由玫瑰制备的合成钻石的制作方法

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专利名称:由玫瑰制备的合成钻石的制作方法
背景技术
本发明涉及通过将礼物中的有机物转化成合成钻石,从而由含有机物的礼物制备纪念品的方法。这能使人们将礼物的短暂美丽转化成既体现礼物美丽又体现礼物赠送者对接受者感情的更永久或持久的表示。可由碳或含碳化合物,如石墨(其获自于礼物中的有机物的转化)制备合成钻石。优选地,由鲜花,如玫瑰制备这些钻石,其中碳化所述鲜花,以提供用于合成钻石的石墨材料。按照这一方式,由礼物制备合成钻石且代表礼物的纪念,和与玫瑰或鲜花相比,接受者可以更加长得多的时间享受它。此外,由于鲜花或者钻石礼物体现礼物赠送者对接受者的爱,这些的结合是礼物赠送者对接受者的感情和爱的更强有力的表达。
钻石与爱情历史上,钻石非常珍贵。最近二千年的大多数时候,印度是钻石的唯一最大产地。直到第17世纪,任何重量超过10克拉的钻石均保存在印度。在中世纪期间的欧洲,对于钻石的所知是它们产自印度,它们非常珍贵,和它们无比坚硬。直到1379年,查理五世统治时期,在欧洲才有钻石的记录。
正是钻石难以置信的硬度和对于那个时代的人们来说它所代表的含义产生了赋予它的传奇色彩。“钻石”一词来自于希腊词汇“adamas”,意指不可征服的。仅仅统治者可拥有或佩戴钻石,和它们的魔力被认为使之不可征服。使人类大为吃惊的是,钻石耐火且比钢更硬。
钻石缓慢传入欧洲。1400年,亨利四世是在油画内被描述为佩戴钻石的首位国王。即使那时在欧洲没有钻石,但它们被认为是如此强有力,以致于在第十三世纪中期,圣·路易斯制定节约法律,禁止妇女佩戴它们。只有圣女玛丽和后来的女王被遗赠予荣誉,可具有由珠宝转化的财产。直到1440年,Agnes Sorel,一位查理七世喜爱的非高贵出身的情妇才首先佩戴钻石。美丽的Agnes劝说宫廷的男士将它们的钻石和宝石借给她。然后,她佩戴大量宝石出现在查理面前勾引他。他对她的欲望如此之大,以致于已制定的节约法律被推翻。这在宫廷中在社会地位比较显赫的妇女当中引起几乎一场变革,和从那时起,妇女有了权利佩戴钻石,为非宗教以及宗教目的。
正是大约1450年,在勃艮第皇室统治时期,数量不多的钻石最后传入欧洲皇室内。令人感兴趣的是,由于钻石的存在变为现实,涉及它们的许多奇特的迷信被从来没有希望可能拥有它们的许多人传播。而希腊人,正如Pliny的作品所转播的,对钻石质量具有可靠的了解,中世纪的许多人授予它们许多难以置信的性能。这些包括防止疯狂、避开光照和使它的佩戴者看不见。钻石如此贵重,以致于它必须具有与它的珍贵相匹配的神秘权力。
查理,这位冒险者的宝库包括可能是称为著名的“FlorentineDiamond”的物品,即用钻石装饰的雕琢宝剑和用金铸造并用钻石镶嵌的嘉德勋位。当他的女儿,Burgundy Mary于1477年与ArchdukeMaximilian订婚时,Archduke收到一封信,这封信写道“在订婚时,你的夫人必须拥有用钻石镶嵌的戒指和金戒指”。这是为确立婚姻而给予钻石礼物的最初记录之一。Constanzo Sforza和Camillad`Aragona的婚姻的同期记录现以微缩图片形式存在于梵帝冈。它们描绘了以为婚姻而奉献的英俊青年形象而出现的神Hymen,他佩戴玫瑰花环和用钻戒图像饰以花彩的外袍。这一事件预示着钻石象征意义的改变。钻石的强度和耐久性曾经象征统治者的不可征服性。那些性能现变为完美的载体来传达表征婚姻的无比强大、忠诚和奉献。
在第十六世纪的后半叶,Fountainbleau School的艺术家以宫廷方式工作。他们绘出财富、衰落和财产的图画,从而避免上一世纪的教训。他们的顾客欣赏裸体者的时髦绘画,如“A Woman at her DressingTable(化妆台前的妇女)”。在一幅这样的绘画中,通过仅仅显现佩戴珠宝的着装,描绘了彰显女性魅力的贵妇。这种艺术表达了在这一禁锢较少的时期,钻石不仅因婚姻而且因任何浪漫爱情故事,成为打动芳心的礼物。
