采用微波輥道窯和特殊的微波加熱工藝對葉蠟石模具進行幹燥和焙燒。與常規電加熱方式相比，可顯著提高模具的壹致性和整體質量，生產效率提高數倍，節電30%以上。
河南省某著名人造金剛石生產廠家使用了對比臺、間歇式真空電阻爐和連續式微波輥道窯。註:模具質量好，壹致性很好。工藝周期明顯提高8-9小時，1小時，生產效率提高8倍，電耗(kWh/kg)0.57±0.39，節電31%石墨和催化劑顆粒焙燒還原。
采用微波推板窯和微波低氫(氮氫混合)還原工藝，對石墨和催化劑顆粒進行焙燒和還原。與常規電加熱高純氫還原工藝相比，可大大降低還原氣成本，消除爆炸隱患，確保安全生產；產品壹致性好，質量穩定，還原後氧含量可控制在60ppm以下；實現了連續生產，縮短了工藝周期，生產效率提高了壹倍，節電明顯。
河南某著名人造金剛石生產商應用對比表。間歇式氫電阻爐和連續式微波輥道窯註意產品質量好，還原溫度很好，壹致性好，氧含量
采用微波輥道窯和特殊的微波氧化工藝對人造金剛石中殘留的石墨進行氧化焙燒。
與常規酸洗工藝相比，可提高金剛石質量，提高生產效率，顯著改善生產環境，且無汙染排放。
河南某知名人造金剛石生產廠家應用對比表酸洗工藝微波工藝備註:金剛石質量越來越好，氧化充分，產品壹致性好，間歇連續生產效率提高三倍，環境汙染更嚴重，無需承擔環境汙染帶來的生產成本。人造金剛石成品的幹燥。
微波帶式幹燥窯或幹燥室用於幹燥人造金剛石。與傳統的電加熱或氣體幹燥方法相比，該幹燥方法快速、均勻，大大提高了生產效率，顯著節約了能源。
河南某著名人造金剛石廠家應用對比臺、電加熱幹燥箱、微波帶式幹燥窯。註:鉆石質量更好，均勻烘幹周期1.5小時20分，生產效率提高3.5倍(度/) 0.6 0.36 kg)省電40%。法國化學家亨利·莫伊桑(1852-1907)在電鍍法制備最活潑的非金屬和劇毒氟，以及高溫電爐的發明和鎢、鈦、鉬、釩等高熔點金屬的熔煉等方面做出了巨大貢獻。成為著名的科學家。
鉆石，晶瑩剔透，硬度第壹，特別吸引人。如果被工匠打磨成鉆石，那就更是世間珍品了。雖然人類在五千年前就從自然界獲得了鉆石，但他們從來不知道鉆石是由什麽元素組成的。直到1704，英國科學家牛頓才證明鉆石是可燃的。後來，法國科學家拉瓦錫(1792)和英國科學家滕南特(1797)通過實驗證明了金剛石和石墨是碳的同素異形體，從而明確了金剛石是由純碳構成的。1799年，法國化學家莫爾沃把壹顆鉆石變成了石墨。這引起了人們的逆向思維。石墨能轉化成鉆石嗎？從那以後，人們對如何將石墨轉變成金剛石表現出了極大的興趣。
誰能得到這種讓人暴富的“點石成金”的技能？
莫瓦桑利用自己的高溫電爐制成了碳化矽和電石，這促使他向誘人的“點石成金”技術飛躍。他首先嘗試制造氟碳化合物，然後去除氟來制造鉆石。沒用。後來他構想用他的高溫電爐把鐵變成鐵水，再把碳放進鐵水，再把滲有碳的鐵水倒進冷水裏。借助鐵快速冷卻收縮產生的壓力，迫使其中的碳原子有序排列成規則的四面體晶體。最後用稀酸溶解鐵，可以得到金剛石晶體。在當時，這個想法既科學又精彩。促使他和助手壹次又壹次按照這個思路做實驗。1893年2月6日，他終於見到了夢寐以求的“希望之星”。當他和他的助手用酸溶解鐵時，石墨殘渣中有壹塊0.7毫米的晶體閃閃發光！經檢驗，這塊水晶確實是鉆石。
“人造鉆石成功了！”欣喜若狂的莫瓦桑多次向新聞界宣傳他的重大科研成果。這讓原本以研發氟和高溫電爐而出名的摩凡陀更加出名。
1906年諾貝爾化學獎頒發時，久負盛名的莫瓦桑成為候選人。另壹位候選人是俄羅斯科學家門捷列夫，他發現了元素同步定律，並把元素周期表並排排列，預測和指導了新元素的發現。當時，瑞典學院科學委員會的化學系投票時，65，438+00名成員中有5人投票給莫瓦桑，4人投票給門捷列夫，l棄權。結果，莫瓦桑以壹票之差獲獎。雖然，莫氏確實有重大的科研成果。但與對時代做出標誌性貢獻的門捷列夫相比，壹個是個體，壹個是全球；壹個是偉大的成就，壹個是被恩格斯譽為“在科學上完成了壹項功勛，可以和勒維烈計算未知行星海王星軌道的功勛相提並論”諾貝爾化學獎頒給門捷列夫應該是歷史的必然！但卻給了在歐洲赫赫有名的摩凡陀。1907年，門捷列夫和莫瓦桑相繼去世。但門捷列夫失去了再次入選的可能，這是諾貝爾獎史上的壹大遺憾。
