Kaksi menetelmää synteettisten timanttien tuottamiseksi
| Hpht | CVD |
| HPHT on lyhenne "korkean paineen korkean lämpötilan" kannalta, mikä tarkoittaa "korkeaa painetta ja korkeaa lämpötilaa" translaatiossa. Tämä synteettisten timanttien tuottamismenetelmä heijastaa siten olosuhteita, joissa kiteet kasvavat - erittäin korkean paineen ja lämpötilan ympäristössä, joka jäljittelee luonnollisten timanttien olosuhteita maan viittassa. HPHT-menetelmässä lämpötilat ovat tyypillisesti 1300-1600 ° C ja paine noin 5 GPa. Nämä ääriarvot ovat välttämättömiä hiilen muuntamiseksi timanttimuotoksi. | CVD on lyhenne "kemiallisen höyryn laskeutumisesta", käännettynä "kemiallisen laskeutumisen kaasuvaiheesta" tai kasvaa kaasumaisesta seoksesta. Tässä menetelmässä timantti muodostetaan kaasumaisten hiilivetyjen, yleensä metaanin, kemiallisella reaktiolla pienen timanttialustan pinnalla 800–1200 ° C: ssa. Reaktorin kaasut jakautuvat radikaaleiksi ja hiiliatomeiksi, jotka säilytetään vähitellen substraatissa ja muodostavat kerroksen synteettistä timanttia. Nimi CVD heijastaa siten tämän kemiallisen laskeutumisen periaatetta kaasufaasista. |
Synteettisten timanttien tuottamiseksi on olemassa tehokkaita menetelmiä, mutta kokenut asiantuntija voi erottaa timantin synteettisen ja luonnollisen alkuperän.
Timanttien valmistusperiaatteet ja menetelmät kuvataan erittäin hyvin elementin6 videossa, joka on osa Defeers -ryhmää:
HPHT -synteettiset timantit
Timantit luodaan hiilen kiteyttämisellä korkeassa paineessa ja lämpötilassa: Nämä olosuhteet jäljittelevät maan viitan ympäristöä, jossa hiili muuttuu timantiksi.
Timantin kasvu tapahtuu itussa. Sukutus on pieni timanttikide, jonka ympärillä on vähitellen säilytetty muita hiilikerroksia.
Extreme -olosuhteita käytetään: 5-6 GPA: n paine ja 1300-1600 ° C lämpötila ovat optimaalisia kidekasvulle.
Metalleja käytetään hiililiuottimena: Fe, Ni, mitä tai niiden seoksia käytetään yleisimmin. Metallit voidaan siksi sisällyttää timanttimuotoon.
HPHT -diamantit: Se voi olla väritöntä tai värillistä keltaista, sinistä tai vaaleanpunaista sekoitusten mukaan.
HPHT -synteettiset timanttiominaisuudet
Erityiset kasvusektorit: Ne johtuvat nopeasta kidekasvusta tiettyihin suuntiin.
Metallin sisällyttäminen: Ne tulevat kasvussa käytetyistä metalliliuottimista (Fe, Ni, mitä).
Epäilmoinen luminesenssi: Oranssi punaisesta fluoresenssi sinisen sijasta luonnollisissa timanteissa. Reaktio SW UV: hen on vahvempi kuin LW UV: ssä
Hyvin yleinen on vahva fosforesenssi SW UV -säteilylle altistumisen jälkeen, ja tämä on yksi ominaisuuksista, jotka auttavat tunnistamaan HPHT-laboratorio-pukeiset timantit
HPHT-laboratorioiden timanttien tuotanto löytyy nyt pääasiassa Kiinasta ja Venäjältä:
Kiinassa on monia tehtaita synteettisten timanttien tuottamiseksi käyttämällä HPHT -menetelmää. Nämä tehtaat käyttävät valtavia puristimia, jotka luovat äärimmäisen paineen ja lämpötilan, jota tarvitaan synteettisten timanttien nousemiseksi hiilikiteistä. Jokainen reaktori voi painaa jopa 50 tonnia. Kiina tuottaa noin 60% maailman synteettisestä timanttituotannosta, lähinnä HPHT -menetelmällä.
Näiden tehtaiden toimintaan tarvittava energia saadaan suurelta osin hiilen palamisesta. Vuonna 2020 hiilihiilihallin sähkölaitoksista tuli 63% sähköstä Kiinassa. Synteettisten timanttien korkea energian voimakkuus, joka liittyy uusiutumattomien energialähteiden käyttöön, johtaa suuriin kasvihuonekaasupäästöihin.
- HPHT -synteettisten timanttien fluoresenssi SWUV: n alla on merkittävästi oranssi punaiseksi
- HPHT: llä on myös erottuva fosforesenssi SWUV: n alla
HPHT -timantit fosforoivat usein SWUV -altistuksen jälkeen, toisin kuin luonnolliset timantit
CVD-laboratoriokasvatut timantit
CVD -tekniikka (kemiallinen höyryn laskeuma): Timantti kasvaa kaasumaisesta seoksesta, jolla on kemiallinen laskeuma niin ns. Diamond "siemen", viipale synteettistä timanttia.
Kuinka CVD-laboratoriokasvatetut timantit ovat hyvin kuvattu Element6-videossa, joka on osa Defeers-ryhmää:
Hiililähteet:Hiililähdettä käyttää metaani, asetyleeni jne.
Kasvuolosuhteet: Lievämpi kuin HPHT - Paine alle 100 kPa, lämpötila 800-1200 ° C
Väri ja ominaisuudet: Väri on yleisimmin kellertävä, väritöntä kiviä, se ei sisällä metalli -sekoituksia, mutta muita osallisuutta voi olla läsnä. Väriä käsitellään myöhemmin usein HPHT-menetelmällä, joka saavuttaa korkeat värit D-F-
- CVD -menetelmällä luodut synteettiset timantit reagoivat maastoautoon oranssiin punaiseksi
- HPHT- tai CVD -menetelmien synteettiset timantit reagoivat yleensä enemmän lyhyemmillä UV -aallonpituuksilla (SWUV), kun taas luonnolliset timantit ovat päinvastoin