对早期钻石珠宝的研究表明,使用仅仅未切割的钻石晶体。由于钻石的硬度导致直到十五世纪晚期才实现切割它们的最初尝试。从十五世纪到十七世纪末,主要类型的多面钻石是“Rose Cut”。这一名字来自于各平面展现的三角形类似于玫瑰花蕾的初始绽放。未切割和简单切割的钻石这二者均具有“未加工的形式”,这可能有助于依赖技术复杂的珠宝镶嵌来传达爱情的象征意义。最初,戒指本身,其圆环的永久不变极好地传达了婚姻的永久品质。具体地说,“gimmel”,或十六世纪的双联戒指以两半形成。通过它们的相互连结(常常代表丈夫与妻子),戒指才可佩戴。类似地,“poesie rings”(它是这一时期主要的订婚戒指)是用心或者玫瑰装饰并刻有情侣名字的极好的上釉镶嵌物。
1730年在巴西发现了钻石。大量钻石被发现。最后,钻石可以充足地供应获得,成为上流社会的优选珠宝。烛光的改进和晚间聚会的兴起带来钻石新的闪光。丰富的钻石导致产生了有史以来一些最鼓舞人心的珠宝。
1867年在非洲发现了钻石。该矿床看上去是无限的。大多数人才首次买得起钻石,这种具有非常珍贵历史的顶级奢侈品。流行的贸易产品目录提供维多利亚新娘小至两磅的金制结婚环。同样,她首次可能期盼给她钻石订婚戒指。
DeBeers可能是现代世界的最大卡特尔联盟。该公司的起源地也在非洲的钻石产地内。一百多年来,它在钻石的历史浪漫感上建立,将其销售理念在全世界传播。1948年,Frances Gerety,N.W.Ayer的一位雇员,在DeBeers的钻石推广活动中工作。她被鼓励撰写“ADiamond is Forever(钻石恒久远)”。这被引证为二十世纪最成功的商业运作。这次推广活动使钻石与爱情的概念结合得如此简明,以致于它创立三年后80%的美国新娘接受了钻石订婚戒指。
对二十世纪的珠宝史的巨大推进是在珠宝中使用铂。铂极其坚固和耐用。它允许设计师切开和简化珠宝的镶嵌,以更好地显露它们包含的珠宝。Harry Winston的经典的“Tiffany-风格”定做安装和设计的成功就是这一现象的实例。同一时期,名为Marcel Tolkowsky的Antwerp钻石切割师科学地发展了现代辉煌的切割钻石。在他的切割图案中角度的交互作用大大地增加了宝石的亮度、闪光和色散。这些因素一起推动钻石(不包括其镶嵌物)到最前面作为浪漫与爱情的符号。钻石内涵的演变已达到其中钻石传达爱情的能力成为当今时代最强有力和合理的符号之一的情况。
玫瑰与爱情在古希腊,阿芙罗狄蒂爱神穿着由玫瑰组成的衣服。她宣称鲜花最漂亮和渴望在整个帝国以鲜花作为她的象征。晚上,丘比特睡在玫瑰枕上,和就是他在玫瑰上胡闹地使神的花蜜溢出,给它留下芳香。“Garlandomania”,主要用玫瑰给爱侣头部加冕,是打扫大地的一种宗教仪式。
玫瑰因其美丽-它们的颜色和形状,因其芳香,和因其刺和短暂的生命受到人们赞赏。玫瑰体现爱情、美丽、年轻、浪漫和性欲。纵观大多数历史和许多文化,玫瑰已成为出类拔萃的鲜花,其可能实现是因为它们的花瓣相对寿命长,它们以野生形式在当地可获得和它们是大红和纯白色。古罗马人如此崇拜鲜花,以致于全部市民用大量玫瑰装饰以庆祝维纳斯的“婚姻”。不时地,爱侣们用玫瑰花冠使他们深爱的人的门庭增色。在罗马,正是许多玫瑰成为幸福生活的缩影。Suetonius写到了Nero的朋友,其婚宴要求如此多的玫瑰花瓣,其成本为四百万古罗马货币,以致于它们必须从埃及进口来满足需求。年青、没落的国王Elagabalus的红地毯上撒满鲜花和他的床零乱地堆满了玫瑰和香料。他命令他的仆人从眼前高高地向宴会厅上方抛洒玫瑰花瓣,以洒落到他的客人身上。玫瑰花被如此大量地抛洒,以致于一些参加者在玫瑰中窒息而死。在旁观者的招手示意下脱衣的妓女面前,罗马的Floralia宴会展示着华丽的花神。堕落、富有和性感占了主导。
