CN106222628A - 一种纪念钻石的制备方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种纪念钻石的制备方法及装置，属于人造钻石(金刚石)制备技术领域。等离子体连接进入第一腔体，第一腔体连接同轴天线，第一腔体的另一端连接短路活塞，第一腔体与第二腔体连接，石英罩连接在第二腔体的上部，石英罩下有等离子体，等离子体下部放置籽晶，籽晶下通过衬底支撑，第二腔体的底部连接气体排出口，第二腔体的中部连接微泵，微泵将含有血液的液体碳源输入第二腔体内。本发明有别于传统合成钻石的方法高温高压法(HTHP),采用的是CVD法生长工艺，可以根据客户的要求，控制合成钻石的大小。不同人的血液中含有微量元素是不同的，因此这种合成钻石具有个体的独特性，具有特殊的纪念意义和良好的商业价值。

Description

一种纪念钻石的制备方法及装置
技术领域
本发明涉及一种纪念钻石的制备方法及装置，属于人造钻石(金刚石)制备技术领域。
背景技术
金刚石是在已知材料中最硬的物质、具有高的热导率和耐磨性，使其广泛的应用于各种超硬刀具、散热以及其它领域。在珠宝领域，钻石在做为纪念品，深受人民喜爱，是结婚表达爱情的首选礼物。但是天然钻石又非常稀少，而且昂贵，人造钻石的出现弥补了这一缺点。
目前,人造钻石大部份是采用高温高压法工艺制成。有专利报道用骨灰、人体毛发作为固体碳源，采用高温高压工艺，生长具有纪念意义的钻石。这种工艺都必须经过固体碳源的碳化，提取，再经过高温高压，最后生长为人造钻石，工艺比较复杂。而且用骨灰作为碳源，涉及到道德问题，难为被人们接受。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种纪念钻石的制备方法及装置，以人体或动物血液为部分碳源，将其溶解到酒精，丙酮等液体中，采用CVD(化学气相沉积的英文缩写)法合成钻石的方法。
一种纪念钻石的制备装置，等离子体连接进入第一腔体，第一腔体连接同轴天线，第一腔体的另一端连接短路活塞，第一腔体与第二腔体连接，石英罩连接在第二腔体的上部，石英罩下有等离子体，等离子体下部放置籽晶，籽晶下通过衬底支撑，第二腔体的底部连接气体排出口，第二腔体的中部连接微泵，微泵将含有血液的液体碳源输入第二腔体内，氢气通过与微泵连接的管道与第二腔体连接，
或者氢气与含有血液的液体碳源混合后通过管道与第二腔体连接。
一种纪念钻石的制备方法，将人或动物的血液作为液体碳源，采用CVD法生长人造钻石；
液体碳源包含乙醇、丙酮含有碳的液体，
碳源通过微泵(电磁阀)或鼓泡法加入到气体管路中；
在气体管路中，碳源通过氢气携带进入沉积腔内。
本发明的优点是采用人或动物的血液为液体碳源，省去了前期固体碳源的碳化和提取，简化了工艺。其次，采用血液作为液体碳源，在道德上能被人们接受。再次，本发明有别于传统合成钻石的方法高温高压法(HTHP),采用的是CVD法生长工艺，合成的钻石品质高，更纯净，各种性能更接近天然钻石。而且可以根据客户的要求，控制合成钻石的大小。不同人的血液中含有微量元素是不同的，因此这种合成钻石具有个体的独特性，具有特殊的纪念意义和良好的商业价值。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1为本发明采用CVD法生长人造钻石，通过微泵法输送液体碳源的装置的结构示意图。
