又是一项颠覆性的技术，金刚石这么硬都能3D打印了？太神奇了
如果有这样一个盒子，它可以复制你看到的任何东西，包括它自己，还能将你幻想中的所有东西变成实物，你会怀疑吗，这不是魔术也不是童话，这就是3D打印机。
图片来源：pixabay
超级英雄，卡通公仔，古圣先贤这些像真度高，造型精致的模型都能3D打印出来，3D打印技术早已经被形容为第三次工业革命，将颠覆传统的制造业，3D打印出来的物品一次次的让人们惊讶，让全世界都为之振奋，这不最近又称能用3D打印机打印出金刚石材料。
金刚石材料现在也可以打印了，金刚石可是世界上最坚硬的物质之一啊，它是工业上各种耐磨工具的关键部件，由于其加工难度大，很难加工成复杂的形状，如果能够打印出这种复杂的金刚石材料，就可以将这种超硬材料打印出各种复杂的形状，应用范围将更加广阔。
技术的发展又一次超乎我们的想象，这还有可能会改变整个珠宝行业，也许以后的钻石就没那么贵了。
金刚石也就是我们所说的钻石的原身，是一种由碳元素组成的矿物，与铅笔芯的主要成分石墨一样，都由碳原子组成，但结构的差异让石墨在莫氏硬度等级中排列最低，而金刚石是最高的，造成这么大的差距就是在形成过程中压力和温度不同。
金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质之一，由于其硬度很高，经常被用于制作各种工艺品和工业中的切割工具。
随着科学技术的发展，以前要几十亿年才形成的天然金刚石，现在用机械制造只需要几天时间就能造出人造金刚石，只要用机器创造出相应的温度和压力条件就能合成出金刚石，现在中国生产的工业级合成金刚石年产量占世界份额的90%以上。
3D打印技术经过多年的发展，我们见到过或者已经在使用它打印出来的各种工艺品，日常用品，建材等，现在各行各业中都有它的身影，也在慢慢改变一些传统行业，改变我们的生活。
这项一次次让人们惊叹的技术，其实已经有了上百年的发展历程，如何将一个虚拟的物体快速变成实物，早在一百多年前的美国，就有人产生了这种想法，他们开始研究照相雕塑技术，渴望能像照相洗印一样简单的获得一个立体的实物，虽然这一想法在当时并没有得到实现，但这已经成为3D打印技术发展的开始。
上世纪八十年代，随着二维打印和电脑辅助设计CAD技术的成熟，让3D打印成形成为了可能；1984年美国人利用光敏液态树脂在紫外线照射下固化的方式，制造出了第一个实物，第一台3D打印机由此诞生。
图片来源：pixabay
就如同做米饭需要大米一样，3D打印也需要最主要的元素那就是材料，用来打印的材质按形态可以分为固体，粉末，液体，还可以分为塑料，金属等不同材质。
3D打印材料一般分为两类
一类是比较常用的材料主要有ABS，PLA，PETG，HIPS，这些塑料类材料的熔点低，它们在外观上的区别不是特别大，但在材料的功能上区别却很大。
这一类材料打印成形的方式叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热熔化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来，按照电脑的指令喷挤在制作面板上，经过低温固化层层堆积，最终打印出成品。
另一类是金属类材料，它们在某些方面的特性就特别明显，金属类材料打印成型给它的材料限定了极高的门槛，粉末材料必须达到微米级别，而且还要经过混合搭配保证它的强度，精度和粘合度等各方面性能，
