Két módszer a szintetikus gyémántok előállítására
| HPHT | CVD |
| A HPHT rövidítés a "magas nyomás magas hőmérsékleten", ami "magas nyomást és magas hőmérsékletet" jelent a transzláció során. Ez a szintetikus gyémántok előállításának ez a módszere tükrözi azokat a körülményeket, amelyek között a kristályok növekednek - rendkívül magas nyomás és hőmérsékleten, amely utánozza a Föld köpenyében lévő természetes gyémántok körülményeit. A HPHT módszernél a hőmérséklet általában 1300-1600 ° C és kb. 5 GPa nyomás. Ezek a szélsőséges értékek elengedhetetlenek a szén gyémántszerkezetré történő átalakításához. | A CVD a "kémiai gőzlerakódás" rövidítése, lefordított "kémiai lerakódás a gáz stádiumából" vagy a gáznemű keverékből. Ebben a módszerben a gyémánt gáznemű szénhidrogének, általában metán kémiai reakciójával alakul ki egy kis gyémánt szubsztrát felületén, 800-1200 ° C-on. A reaktorban lévő gázok radikálisokba és szénatomokká bomlanak, amelyeket fokozatosan tárolnak a szubsztráton, és szintetikus gyémántréteget képeznek. A CVD név tehát tükrözi e kémiai lerakódás elvét a gázfázisból. |
Vannak hatékony módszerek a szintetikus gyémántok előállításához, de a tapasztalt szakértő megkülönböztetheti a gyémánt szintetikus és természetes eredetét.
A gyémántok készítésének alapelvei és módszerei nagyon jól leírják a 6. elem videójában, amely a Defeers csoport része:
HPHT szintetikus gyémántok
A gyémántokat nagy nyomáson és hőmérsékleten szénkristályosodás útján hozzák létre: Ezek a feltételek utánozzák a környezetet a Föld köpenyében, ahol a szén gyémántmá alakul.
A gyémánt növekedése a csírán zajlik. A csíra egy kis gyémánt kristály, amely körül fokozatosan más szénrétegeket tárolnak.
Szélsőséges feltételeket használnak: Az 5-6 GPa nyomás és az 1300-1600 ° C hőmérséklet optimális a kristálynövekedéshez.
A fémeket szén oldószerként használják: Fe, Ni, mit vagy ötvözeteket használnak leggyakrabban. A fémek ezért beépíthetők a gyémántszerkezetbe.
HPHT átmérő: Lehet, hogy színtelen vagy színes sárga, kék vagy rózsaszínű lehet, az adalékoktól függően.
HPHT szintetikus gyémánt jellemzők
Specifikus növekedési ágazatok: Bizonyos irányokban a gyors kristálynövekedés miatt merülnek fel.
Fémbefogadás: A növekedésben használt fém oldószerekből származnak (Fe, Ni, mi).
Rendellenes lumineszcencia: Narancssárga vagy piros fluoreszcencia a kék helyett a természetes gyémántokban. Az SW UV -re adott reakció erősebb, mint az LW UV -n
Nagyon gyakori az erős foszforeszcencia az SW UV sugárzásnak való kitettség után, és ez az egyik olyan tulajdonság, amely segít azonosítani a HPHT laboratóriumi gyémántokat
A HPHT laboratóriumi gyémántok gyártása elsősorban Kínában és Oroszországban található:
Kínában számos gyár van a szintetikus gyémántok előállításához a HPHT módszerrel. Ezek a gyárak hatalmas préseket használnak, amelyek extrém nyomást és hőmérsékletet hoznak létre, hogy a szintetikus gyémántok felemelkedjenek a szénkristályokból. Minden reaktor akár 50 tonnát is képes. Kína a világ szintetikus gyémántgyártásának kb. 60% -át termeli, főleg a HPHT módszerrel.
Az e gyárak működéséhez szükséges energiát nagyrészt a szén égésből nyerik. 2020 -ban Kínában érkezett a szénüzemű erőművekből származó villamos energia 63% -a. A szintetikus gyémántok nagy energiaintenzitása, amely nem kapható energiaforrások felhasználásával jár, magas üvegházhatású gázkibocsátáshoz vezet.
- A HPHT szintetikus gyémántok SWUV alatt fluoreszcenciával rendelkeznek
- A HPHT -nek megkülönböztető foszforeszcenciája is van a SWUV alatt
A HPHT gyémántok a SWUV expozíció után gyakran foszforeszkukcióval, ellentétben a természetes gyémántokkal
CVD laboratóriumban termesztett gyémántok
CVD technológia (kémiai gőzlerakódás): A gyémánt növekszik a gáznemű keverékből, amelynek kémiai lerakódása az úgynevezett gyémánt "mag", egy szelet szintetikus gyémánt.
Hogyan működnek a CVD laboratóriumi termesztett gyémántok nagyon jól leírva a 6. elem videójában, amely a Defeers csoport része:
Szénforrások:A szénforrást metán, acetilén stb.
Növekedési feltételek: Enyhébb, mint a hpht - nyomás 100 kPa alatti hőmérséklet, 800-1200 ° C hőmérséklet
Szín és tulajdonságok: A szín leggyakrabban sárgás, színtelen kövek készíthetők, nem tartalmaz fém adagokat, de más beépítés is jelen lehet. A színt nagyon gyakran később kezelik a HPHT módszerrel, amely magas színű D-F-
- A CVD módszer által létrehozott szintetikus gyémántok reagálnak a SUV narancssárga -pirosra
- A HPHT vagy CVD módszerekkel készített szintetikus gyémántok általában inkább rövidebb UV hullámhosszon (SWUV) reagálnak, míg a természetes gyémántok fordítva vannak
