钻石分类

钻石可以分为两个主要来源:（1）天然金刚石，以及（2）人造金刚石.

天然金刚石

天然金刚石由自然发生的过程或事件形成的任何钻石组成。在…之内天然金刚石分类，可以确定两个主要的子分类，我们称之为地球的和冲击金刚石. 

地球钻石形成于地球地幔内部（地表以下约100英里），那里难以置信的温度和压力有利于碳材料形成钻石。这些钻石通过火山运动被运送到地表，通常在金伯利岩矿物中发现。开采的天然钻石主要来自金伯利岩。

冲击金刚石是流星撞击事件的结果，可以在撞击地点的陨石坑内找到。冲击的高温和高压有利于金刚石的形成。撞击事件产生的一种有趣的矿物是朗斯黛莱特（或六方金刚石），这是一种特别的碳同素异形体，与传统的立方金刚石相比具有不同的晶体形式。

人造金刚石

人造金刚石由通过人类开发的方法生长的钻石组成。人造金刚石生长方法的发展是20世纪20年代中后期的重大创新泰国(Thailand)世纪，在石油和天然气、切割和研磨、终端电子行业等多个行业创造了革命性的材料开发。已经开发的人造金刚石的三种主要来源是高压高温（HPHT）、爆炸和化学气相沉积（CVD）。关于纳米晶金刚石和荧光纳米金刚石的生产，爆轰钻石或HPHT钻石是最重要的。

高压高温（HPHT）人造钻石是在模拟天然钻石生长条件的高压（几千兆帕）和高温（约3000°C）池中生产的（尽管更受控制）。在这些电池中，高纯度石墨通过熔融金属催化剂（例如镍）输送到金刚石籽晶，在那里将发生金刚石的成核和随后的生长。通常，几十微米到几百微米数量级的颗粒可以用HPHT法生长。HPHT金刚石最大的工业用途是制备高耐磨的切割或钻孔部件；然而，HPHT钻石目前是制备荧光钻石的主要原料（原因将在稍后说明）。

爆轰纳米金刚石是在爆炸前几微秒的条件下形成的。许多4-5纳米的“初级粒子”通常聚集在一起，因此爆轰钻石通常被称为“聚集体”尺寸，除非该材料已被充分加工以分离出4-5纳米的初级粒子。

化学气相沉积金刚石是在高温下在特殊的生长反应器中形成的（但与HPHT或爆炸技术相比压力低得多）。通常使用甲烷（CH4）和氢（H2)气。CVD金刚石及其生长方法是半导体工业中许多材料生长方法的延伸；然而，用于CVD金刚石生长的反应器不同于传统的CVD反应器（这里不再讨论）。CVD金刚石允许非常原子级纯的金刚石的最可控生长，但它不是纳米晶体颗粒金刚石的可扩展生产方法。然而，CVD是生产用于微电子应用的薄膜金刚石的好方法，它可用于生产更大的宝石级金刚石。

钻石的类型分类

成熟的钻石科学分类系统与这两者有关自然的或者合成的来源，而是它们的氮杂质含量。氮可能是钻石中最重要的杂质成分，因为它会对光学外观和荧光特性产生巨大影响。应该注意的是，术语“杂质”在这种意义上是指“非碳”，并不意味着氮的存在是不需要的污染物（在某些情况下，这可能是正确的，但在其他情况下，这可能不是）。两种主要的类型分类是:

• 一型

  :主要杂质成分为氮的钻石。

• 第二类

  :几乎不含可测量氮杂质的钻石。

在…之内一型分类:

• Ia型

  :含约0.1 at的钻石。%的替代氮杂质含量（~1000 ppm）。几乎处处

  天然钻石

  属于

  Ia型.

• Ib类

  :含约0.01 at的钻石。替代氮杂质含量的%（~ 100 ppm）。最

  HPHT钻石

  属于

  Ib类. 

同样，第二类分类包含两个子分类（第二a类和第二b类）；然而，它们目前没有用于荧光纳米钻石的生产。最化学气相沉积人造金刚石属于第二类，并且含有少于0.005 at。%的氮杂质（《50 ppm）。硼的存在用于确定IIa型和IIb型之间的区别，IIa型是原子纯度最高的钻石。