基督教的产生引起盛兴千年的玫瑰的衰落。鲜花被贬为盲目崇拜和异端,尤其是玫瑰花。玫瑰花仍然激起人们极大的兴趣,但它过去的淫逸被认为是不合适的并导致它的受压制。并不让人感到惊奇的是,在主流意识内,对鲜花的某种欣赏保存下来。在九世纪早期,在Charlemage宫廷内,享受鲜花不再限制于关注的允许角色。世俗的诗歌提到在爱侣心房内撒满的鲜花,且还闻到绿草的存在。当僧院种植植物供食物和药品时,玫瑰也被种植且在它们的限制内受到欣赏。在中世纪,温室的唯一记录提到1249年令人尊敬的Dominican AlbertusMagnus给予荷兰国王威廉的主显节盛宴。宴会厅充满味道强烈且盛开的玫瑰灌木和结满水果的多种树木。客人把这一仲冬的展示归为魔幻想。
Abbott Suger(他在St.Denis构想了第一个哥德式大教堂)的作品反映在基督教的教条内重要的变迁,从而在基督的赞美中追求学识的进展。物质使得非物质变得可解释。他的大教堂的玫瑰窗的光线和光辉照亮着这种变化。逐渐对玫瑰花和类似象征符号的限制变少。玫瑰花可用于装饰(decoration),但还不能装扮(ornamentation)-这是重要的区别。玫瑰花出现在祭坛上。圣女玛丽被亲昵地称为“无刺的玫瑰”。
在十二世纪的复兴时期,武士精神的出现及其与盛产鲜花的东方的联系使玫瑰恢复到西方文明社会的大众偶像地位。至于希腊和罗马,其兴起与贸易的增长和社会对劳力以及与之相伴的奢侈品的支付能力有关。在十世纪始于德国的是,玫瑰的花冠或帽子作为美丽的显眼标记再次出现在婚礼上。玫瑰使舞会增色且充当客人的富有礼物。德国Minnesaenger的诗论使抒情诗人关于爵士的宫廷爱情故事受宠该爵士斜躺在玫瑰花瓣的水中,同时一位女士进入他的浴室并将她的玫瑰花冠献给他。在英国,玫瑰用于装饰始于十三世纪。作家注意到小花园的激增和玫瑰花瓣撒满房子、街道和乡间小道的周围用于婚礼和其它喜庆事件。在称为“爱情城堡”的流行的谈情说爱中,年轻妇女们保护城堡,因为爵士们用琐碎玫瑰的箭围攻她们。
在文艺复兴时期,玫瑰仍然是卓越的鲜花。游行队伍和休闲娱乐的公园以它们的存在为标记。早期文艺复兴赞美玫瑰的颜色和形状。在文艺复兴时期,人们挑选它的芳香和可爱而赞美。这导致在伊丽莎白一世时代消遣香料的激增,随后这遭到清教徒的反对。莎士比亚提到玫瑰50次,其中包括“在所有的花中,我认为玫瑰最好”。正是在路易斯XIV世统治时期,自从罗马帝国起被遗忘的强制栽培再次以盛大的规模受到追捧。也正是在十七世纪时期,鲜花花束使在北欧作为花的偏爱的花冠和花环黯然失色。这预示着从荷兰起伟大的鲜花时代的油画的到来。
在近东,玫瑰拥有最高的敬意。用于玫瑰的词“gul”用于描述所有鲜花。玫瑰和夜莺是强有力的爱情的主要象征。在中世纪的伊斯兰国家中,根据宗教教义,玫瑰的象征意义受到禁止。尤其在世俗的诗歌领域内,这没有被强制到欧洲先例的极端情况。波斯诗歌具有惊人的亲切感。正是诗人Ha`fiz首先写到“一对玫瑰红嘴唇”。他还写到“被玫瑰的香味诱惑进入公园,结果从未得到回报的爱情的燃烧中找到安慰”。
十九世纪的欧洲文明史在没有提及鲜花在社会中起到的作用的情况下是不完整的。这是形成批量生产鲜花给公众的世纪。称为“鲜花的语言”的1819年的文学现象归因于Charlotte de Latour。她写到“对于懂得爱情的那些人来说,它是最重要的...,因为我们已将鲜花语言的一些音节集合在一起”。在这种语言内,“带刺和叶的玫瑰意味着‘我担心,但我正希望着’,若某人上下翻转花蕾,则意味着‘他不必担心或心存希望’。剥掉它的刺,则该玫瑰意味着‘一切具有希望’,同时剥掉它的叶子,则意味着一切都要担心”。LaTour和其它人的书评构成了在整个世纪持续的狂热并揭示出许多关于中产阶级的兴起和在性别之间的转移关系。鲜花的语言与预拉斐尔风格(pre-Raphaelite)的画家和骑士精神的复兴以及对妇女的正确评价具有强烈的关系。