一些金属类已经可以使用3D打印了，如钛合金，不锈钢等，都是通过粉末材料打印，具有熔化烧结粘合的特性，打印物品时由上方的激光头发射出高温的激光束，进行选择性的烧结，粉末迅速熔化粘合成形，工作台下降铺粉打印直至完成。
能够打印出金刚石材料的工艺，也应该是利用金刚石粉和聚合物材料的浆料，在紫外线照射下逐层堆积成形的，但是打印出来的金刚石还是与天然的金刚石有差别，例如说光泽上就没有天然金刚石的光泽，所以也就限制了在珠宝行业的使用，看来要想钻石降价还要再等了。
随着人们对个性化需求的增加和材料技术的发展，将来每个人都能使用上，通过3D打印技术打印出来的房屋，衣服，食物等物品，3D打印技术究竟将给人类带来一个怎么样的未来嘞？不知道下一次它又能打印出什么让我们惊叹的物体来。
更多机械，制造，原理 干货类文章，请关注我们的微信公众号 制造原理
世界知名珠宝公司相继入局，人造钻石迎来发展新机遇
钻石恒久远，一颗永流传。上世纪，全球最大钻石生产商 De Beers（戴比尔斯）用一句经典广告语，在提升消费者对钻石的需求上获得极大成功，让人们相信钻石是爱情和社会地位的伟大象征。
可就在近期，戴尔比斯宣布入局人造钻石行业，推出合成钻石品牌Lightbox Jewelry，供应价格不等的合成钻石饰品，且每一颗0.2克拉以上的合成钻石都会拥有特殊的识别标志。
一直专注于天然钻石的戴尔比斯为何推出合成钻石品牌？合成钻石与天然钻石有哪些不同？合成钻石能否受到消费者青睐？
据了解，合成钻石，也就是通常所说的“人造钻石”，它的制造原料主要是合成二氧化锆石和合成碳硅石，实验室中采用高压高温法 （HPHT）或化学蒸气沉淀法 （CVD），仅需几周即可培育而成。
自上世纪 50 年代起，人造钻石被广泛应用于电信、激光光学、医疗保健半导体、激光等工业领域。1970 年，通用电气的研究员制成第一颗非常小的宝石级合成钻石，可以像宝石一样进行刻面处理。1980年中期，其他制造商已能够生产合成钻石，不过由于人造钻石合成技术难度大、成本极高，从商业角度来说没有太大的操作空间。
经过数十年的实验研究，人造钻石的制造技术已经非常成熟，化学气相沉积（CVD）技术为合成高质量、低成本的人造钻石提供途径，并打开潜在市场的大门。最近十年，合成钻石价格下降了60~90%，预计到2020年价格还将更大幅度下降。仅在2016年，1克拉人造钻石宝石的价格就降低约30％，明显低于开采钻石的价格。
与此同时，可用于珠宝制作的人造钻石成品品质大幅提升。人造成品钻石的尺寸可分为大尺寸（5 - 10 克拉或更大）、商用尺寸（ 0.25 -2.5 克拉）以及小尺寸或米粒尺寸（ 0.10 克拉或更小）三类，大颗粒、颜色白、杂质少是对用于珠宝首饰合成的人造钻石的基本要求。据悉，商业化生产用于珠宝首饰的合成钻石的国家包括中国、乌克兰、俄罗斯、日本和美国等。
从全球角度看，由于人造钻石制作过程中没有传统开采钻石所带来的环境影响，而且价格低廉，生产成本更低，被视为“钻石的未来”，早已吸引了来自硅谷和好莱坞的投资者。好莱坞影星Leonardo DiCaprio 致力于推广人造钻石，是加州人造钻石初创公司 Diamond Foundry 背后的投资方之一。
除此戴比尔斯、 Diamond Foundry外，包括 Swarovski、Ada Diamonds 等也都在加大对人造钻石的投资，特别是Swarovski ，将旗下人造钻石珠宝品牌 Diama 从宝石部门转移至奢侈品部门 Atelier Swarovski，足以证明对人造钻石珠宝市场的重视程度。据预测，人造钻石珠宝市场价值每年将增长22％，到2023年将达到52亿美元，2035年将达到149亿美元。人造钻石珠宝市场价值约占总值870亿美元钻石珠宝市场的2％，到2035年市场份额将增加到5％。
