近日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈工大鄭州研究院、河南碳真芯材科技有限公司申請(qǐng)一項(xiàng)名為“一種基于鉛制電子輻照載體制備 CVD 藍(lán)色漸變金剛石的方法”的專利，公開(kāi)號(hào) CN119900077A，申請(qǐng)日期為 2024 年 12 月。

       專利摘要顯示，一種基于鉛制電子輻照載體制備 CVD 藍(lán)色漸變金剛石的方法，本發(fā)明是要解決現(xiàn)有彩鉆通過(guò)控制金剛石在生長(zhǎng)雜質(zhì)氣體摻雜濃度，對(duì)顏色進(jìn)行調(diào)控，避免在金剛石的后續(xù)加工中出現(xiàn)開(kāi)裂的問(wèn)題。

       隨著人們生活水平的提高，不僅對(duì)白色金剛石的需求增加，高品質(zhì)的彩色金剛石的需求也大大提升。然而更加苛刻的生長(zhǎng)環(huán)境以及極少的產(chǎn)量，導(dǎo)致彩色金剛石的價(jià)格十分昂貴。

       HPHT法(high pressure high temperature，高溫高壓)和CVD法(chemical vapor deposition，化學(xué)氣相沉積)是目前主流合成金剛石的方法，其中CVD法具有生長(zhǎng)設(shè)備簡(jiǎn)便、生長(zhǎng)速度快，生長(zhǎng)晶體高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)金剛石生產(chǎn)。

       目前彩色金剛石的制備以純色為主，顏色相對(duì)單一，為了提高彩色金剛石的觀賞度，一些研究人員開(kāi)展了多色金剛石的合成。對(duì)于MPCVD法生長(zhǎng)的金剛石，目前無(wú)論是漸變粉色金剛石還是漸變藍(lán)色金剛石，均是通過(guò)控制金剛石在生長(zhǎng)雜質(zhì)氣體摻雜濃度，對(duì)顏色進(jìn)行調(diào)控。該方法對(duì)設(shè)備的氣密性要求較高，并且很容易導(dǎo)致金剛石出現(xiàn)明顯分層，在金剛石的后續(xù)加工中出現(xiàn)開(kāi)裂，降低金剛石的成品率，影響其價(jià)格。

       本發(fā)明基于鉛制電子輻照載體制備cvd藍(lán)色漸變金剛石的方法按照以下步驟實(shí)現(xiàn)：

       S1、預(yù)處理金剛石籽晶片；

       S2、等離子體刻蝕籽晶；

       S3、向真空腔內(nèi)通入甲烷和氫氣，進(jìn)行微波等離子體化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)；

       S4、獲得金剛石毛坯；

       S5、切除金剛石毛坯表面的多晶；

       S6、對(duì)切割后的毛坯進(jìn)行 HPHT 處理；

       S7、將金剛石坯料放置在輻照載具的底板上，采用高能電子束輻照遮擋腔以及金剛石坯料。

       本發(fā)明將金剛石毛坯放置于特制的輻照載具中，實(shí)現(xiàn)對(duì)金剛石毛坯部分區(qū)域輻照，制備顏色漸變的藍(lán)色金剛石，提高了金剛石的純凈程度。其中輻照載具的材質(zhì)為金屬鉛，輻照載具包括底板和遮擋腔，遮擋腔設(shè)置在底板的上表面，遮擋腔的側(cè)面敞口。

       本發(fā)明屬于金剛石改色領(lǐng)域，為彩色漸變金剛石提供一種有效方法。