在所有的艺术形式中,主要是借助文学作品,通过玫瑰展示爱情的表达。这可能是由于语言传达特定情感的效力所致。但丁和乔叟写到鲜花的象征意义。莫扎特和Bizet的剧本表白了玫瑰的多情魅力。不管作为高雅还是低级的艺术形式,在每一代中众多情诗影响大众的情感。在玫瑰中,爱情找到了它的完美隐喻。典型的例子是为了最纯和最甜的爱情,我送你一朵瓣尖泛红的奶白玫瑰花蕾;在瓣尖上带有我的期盼之吻----白玫瑰 John Boyle O`Reilly玫瑰传达爱情、知觉、生命、青春和幸福。玫瑰同时也传达它们的稍纵即逝的品质。或许玫瑰的最令人痛苦的方面是短暂的生命。Ernest Dowson简洁地对此进行了描述美酒加玫瑰的日子不会长久!在朦胧的梦想之外,我们的道路稍纵即逝。
“玫瑰”的本质如此渗透到文化中,以致于Gertrude Stein能意味深长地写道“Rose is a rose is a rose is a rose”。
钻石合成的简要历史“说实话,仿造宝石产生的财富和利润最大,在这个世界上,在这一点上不存在欺骗或谎言”,Pliny,一位伟大的历史年代记录者这样写道(Book 37,Chapter 75),他死于公元79年的维苏威火山爆发。
数世纪来,玻璃是用于任何宝石的最成功的仿造材料。小平面可乐瓶作为绿宝石仍在哥伦比亚销售。然而,玻璃没有能力仿造钻石,因为在整个文明社会中,对于钻石的所知是它们难以置信地坚硬。对于实践而言,对于钻石的所知是它们可切割玻璃。确实,女王伊丽莎白一世和Sir Walter Raleigh通过用他们的钻石戒指在窗格上记下暗示,使用它来交换“爱情信物”。
不让人感到惊奇的是,John Baptista Porta在1658年他的Natural Magic写到如何“将蓝宝石变为钻石”。蓝宝石和红宝石是仅次于钻石的最硬的宝石。通过在火炉内放入蓝宝石,它将丧失其颜色,在外观上,它将更紧密地接近钻石,尤其当钻石尚未以最大化它们的极端光辉的方式刻面时。火炉的转化性能将使之更象钻石,即使它不是钻石。当然,该宝石可切割玻璃。
1760年在Madrid出版的Secretos of Don Bernardo Monton中可找到为“制备钻石”而开发的另一方法,该方法尝试模拟它们的令人称赞的不可征服性。他描述了“一种硬化宝石使它们看上去象钻石的非常珍贵的秘密”。
在曲颈瓶中,你放置明矾晶体并蒸馏它们,然后又3-4次将水放在它们之上,同时一直蒸馏然后利用这水和将它放置在具有雕刻的水晶石的蒸馏坩锅内;将这放置在热灰分上,接着在蒸馏瓶下,你放置三或四根油绳的喷灯达30天,在你的烘箱内的一切东西被很好地调节(由Kurt Nassau翻译的Gemstone Enhancement(宝石的改进))。
在十九世纪末和二十世纪初,有几个尝试生产钻石的记载。1880年,J.B.Hannay进行80次实验,他在重铁管道内加热蜡、骨头、油和锂金属。这导致77次爆炸,但没有得到钻石。1886年,F.H.Moissan,1906年W.Crooks和从1890-1931年C.A.Parsons,进行了它们各自的钻石合成实验。
F.H.Moissan的助手名为Henri LeMoine在1905年进行了最与众不同的这种尝试。LeMoine能欺骗DeBeers代表相信他可制备珠宝质量的钻石。为了驳倒他可能暗中将碳转化成钻石的宣称,他裸体地给他们进行了实验。当他的骗术最终经实验公之于众时,所有巴黎人嘲笑被引入歧途的钻石领导人。作家,例如Marcel Proust被鼓舞撰写了这一丑闻。
真正科学的突破是非常稀少的。这种突破通常基于过去的失败实验。当通用电器于1951年创立了它的九人“钻石”小组来开发实际的钻石合成方法时,许多工业领导人认为这种追求是愚蠢或不可能的。1955年2月15日,GE举行新闻发布会,发表令人震惊的公告,人类已成功地生产钻石。结果不是宝石状。它们用显微镜可见且变色,和炼金术士的幽灵被谦恭和令人钦佩地看待。