在大力发展材料科学的背景下，中国合成钻石加工工厂内，排列着数千台制造设备，一台设备一次就可以出产100个单位的钻石。以豫金刚石（SZ300064）为例，郑州华晶金刚石股份有限公司成立于2004年，是中国最大的人造金刚石生产企业，现已形成涵盖石墨矿、人造金刚石及原辅材料、大单晶金刚石及饰品、微米钻石线、超硬磨具（砂轮）等产品系列，产品作为工程材料和功能材料广泛应用于新能源、节能环保、智能制造、电子电器、医疗等多个领域。经过多年研发创新，豫金刚石工业级人造金刚石可以大面积应用于消费级别，“消费+工业”成为公司重要的发展战略。
豫金刚石董事长郭留希表示，豫金刚石是在自主研发生产华晶金刚石、拥有钻石矿的基础上，不断研发制造适合用于珠宝首饰的人造钻石。人类历史上依赖天然钻石的心理已有上百年，但是天然钻石如何开采？血钻之说是怎么来的？作为国产高新技术制造业企业，豫金刚石的技术保障，可以终结天然钻石在珠宝首饰领域的垄断地位，人造钻石终于可以与天然钻石媲美。另据透露，豫金刚石还将与国内外多家奢侈品珠宝品牌合作，让更多消费者可以低廉的价格，可以享受到与天然钻石同样高品质的首饰。
相关问答
人造金刚石 的用途?金刚石不仅可以加工成价值连城的珠宝,在工业中也大有可为。它硬度高、耐磨性好,可广泛用于切削、磨削、钻探;由于导热率高、电绝缘性好,可作为半导体装置的散...
人造金刚石 可为什么体?可为立方体(六面体,八面体)由纯碳组成的坚硬矿物金刚石俗称“金刚钻”,也就是我们常说的钻石,它是一种由纯碳组成的矿物,也是自然界中最坚硬的物质。自18世...
用石墨制取 人造金刚石 是物理变化还是化学变化?为什么?_作业帮[最佳回答]化学变化,虽然元素没变,但是生成新物质
金刚石 用途和制作?金刚石分为天然金刚石与人造金刚石。天然金刚石就是平时所说的钻石,主要应用于珠宝首饰业。而人造金刚石则是多用于工业用途,如车刀、刻线刀、玻璃刀等。金钢...
2021年 人造金刚石 的发展方向?1)机械制造行业产业升级,金刚石微粉需求不断增加。(2)清洁能源行业技术替代,金刚石微粉市场需求快速增长,水电、风电、核电、光伏发电和LED照明等清洁能...
【 人造金刚石 的主要方法有哪些》CVD又是怎么一回事了?】作业帮[最佳回答]人造金刚石的方法有高温高压法和化学气相沉积法(CVD).CVD法,也就是化学气相沉积法,是利用含碳气源(一般为甲烷+氢气)作为原料,通过一定的能量输入(...
假如 人造金刚石 能够大规模生产，制造日常刀具是否可行?何必人造?金刚石本来就不值钱,这么些年我们都被“钻石恒久远、一颗永流传”的广告词给骗了。其实钻石在地球储量来看并不算稀有,甚至都不如红宝和蓝宝,但是其...
人工培育钻石主要用途?培育钻石应用一:半导体及电子器件高电子和空穴迁移率、高击穿电压、高热导率,在掺杂后可半导体化,这一切都昭示着培育钻石半导体有着非常光明的前景,可应用...
人造 钻石是物理变化吗?人造钻石不是物理变化,是一种化学合成的钻石,它是通过模拟地球上形成天然钻石的高温高压环境来制造的。因此,人造钻石是一种物理变化。人造钻石具有以下特点...
人造 钻石可以任意形状吗?可以打孔吗?人造砖石可以打孔人们发现这种石头非常坚硬,可以切割打磨任何物体,由于其非常难得,将它视为权力和地位的象征。虽然钻石的硬度是最高的,但是它的韧性(脆性...
