To metoder til produktion af syntetiske diamanter
| HPHT | CVD |
| HPHT er en forkortelse for "højtrykshøj temperatur", hvilket betyder "høj tryk og høj temperatur" i oversættelse. Denne metode til fremstilling af syntetiske diamanter afspejler således betingelserne, under hvilke krystaller vokser - i et miljø med ekstremt højt tryk og temperatur, der efterligner betingelserne for naturlige diamanter i jordens kappe. I HPHT-metoden er temperaturerne typisk 1300-1600 ° C og et tryk på ca. 5 GPa. Disse ekstreme værdier er vigtige for at omdanne kulstof til en diamantstruktur. | CVD er en forkortelse for "kemisk dampaflejring", oversat "kemisk afsætning fra gasstadiet" eller forøges fra den gasformige blanding. I denne metode dannes diamanten af en kemisk reaktion af gasformige kulbrinter, normalt metan, på overfladen af et lille diamantsubstrat ved 800-1200 ° C. Gasserne i reaktoren bryder ind i radikaler og carbonatomer, som gradvist opbevares på underlaget og danner et lag af syntetisk diamant. Navnet CVD afspejler således princippet om denne kemiske afsætning fra gasfasen. |
Der er effektive metoder til produktion af syntetiske diamanter, men en erfaren ekspert kan skelne diamantens syntetiske og naturlige oprindelse.
Principper og metoder til fremstilling af diamanter er meget godt beskrevet i videoen af Element6, som er en del af Defeers -gruppen:
HPHT -syntetiske diamanter
Diamanter oprettes ved kulstofkrystallisation ved højt tryk og temperatur: Disse forhold efterligner miljøet i jordens kappe, hvor kulstoffet omdannes til en diamant.
Væksten af diamanten finder sted på kimen. Kimens kim er en lille diamantkrystall, som andre lag med kulstof gradvist opbevares.
Ekstreme forhold bruges: Trykket på 5-6 GPa og temperaturen på 1300-1600 ° C er optimalt til krystalvækst.
Metaller bruges som et kulstofopløsningsmiddel: Fe, NI, hvad eller deres legeringer bruges mest. Metaller kan derfor indarbejdes i diamantstrukturen.
HPHT -diamanter: Det kan være farveløst eller farvet gul, blå eller lyserødt afhængigt af blandinger.
HPHT syntetiske diamantegenskaber
Specifikke vækstsektorer: De opstår på grund af hurtig krystalvækst i visse retninger.
Metalindeslutning: De kommer fra metalopløsningsmidler, der bruges i vækst (Fe, Ni, hvad).
Anomal luminescens: Orange til rød fluorescens i stedet for blå i naturlige diamanter. Reaktion på SW UV er stærkere end på LW UV
Meget almindelig er stærk phosphorescens efter eksponering for SW UV-stråling, og dette er en af de funktioner, der hjælper med at identificere HPHT-lab-kjole-diamanter
Produktion af HPHT-lab-gown-diamanter findes nu hovedsageligt i Kina og Rusland:
I Kina er der mange fabriks til produktion af syntetiske diamanter ved hjælp af HPHT -metoden. Disse fabrikker bruger enorme presser, der skaber ekstremt tryk og temperatur, der er nødvendig for at stige syntetiske diamanter fra kulstofkrystaller. Hver reaktor kan veje op til 50 ton. Kina producerer cirka 60% af verdens syntetiske diamantproduktion, mest efter HPHT -metoden.
Den energi, der er nødvendig til drift af disse fabrikker, opnås stort set ved kulforbrænding. I 2020 kom 63% af elektricitet fra kulfyrede kraftværker i Kina. Den høje energiintensitet af syntetiske diamanter, der er forbundet med brugen af ikke -rensible energikilder, fører til høje drivhusgasemissioner.
- HPHT -syntetiske diamanter har fluorescens under SWUV markant orange til rød
- HPHT har også en karakteristisk fosforescens under SWUV
HPHT -diamanter fosforesultat efter SWUV -eksponering, i modsætning til naturlige diamanter
CVD Lab-dyrkede diamanter
CVD -teknologi (kemisk dampaflejring): Diamanten øges fra den gasformige blanding med en kemisk deponering på det såkaldte diamant "frø", en skive syntetisk diamant.
Hvordan CVD-lab-dyrkede diamanter klarer sig meget godt i videoen af Element6, som er en del af Defeers-gruppen:
Kulstofkilder:Kulstofkilden bruges af methan, acetylen osv.
Vækstbetingelser: Mildere end HPHT - tryk under 100 kPa, temperatur 800-1200 ° C
Farve og funktioner: Farven er mest almindeligt gullig, farveløse sten kan fremstilles, den indeholder ikke metalblandinger, men anden inkludering kan være til stede. Farven behandles ofte efterfølgende ved HPHT-metoden, der opnår høje farver på D-F-
- Syntetiske diamanter oprettet ved CVD -metoden reagerer på SUV -orange til rød
- Syntetiske diamanter fremstillet af HPHT- eller CVD -metoder reagerer normalt mere på kortere UV -bølgelængder (SWUV), mens naturlige diamanter er omvendt