1957年GE将第一次合成的钻石“Type A”投放市场供其工业应用。1958年实现了它们的Type B钻石的生产,和1959年Type M钻石的生产,且许多新产品陆续跟上。1970年,已知GE生产宝石质量的钻石。它的制备要求超过一周,其成本为约$20000。考虑到这一令人望而却步的价格,生产宝石质量钻石的研究大概被放弃了。
Richard Liddicoat在1986年冬季撰写了珠宝和珠宝学的前言社论,其标题为“The Ultimate SyntheticA Jewelry Quality Diamond”。他部分地写道1985年,日本的Sumitomo Electric继续G.E.Technology的实践应用可切割的合成钻石的商业生产。我们现看到容易获得可切割的合成钻石的非常真实的前景,其尺寸达到至少1.5克拉...Sumitomo的研究者自从G.E.的开发以来已跨出巨大的步伐。尽管它们使用相同的原理,但它们扩大了在其内进行合成的温度-压力室的尺寸,从一个相对小的晶体变为许多晶体全部同时生长到2ct大的生产量。而在所要求的相对长的时间段内,单晶的生长没有经济上可行的希望,但在相同的生长周期内,许多晶体的生产使得竞争性的画面变得可能...可能出现的是珠宝学的最后的巨大障碍被突破。
工业级钻石的合成明显地进行到了生产合成宝石级钻石的时代。这与宝石有关的所有三个主要的方面克拉重量、颜色和透明度一起实现。1986年,美国珠宝学会具有多个Sumitomo的多面钻石。它们的重量为约0.16至0.24克拉。它们具有大量的金属内含物,多到其中的一些反应成磁铁。它们具有深黄色。1990年7月10日,GESuperabrasives宣称它们开发出第一块合成钻石,所述合成钻石用99.9%碳12同位素生产。这一突破预示着在钻石成为世界上最好的导热体能力方面的巨大进步,和在计算机工业中在散热片的使用中具有重大前景。对珠宝贸易来说,更重大的结果是,以高度所需的白色E-G颜色范围生产钻石。DeBeers重申这一发现,在Johannesburg,在他们的钻石研究实验室中,他们可生产几乎无色的1克拉的合成钻石。到1992年夏天为止,据报道,Sumitomo生产了重达9克拉的合成黄色钻石。1993年,GIA另外首次报道了他们的实验室得到未知来源的两面红色钻石。经测定,这两块宝石是经历过辐照和退火以实现其颜色的合成钻石。除了在美国和日本制备的合成钻石以外,广泛已知的是,俄罗斯处于钻石合成的前沿,尤其在奇异着色的钻石方面。在二十世纪九十年代中期,以更流行的风格,生活杂志报道一高中学校学生的情况,该学生在她家的车库内成功地生产钻石(尽管是低压化学气相沉积钻石),以提交科学公正的设计方案。
过去数十年,最重要的钻石合成与涉及钻石制备商Lazare Kaplan发表的一项公告的新闻有关GE研究数年的钻石的高压高温(HPHT)处理给色泽不佳,通常褐色的钻石巨大的颜色改进。
最后要注意的是,1999年夏季,在工业贸易品展览会上,首批有限数量的合成宝石钻石被提供销售给美国公众。2002年,美国公司成功地由人和宠物的火葬后残留物生产合成钻石。2003年,两家其它的美国公司宣布计划增加生产量,以使大量宝石品质的合成级钻石上市。
1999年夏季,在工业贸易品展览会上,首批有限数量的合成钻石被提供销售给美国公众。仅仅三年之后,据报道,一家佛罗里达的工厂单独计划每年销售超过35000个1克拉的合成钻石。
此时,制备宝石品质的合成钻石的方法是本领域公知的。初始专利的特征证明了该工艺的可能性。许多初始的专利由常常是Robert H.Wentorf Jr.为首的GE科学家团队拥有。由于是活跃的领域,这些初始专利具有继续进展的潜力。
精制工艺常常集中在增加反应腔室的尺寸,以适应较大晶体的生长;开发更纯的原料,使金属内含物最小化,导致规则的晶体生长和增加合成设备的寿命;或者改变在生长小室内的温度梯度的方法,以使钻石沉淀在种子晶体上,且没有分解钻石种子。
尽管由于提高的制备技术导致日益增加的制备知识和下降的成本,但作为天然钻石的替代物或者作为伴生产品,合成钻石仍是不可接受的。它们被认为不如天然钻石理想。因此,仍需要增加这种物质的消费者可接受度的方法。