图2为本发明采用CVD法生长人造钻石，通过鼓泡法输送液体碳源的装置的结构示意图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例1：如图1、图2所示，一种纪念钻石的制备装置，等离子体1连接进入第一腔体13，第一腔体13连接同轴天线2，第一腔体13的另一端连接短路活塞3，第一腔体13与第二腔体14连接，石英罩4连接在第二腔体14的上部，石英罩4下有等离子体5，等离子体5下部放置籽晶6，籽晶6下通过衬底7支撑，第二腔体14的底部连接气体排出口8，第二腔体14的中部连接微泵9，微泵9将含有血液的液体碳源10输入第二腔体14内，氢气11通过与微泵9连接的管道与第二腔体14连接，
或者氢气12与含有血液的液体碳源10混合后通过管道与第二腔体14连接。
氢气11为氢气与其它气体混合；其它气体包括CO,O2,N2,N2O,CO2等。
实施例2：一种纪念钻石的制备方法,含有以下步骤；
步骤1：将人或动物的血液溶解到酒精(或者其它液体碳源)容器中；
步骤2:采用鼓泡法或者微泵输运酒精(或者其它液体碳源)；
步骤3：将籽晶放置于CVD沉积炉的衬底上；籽晶尺寸3.5*3.5*1.0mm；
步骤4：通入氢气；
步骤5:将沉积炉内气压调整到5000Pa-50000Pa之间；
步骤6：缓慢升高微波功率，至籽晶温度达到700-1300度之间，通入1ppm-100ppm氧气刻蚀籽晶5-15分钟；
步骤7：将携带含血液的酒精(或者其它液体碳源)氢气输送到CVD沉积炉中；使CVD沉积炉中碳源浓度达到1％-20％；
步骤8：沉积10-数百小时，得到纪念钻石的毛坯；
步骤9：将毛坯切磨抛，加工成成品钻石。
实施例3：一种纪念钻石的制备方法，将人或动物的血液作为液体碳源，采用CVD法生长人造钻石。
液体碳源包含乙醇，丙酮等含有碳的液体，但又不局限于这两种碳源。
碳源是通过微泵(电磁阀)或鼓泡法加入到气体管路中。
在气体管路中，碳源通过氢气携带进入沉积腔内。
本发明省去了碳源的碳化和提取的过程，是一种全新的方法。
本发明是方法合成的钻石，性能更接近天然钻石，可以接受私人定制，彰显个体的特征性。而且可以控制钻石的大小，满足不同客户的要求。具有独特的纪念意义和巨大的商业价值。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种纪念钻石的制备装置，其特征在于等离子体连接进入第一腔体，第一腔体连接同轴天线，第一腔体的另一端连接短路活塞，第一腔体与第二腔体连接，石英罩连接在第二腔体的上部，石英罩下有等离子体，等离子体下部放置籽晶，籽晶下通过衬底支撑，第二腔体的底部连接气体排出口，第二腔体的中部连接微泵，微泵将含有血液的液体碳源输入第二腔体内，氢气通过与微泵连接的管道与第二腔体连接。
2.根据权利要求1所述的一种纪念钻石的制备装置，其特征在于氢气与含有血液的液体碳源混合后通过管道与第二腔体连接。
3.一种纪念钻石的制备方法，其特征在于含有以下步骤：
步骤1、将人或动物的血液溶解到酒精(或者其它液体碳源)容器中；
步骤2、采用鼓泡法或者微泵输运酒精(或者其它液体碳源)；
步骤3、将籽晶放置于CVD沉积炉的衬底上；
步骤4、通入氢气；
步骤5、将沉积炉内气压调整到5000Pa-50000Pa之间；
步骤6、缓慢升高微波功率，至籽晶温度达到700-1300度之间，通入1ppm-100ppm氧气刻蚀籽晶5-15分钟；
步骤7、将携带含血液的酒精(或者其它液体碳源)氢气输送到CVD沉积炉中；
步骤8、沉积10-数百小时，得到纪念钻石的毛坯；
步骤9、将毛坯切磨抛，加工成成品钻石。
4.根据权利要求3所述的一种纪念钻石的制备方法，其特征在于液体碳源包含乙醇、丙酮含有碳的液体，
碳源通过微泵(电磁阀)或鼓泡法加入到气体管路中；
在气体管路中，碳源通过氢气携带进入沉积腔内。
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