Zwei Methoden zur Herstellung von synthetischen Diamanten
| Hpht | CVD |
| HPHT ist eine Abkürzung für "Hochdruck hohe Temperatur", was bei der Translation "hohe Druck und hohe Temperatur" bedeutet. Diese Methode zur Herstellung von synthetischen Diamanten spiegelt somit die Bedingungen wider, unter denen Kristalle wachsen - in einer Umgebung mit extrem hoher Druck und Temperatur, die die Bedingungen natürlicher Diamanten im Erdumhang nachahmt. Bei der HPHT-Methode betragen die Temperaturen typischerweise 1300-1600 ° C und ein Druck von etwa 5 GPa. Diese extremen Werte sind für die Umwandlung von Kohlenstoff in eine Diamantstruktur unerlässlich. | CVD ist eine Abkürzung für "chemische Dampfablagerung", übersetzt "chemische Ablagerung aus dem Gasstadium" oder zunimmt vom gasförmigen Gemisch. Bei dieser Methode wird der Diamant durch eine chemische Reaktion von gasförmigen Kohlenwasserstoffen, normalerweise Methan, auf der Oberfläche eines kleinen Diamantsubstrats bei 800-1200 ° C gebildet Die Gase im Reaktor brechen in Radikale und Kohlenstoffatome ein, die allmählich auf dem Substrat gespeichert werden und eine Schicht aus synthetischen Diamanten bilden. Der Name CVD spiegelt somit das Prinzip dieser chemischen Abscheidung aus der Gasphase wider. |
Es gibt wirksame Methoden zur Herstellung von synthetischen Diamanten, aber ein erfahrener Experte kann den synthetischen und natürlichen Ursprung des Diamanten unterscheiden.
Prinzipien und Methoden zur Herstellung von Diamanten sind im Video von Element6, das Teil der Feesers -Gruppe ist, sehr gut beschrieben:
HPHT -synthetische Diamanten
Diamanten werden durch Kohlenstoffkristallisation bei hohem Druck und Temperatur erzeugt: Diese Bedingungen imitieren die Umwelt in der Erdmauer, wo der Kohlenstoff in einen Diamanten umgewandelt wird.
Das Wachstum des Diamanten findet am Keim statt. Der Keim ist ein kleiner Diamantkristall, um den andere Kohlenstoffschichten allmählich gespeichert werden.
Extreme Bedingungen werden verwendet: Der Druck von 5-6 GPa und die Temperatur von 1300 bis 1600 ° C sind für das Kristallwachstum optimal.
Metalle werden als Kohlenstofflösungsmittel verwendet: Fe, Ni, was oder ihre Legierungen werden am häufigsten verwendet. Metalle können daher in die Diamantstruktur eingebaut werden.
HPHT -Durchmänner: Es kann farblos oder farbig gelb, blau oder rosa sein, abhängig von Beimischungen.
HPHT Synthetic Diamond -Eigenschaften
Spezifische Wachstumssektoren: Sie entstehen aufgrund des schnellen Kristallwachstums in bestimmte Richtungen.
Metalleinschluss: Sie stammen aus Metalllösungsmitteln, die im Wachstum verwendet werden (Fe, Ni, was).
Anomale Lumineszenz: Orange bis rote Fluoreszenz statt Blau in natürlichen Diamanten. Die Reaktion auf SW UV ist stärker als bei LW UV
Sehr häufig ist eine starke Phosphoreszenz nach Exposition gegenüber SW-UV
Die Produktion von HPHT-Labor-Wächter-Diamanten findet sich jetzt hauptsächlich in China und Russland:
In China gibt es viele Fabriken für die Herstellung von synthetischen Diamanten unter Verwendung der HPHT -Methode. Diese Fabriken verwenden riesige Pressen, die extreme Druck und Temperatur erzeugen, um synthetische Diamanten aus Kohlenstoffkristallen zu steigen. Jeder Reaktor kann bis zu 50 Tonnen wiegen. China produziert ungefähr 60% der weltweit synthetischen Diamantenproduktion, hauptsächlich nach der HPHT -Methode.
Die Energie, die für den Betrieb dieser Fabriken benötigt wird, wird größtenteils aus der Kohleverbrennung erhalten. Im Jahr 2020 kamen 63% des Stroms aus Kohlekraftwerken in China. Die hohe Energieintensität synthetischer Diamanten, die mit der Verwendung nicht erneuerbarer Energiequellen verbunden ist, führt zu hohen Treibhausgasemissionen.
- HPHT -synthetische Diamanten haben Fluoreszenz unter SWUV signifikant orange bis rot
- HPHT hat auch eine charakteristische Phosphoreszenz unter SWUV
HPHT -Diamanten phosphorieren nach SWUV -Exposition häufig, im Gegensatz zu natürlichen Diamanten
CVD-Labor-Diamanten
CVD -Technologie (chemische Dampfabscheidung): Der Diamant nimmt mit einer chemischen Ablagerung auf dem sogenannten Diamant "Samen", einem Schicht synthetischer Diamant, aus der gasförmigen Mischung zu.
Wie CVD-Labor-Diamanten im Video von Element6 sehr gut beschrieben werden, das Teil der Feesers-Gruppe ist:
Kohlenstoffquellen:Die Kohlenstoffquelle wird von Methan, Acetylen usw. verwendet.
Wachstumsbedingungen: Milder als HPHT - Druck unter 100 kPa, Temperatur 800-1200 ° C
Farbe und Funktionen: Die Farbe ist am häufigsten gelblich, farblose Steine können hergestellt werden, sie enthält keine Metallmassen, aber andere Einschlüsse können vorhanden sein. Die Farbe wird sehr oft nach der HPHT-Methode behandelt, die hohe Farben von D-F- erreicht
- Synthetische Diamanten, die durch die CVD -Methode erzeugt wurden
- Synthetische Diamanten von HPHT- oder CVD -Methoden reagieren normalerweise mehr bei kürzeren UV -Wellenlängen (SWUV), während natürliche Diamanten umgekehrt sind