称为LifeGems的公司正发起由爱人的火葬后残留物生产合成钻石(参见美国专利申请20030017932)。尽管佩戴含有这类合成钻石的戒指可给一些人安慰,但这些产品尚未获得明显的商业可接受度,这可能是由于制备钻石所使用的物质的神圣本质所致。然而,本发明现解决了现有技术的问题和缺点并提供合成钻石,所述合成钻石所需地由接受度大得多的碳源生产且结合礼物赠送者对接受者的爱的强有力的象征意义。
发明概述本发明涉及由包括有机物的礼物制备更永久的纪念品的方法,其中该礼物具有短暂的美丽且体现礼物赠送者对接受者的感情。该方法包括将礼物的短暂美丽转化成体现礼物赠送者对接受者感情的更永久或永恒的表示。
这一结果方便地通过将礼物中的有机物转化成合成钻石来实现。可通过将礼物中的有机物转化成碳或含碳化合物;然后将碳或含碳化合物转化成合成钻石,从而制备合成钻石。有利地,含碳物质是石墨和含碳化合物是甲烷。
在一个实施方案中,礼物可以是由礼物赠送者选择但没有给予接受者的提议(proposed)礼物。相反,礼物赠送者仅仅赠送钻石给接受者。在另一实施方案中,礼物被首先给予接受者,和随后将礼物中的有机物转化成合成钻石,将其赠送给接受者。当然,礼物和合成钻石二者均体现了礼物赠送者对接受者的爱。
含有机物的优选礼物包括鲜花,和优选玫瑰花。所得“玫瑰钻石”可具有选择颜色,其中包括白色、红色、粉红色、黄色或者蓝色或视需要的这些颜色的变型。对于合成钻石的颜色来说,优选是玫瑰的颜色。由于天然奇特着色的钻石控制价格的加价,因此红色和粉红色的合成变型将具有增加的理想需求。
合成钻石通常赠给接受者以表示重要的事件。这种事件包括但不限于求婚、周年纪念、假日或接受者的生日。
优选实施方案的详细说明在下述详细说明中,术语“纪念品”指起到以积极的方式牢记在心中或者勾起思念作用的一些东西,以及唤起爱情或友情的问候物或礼物。
此外,玫瑰和钻石的象征意义在本发明的合成钻石中协同且有效地结合,在最优选的实施方案中,它被称为“玫瑰钻石”。
多个世纪以来,巫师、预言家、医生和科学家注视着他们各自的哲学宝石,以研究的方式将铅转化成金。现在能由玫瑰生产钻石“玫瑰钻石”是多么美丽的事情啊!钻石是元素的,它是纯碳和碳是所有生命的基础。具有生命的玫瑰可反过来被还原成碳。通过利用该碳并将它与合成钻石所使用的方法中的高压和高温结合,可将玫瑰变为钻石和使之在长得多的时间内留存。
合成钻石的开发历史在增加精制方面继续前进。最初的发现可追溯到1954年通用的实验室。令人吃惊的技术背景是本领域公知的且在别处综述过。该工艺开始于生产由甲烷或者石墨衍生的工业钻石材料,接着进行到具有差的颜色和大范围的包含物的较小的珠宝材料,接着到目前的状况,于是大而纯的清洁着色的合成宝石钻石现进入市场。
在没有钻石合成的这一反复陈述的情况下,发现一种方法,使所生产的钻石充满爱情和浪漫的结合元素。它们的象征意义的包含内容是钻石的诱惑力和吸引力的关键。这一重要的象征意义在合成钻石的制备和感受中还完全没有。合成钻石魔幻地变出了实验室和试管中的图像。具有玫瑰的碳的本发明的合成钻石以非常漂亮和奇迹的感觉宣告钻石合成历史的惊人成就。按照这一方式,合成钻石不仅其组成、“诞生”方法和形式是真实的-它的天然历史;而且重要的是它的诱惑力和神秘感-它的文化历史。
钻石和玫瑰是爱情的两种卓越的象征符号。钻石传达爱情和浪漫的主要特点现将不可避免地编织在它们制成的全部纤维内。玫瑰的短暂美丽与钻石的恒久美丽相结合。玫瑰必然会枯萎,但现在可再次作为钻石而盛开。考虑到制备原料来自于天然且纯洁的玫瑰,这一合成方法的额外优势在于公众将它看作是“天然”的,与目前合成钻石被看作工业或工程的感觉不同。将以爱情许诺形式给出的玫瑰礼物变为钻石爱情的恒久许诺。有机物变为无机物;花和花瓣变为水晶石。
