煤炭在高压下能变成钻石吗?把它放在液压机下,神奇的现象发生了

发布时间:2024-09-20 02:10  浏览量:8

我很好奇,如果给煤炭施加足够的压力,有没有可能它会变成钻石呢?

咱们先来看个视频,这是发生在工厂里的一个场景,只见工人先是把一些粉末倒入模具中。

然后往里面施加压力,就这样上上下下反复压了几下后,粉末竟变成了光滑如新的砖块。

不仅如此,要是换个模具,你还能收获一个电话卡槽、一个齿轮,这是粉末冶金的加压成型工艺,在此过程中,施加的压力约为500-600兆帕,不过,粉末显然只是改变了下形状。

下面我们换成煤炭,把它放在液压机下,第一次,先用500兆帕的压力,可以看到,这时煤炭只是碎成了粉末。

500MPa

可能光加压还不够,接着,在压之前给煤炭加加热。

但,结果也失败了···

我们都知道,天然钻石的形成条件极为苛刻,首先,要在无氧的环境中,承受900-1400℃的高温和5-6GPa的高压,最终经过数亿年才行。

【HPHT】

不过它用的原料是纯净的碳粉,比如:石墨,然后将其放在六面顶压机里并施以恒定的高温高压。

【压强:5-7GPa;温度:1200-1500℃】

石墨粉便会在金属触媒粉的催化下在晶种上结晶,这样你就能得到一颗闪亮的钻石!

那带着这些条件,我们不妨把煤炭转换成纯度更高的石墨棒试一下,已知要把石墨转变成钻石,需要在5万个大气压下【1GPa=1万个大气压】,而现在可控的因素有两个:液压机能施加的压力、活塞的接触面积。

这里我们选用的是直径约为1cm的碳化钨活塞。

根据计算,液压机要能达到的压力约为40吨,下面将连接变压器的铜线分别焊接在顶部和底部,其中变压器上的最大电流是180安培,而产生的电弧温度可以超过2000℃。

一切就绪,然后把石墨棒放进里面开始加压,那这次会不会成功呢?

好像和之前的煤块区别不大。

我们放大看一下,你会发现,在一堆纯黑的石墨碎片里出现了几块不太起眼的黄色物质,它们是钻石吗?

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