法）和常压高温合成法等。

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