为了生产本发明的合成钻石,首先需要通过此处所述的方法选择可转化成钻石的合适的礼物。优选地,礼物由能转化成石墨的有机物制备。合适的礼物包括任何种类的有机植物材料,如花,其中包括玫瑰、郁金香、水仙花、康乃馨、菊花、百合花和可单独或以花束形式给出的任何其它花。由于以上详述的它们的爱情的象征意义,优选玫瑰。尽管可使用一种鲜花,但同样在本发明范围内的是可结合鲜花成不同鲜花的花束和使用生成石墨的物质,其中石墨是制备本发明的钻石所需的。
可视需要使用其它种类的有机植物材料。这种材料包括植物、灌木或树木形式的所有种类的植物,以及水果本身,或者宽范围的任何各种各样的蔬菜或其它可食用的植物。当然,食物,尤其异国情调的食物,是具有短暂美丽的礼物,和这些可通过转化成钻石,从而转化为更永久的形式。这些类型的有机植物材料不如鲜花那么优选,但它们是根据本发明可转化的一类物质。相反,要理解人类或动物的骨灰残留物不认为作为礼物的合适类型的有机植物材料。
如上所述,不需要礼物赠送者实际购买和赠送礼物即玫瑰给接受者。相反,更有可能的是,礼物赠送者仅仅给予玫瑰钻石作为结合的礼物。当仅仅合成钻石赠送给接受者时,传达了结合的礼物,即玫瑰和合成钻石的的象征意义。当然,同样在本发明范围内的是,礼物接受者首先送给接受者礼物,即一束玫瑰,然后在后期,使玫瑰转化成合成钻石。
礼物中的有机物被首先转化成制备合成钻石所需的起始物质。尽管要求碳的形式,但可使用固体形式如石墨或气体形式如甲烷。最优选的物质是以无定形形式获得的碳源,所述无定形形式可经历深度石墨化。
之后,将石墨化的无定形碳置入合适的合成钻石形成设备中。利用不同类设备的许多技术是已知的,如许多专利所表明的,这些专利公开了由碳源制备合成钻石的技术。这些包括美国专利6270548,5908503和5503104。这些专利的全部内容在此通过参考以视需要的程度引入。
用到本发明的合成钻石上的合成的优选技术的简单概况如下所述。
本发明的方法包括用多晶CVD钻石、合适的催化剂,和石墨化无定形碳源装填在生长室内的步骤。然后,将压力和热量以诸如引起在生长室内温度梯度的方式施加到装填的小室内。在整个生长室内的压力和温度使得钻石为碳的热力学稳定形式。
在生长室内生产本发明的制品,其中所述生长室的尺寸和形状由供给包含在生长室内的物质高压的装置确定。高压装置是能在密闭的生长室内引起维持钻石形成所需压力的任何设备。它可包括高压钻石珠宝制备的现有技术方法中使用的设备。这种装置能耐受高压和高温。这一设备是本领域公知的。典型的装置公开于美国专利No.3297407中,在此通过参考也将其引入。简而言之,这一装置包括具有会聚分散孔隙贯穿其中的环带元件。一对截头圆锥状(frustoconical)相对布置且可移动的冲孔移动到开口内,以确定反应室。含样品物质的生长室放置在反应室内,和通过截头圆锥状的冲孔运动对其压缩使样品物质经历高压。已公开了这种装置的许多变体。它们包括在各部分之间具有垫圈的多件模头,如在美国专利Nos.2941244和2947034中所述,在此通过参考也将其引入。其它类型的装置包括给定的密闭反应室,所述反应室由多个组配交叠的压力阻抗元件来确定,所有这些元件为滑动关系。这种排列提供沿着大于两个轴的方向上生长室体积的下降。这种装置详细公开于美国专利No.3271502中,在此通过参考也将其引入。
在生长室内的压力范围典型地为约5-7GPa。温度典型地维持在约1300-1800℃下。可通过本领域已知的任何方法供应热量,例如可使用电阻加热达到所需的温度。重要的是,以使得在生长室内产生温度梯度的方式施加热量,以便生长室在碳源处最热和在多晶CVD钻石处最冷。按照这一方式,当与碳源接触时,用碳饱和金属溶剂,和当与多晶CVD钻石接触时,用碳过饱和金属溶剂。因此,存在驱动力从碳源中溶解、运输和再沉积钻石于多晶CVD钻石上。多晶CVD钻石是本领域公知的。可通过各种方法,其中包括但不限于DC等离子、微波等离子和热丝CVD技术,来生产CVD钻石。供本发明使用的生产多晶CVD钻石的方法不是关键的。典型地,将在生长室内放置多晶CVD钻石板或盘。