話說回來。1906年，瑞典諾貝爾基金會宣布將相當於65438+百萬法郎的獎金授予莫瓦桑，“以表彰他在元素氟的制備和莫氏電爐的發明方面做出的傑出貢獻。”證書中沒有提到合成鉆石，但莫瓦桑在領獎時反復強調他在合成合成鉆石方面的開創性工作。
成功的科學實驗的第壹個特征是可重復性。然而，摩瓦桑“成功”的人造鉆石實驗只做了壹次，就再也沒有做過，卻沈浸在“成功”的名聲中。
由於鉆石巨大的商業利潤和工業價值，許多公司和企業集團組織科學家重復莫氏合成鉆石實驗，希望將科研成果轉化為工業生產，但都沒有成功。這迫使壹些人直接去摩凡陀的遺孀那裏了解摩凡陀的實驗。人們發現，人造鉆石實驗的成功是因為莫氏的助手厭倦了重復和無休止的實驗，但他無法勸阻他這樣做。他被迫巧妙地將實驗室裏的壹顆天然鉆石融入實驗中，這就是被稱為“攝政王”的那個人的真面目。最終，莫瓦桑的人造鉆石仍然是壹顆“希望之星”。當然也不能說莫氏故意造假騙人。然而，莫氏並沒有重復第二次和第三次實驗的成功，而是為自己的名聲感到高興和陶醉，但這是壹個科學家不應該有的錯誤。
實事求是地說，他說，在那個時代，人造鉆石只能是“希望之星”。
在基礎理論方面，高中化學課本中所闡述的金剛石的正四面體晶體結構和石墨的層狀結構，是在19L0 ~ 1920年期間，X射線衍射技術發展以後才被認識的。將石墨轉變成金剛石，不僅是通過外力縮短石墨層間的距離，還可以將六角碳環轉變成規則的四面體晶格。其實也包含了很多復雜的因素。化學家首先考慮的是熱力學。石墨-金剛石轉變的方向和限度可以用熱力學來判斷。在壹定的溫度和壓力下，熱力學常利用產物和反應物之間自由焓的正負變化來判斷壹個反應自動進行的方向。自由焓大的狀態相對於自由焓小的狀態是不穩定的狀態，所以自由焓大的狀態總是自動向壹個小的方向運動。計算25℃和1大氣壓下石墨對金剛石的自由焓變化DG=G金剛石-G石墨=+692卡/摩爾。這說明金剛石的自由焓大於石墨的自由焓，所以在25℃和1大氣壓下石墨不可能轉化為金剛石。實現轉型需要哪些外部條件？直到1938，羅西尼等人才將熱力學的理論計算應用於石墨-金剛石的轉變過程。後來Pearman等人計算了石墨-金剛石在1200K以下的平衡狀態，並繪制了平衡曲線。因此可以看出，在298K的室溫下，需要130000個大氣壓以上才能實現石墨向金剛石的轉變。如果溫度升高，比如在1200K，需要40000個大氣壓以上才能實現轉化。所以可以看出，雖然摩瓦桑的實驗提供了高溫，但是鐵水快速冷卻收縮所獲得的壓力最多只有幾千個大氣壓。它是如何轉變的？
熱力學只能判斷反應的可能性，化學家需要考慮動力學才能讓可能性變成現實。比如在室溫和40萬個大氣壓下，石墨的轉變速度太慢，檢測不出來。所以速度問題。Ailin等人根據反應速率理論推導出了轉化過程中溫度和壓力對轉化率的關系[註]。所以可以看出，加壓降低了反應速度，而高溫自然提高了反應速度。
綜合來看，從熱力學角度來看，高溫不利於金剛石的熱力學穩定性。為了保持金剛石在高溫下的熱力學穩定性，需要相應提高壓力。從動力學角度來看，高溫有利於反應速度，高壓則減慢。因此，尋求合適的轉化條件，要兼顧兩者，匹配高溫高壓。此外，還需要壹種特殊的溶劑，使石墨晶格中的碳原子先溶解，然後碳原子從溶劑中析出結晶，在不斷變化的外界條件下形成規則的四面體晶格。已知硫化亞鐵、鐵和壹些過渡金屬可以用作溶劑。
在實驗條件方面，需要提供能夠產生高壓的裝置和能夠承受高溫高壓的設備。1946年，諾貝爾獎授予美國科學家布裏奇曼教授，表彰他發明了達到極高壓力的裝置，以及在高壓物理領域的壹些重要發現。在這壹點上，人造鉆石有了可能性。
1955年，美國科學家霍爾等人在1650℃和95000大氣壓下合成了金剛石。在類似條件下多次重復試驗成功，產品經各種理化檢驗確認為金剛石。這是人類歷史上第壹顆成功的人造鉆石。然而，這已經是莫瓦桑宣布“成功”62年後，莫氏去世近半個世紀後的事了。