[发明专利]大钻石单晶的制造方法

说明书

一种大钻石单晶的制造方法，其为先将一触媒和一碳材料包覆在一钻石晶种的周围，而形成一晶种组件，接着，利用一高温高压设备对该晶种组件的各方向同时进行加压以及加热，使该晶种从一原始粒径成长至一第一粒径，最后，取出该晶种，并重复进行上述步骤，直至得到一具有一最终粒径的单晶钻石。藉由重复在该钻石晶种之外形成该触媒以及该碳材料，可以持续的供给合成钻石所需的该碳材料以及该触媒，并持续地对该晶种组件进行加压及加热，而可以满足制造钻石的环境条件，进而制造出大颗粒的该单晶钻石。

技术领域

本发明涉及一种钻石制造方法，尤指一种大钻石单晶的制造方法。

背景技术

钻石，又称金刚石，为由碳元素所组成的无色晶体，且为已知自然界中硬度最高的物质，它还有许多优异的物理、化学及光学特性，使其应用颇具潜力，但地球上所能开采到的大颗粒、高质量天然钻石甚为稀少且昂贵，遂使人们开始研究如何制造出钻石。

如中国大陆专利公开第CN102091569号的人造金刚石及其制备方法，其为先将粘结剂溶解在石油醚或丙酮溶剂中形成一溶液，接着将炸药粉、金属粉、石墨混入该溶液之中，对该溶液搅拌与加热使石油醚或丙酮等溶剂挥发，然后进行造粒、烘干、抛光处理得到一颗粒，最后将该颗粒压制成药柱，并在密闭容器中爆炸合成金刚石。

虽然爆炸可以瞬间造成出巨大的压力，满足钻石成长所需的条件，进而制造出钻石，但爆炸仅为一瞬间的事情，故仅能合成出小颗粒的钻石，而不容易合成出大颗粒的钻石，因此，如何制造出大颗粒的钻石，为相关业者所努力的目标。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决不容易制造出大颗粒的钻石的问题。

为达上述目的，本发明提供一种大钻石单晶的制造方法，包含有以下步骤：

S1：将一触媒和一碳材料包覆在一钻石晶种的周围，而形成一晶种组件；

S2：利用一高温高压设备对该晶种组件的各方向同时进行加压以及加热，使该钻石晶种从一原始粒径成长至一第一粒径；以及

S3：取出该钻石晶种，并重复进行步骤S1～步骤S2，直至得到一具有一最终粒径的单晶钻石。

综上所述，本发明藉由重复在该钻石晶种之外形成该触媒以及该碳材料，而可以持续的提供合成钻石所需的该碳材料以及做为催化的该触媒，且对该晶种组件的各方向同时进行加压以及加热，而可形成适合钻石成长的环境条件，进而制造出大颗粒的该单晶钻石。

附图说明

图1，为本发明一较佳实施例的流程示意图。

图2A～2G，为本发明一较佳实施例的制作流程剖面示意图。

具体实施方式

涉及本发明的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：

请参阅图1及图2A至图2G所示，本发明为一种大钻石单晶的制造方法，其制作步骤如下所示：

S1：将一触媒12和一碳材料13包覆在一钻石晶种11的周围，而形成一晶种组件10，其中，该碳材料13可以为石墨、石墨烯、石墨亮片(kish graphite)等等，该触媒12可以为铁粉或镍粉等等。在本实施例中，还包含有以下步骤：

S1A：如图2A所示，先将该触媒12包覆在该钻石晶种11的周围。

S1B：接着如图2B所示，再将该碳材料13包覆在该触媒12的周围，而形成该晶种组件10，本实施例中，该碳材料13包覆该触媒12以及该钻石晶体而为方形体，但亦可为圆形体或其他形状，不以此为限。