高压钻石生长的合适的催化剂是本领域公知的。它们包括金属如铁、铝、镍、钴、钽、锰、铬及其合金。
通过在熔融催化剂内溶解钻石或碳,然后将熔融催化剂中的钻石沉淀在多晶CVD钻石上,从而提供钻石的生长。对于本发明来说,所需的碳源是已经历过深度石墨化的无定形碳。
所生产的合成钻石可变为各种颜色。与大多数常常为透明或白色的天然钻石不同,可生产白色以及彩色如黄色、粉红色、蓝色和红色的合成钻石。也可视需要实现这些颜色的变异。熟悉生产合成钻石技术的熟练技术人员会很好地意识到可进行的工艺改进,以实现所需的颜色(包括白色)。例如,常规地添加掺杂剂到石墨粉末中,或者到退火的白色合成钻石中,以赋予白色以外的颜色。如上所述,本发明允许礼物赠送者基于作为礼物加以考虑的鲜花或玫瑰的颜色选择钻石的颜色。这产生更具有竞争力的礼物纪念品,该纪念品可比鲜花欣赏得长得多的时间。
本发明还考虑到购买此处所述的合成钻石之一为它们自己使用的人。在这一实施方案中,礼物赠送者和接受者将是同一人。
此外,该合成钻石可作为奖品或者奖赏赠给接受者。例如,娱乐奖品常常由贵重金属和宝石制备,和完全有可能将本发明的合成钻石并入到这种奖品内。此外,本发明考虑到其中礼物是带条件的或者钻石镶嵌在从拥有者处租赁或者借来的宝石内的情况。这典型地在其中宝石设计师租赁其作品给推广其设计的正式参与者的娱乐表演工业中进行。这些情况在本发明中也以术语“礼物赠送者”和“接受者”的形式加以考虑。
合成钻石可以以与天然钻石相同的方式安装或并入到任何类型的宝石内。因此,可使用本发明的合成钻石制备宽范围的各种戒指、耳环、项链、垂饰物、手镯和类似物。当然,熟练的技术人员可预见到本发明的许多改性和可供替代的实施方案,和所有这样的实施方案拟包括在所附的权利要求内。
权利要求
1.一种由包括有机物的礼物制备更永久的纪念品的方法,其中该礼物具有短暂的美丽和体现礼物赠送者对接受者的感情,该方法包括通过将礼物中的有机物转化成合成钻石,使礼物的短暂美丽转化成体现礼物赠送者对接受者感情的更永久或恒久的表示。
2.权利要求1的方法,其中通过将礼物中的有机物转化成碳或含碳化合物,和将碳或含碳化合物转化成合成钻石,从而制备合成钻石。
3.权利要求2的方法,其中碳物质是石墨和含碳化合物是甲烷。
4.权利要求2的方法,其中有机物包括有机植物材料。
5.权利要求4的方法,其中有机植物材料是可食用或不可食用的植物、灌木或树木或由它们生产的水果或蔬菜。
6.权利要求5的方法,其中有机植物材料是花。
7.权利要求6的方法,其中花是玫瑰。
8.权利要求1的方法,其中礼物是提议礼物和仅仅钻石被赠给接受者。
9.权利要求1的方法,其中礼物被首先给予接受者和礼物中的有机物随后被转化成合成钻石。
10.权利要求1的方法,其中礼物和合成钻石这二者均体现了礼物赠送者对接受者的爱。
11.权利要求1的方法,其中合成钻石具有白色、红色、粉红色、黄色或蓝色。
12.权利要求1的方法,该方法进一步包括赠给接受者合成钻石,以表示重要的事件。
13.权利要求12的方法,其中该事件是求婚、周年纪念、假日或接受者的生日。
14.权利要求1的方法,其中礼物赠送者和接受者是同一人。
全文摘要
本发明涉及由含有机物的礼物制备纪念品的方法,其中该礼物具有短暂的美丽和体现礼物赠送者对接受者的感情。该方法包括使礼物的短暂美丽转化成体现礼物赠送者对接受者的感情的更永久或恒久的表示。通过将礼物中的有机物转化成合成钻石来方便地实现这一结果。可通过将礼物中的有机物转化成碳或含碳化合物,然后将碳或含碳化合物转化成合成钻石,从而制备合成钻石。
文档编号C01B31/06GK1703371SQ200380101047
公开日2005年11月30日 申请日期2003年10月7日 优先权日2002年10月8日
发明者约翰·N·哈特莱伯格 申请人:约翰·N·哈特莱伯格
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