Due metodi per produrre diamanti sintetici
| HPHT | CVD |
| HPHT è un'abbreviazione per "alta temperatura ad alta pressione", che significa "alta pressione e alta temperatura" nella traduzione. Questo metodo di produzione di diamanti sintetici riflette quindi le condizioni in cui crescono i cristalli, in un ambiente di pressione e temperatura estremamente elevate che imita le condizioni dei diamanti naturali nel mantello terrestre. Nel metodo HPHT, le temperature sono in genere 1300-1600 ° C e una pressione di circa 5 GPa. Questi valori estremi sono essenziali per convertire il carbonio in una struttura a diamante. | Il CVD è un'abbreviazione per la "deposizione di vapore chimico", tradotto "deposizione chimica dallo stadio del gas" o aumentando dalla miscela gassosa. In questo metodo, il diamante è formato da una reazione chimica di idrocarburi gassosi, di solito metano, sulla superficie di un substrato di diamante piccolo a 800-1200 ° C. I gas nel reattore si rompono in radicali e atomi di carbonio, che vengono gradualmente conservati sul substrato e formano uno strato di diamante sintetico. Il nome CVD riflette quindi il principio di questa deposizione chimica dalla fase gassosa. |
Esistono metodi efficaci per la produzione di diamanti sintetici, ma un esperto esperto può distinguere l'origine sintetica e naturale del diamante.
Principi e metodi per creare diamanti sono molto ben descritti nel video di Element6, che fa parte del gruppo Defeers:
Diamanti sintetici HPHT
I diamanti sono creati mediante cristallizzazione del carbonio ad alta pressione e temperatura: Queste condizioni imitano l'ambiente nel mantello terrestre, in cui il carbonio viene convertito in un diamante.
La crescita del diamante avviene sul germe. Il germe è un piccolo cristallo di diamanti, attorno al quale vengono gradualmente conservati altri strati di carbonio.
Vengono utilizzate condizioni estreme: La pressione di 5-6 GPa e la temperatura di 1300-1600 ° C sono ottimale per la crescita dei cristalli.
I metalli sono usati come solvente in carbonio: Fe, NI, cosa o le loro leghe sono più comunemente usate. I metalli possono quindi essere incorporati nella struttura del diamante.
Diamants HPHT: Può essere giallo incolore o colorato, blu o rosa a seconda delle miscele.
Caratteristiche del diamante sintetico HPHT
Settori di crescita specifici: Si presentano a causa della rapida crescita dei cristalli in alcune direzioni.
Inclusione del metallo: Vengono da solventi metallici utilizzati nella crescita (Fe, NI, cosa).
Luminescenza anomalo: Fluorescenza da arancia a rosso anziché blu in diamanti naturali. La reazione a SW UV è più forte che su LW UV
Molto comune è una forte fosforescenza dopo l'esposizione alle radiazioni SW UV e questa è una delle caratteristiche che aiuta a identificare i diamanti da laboratorio HPHT
La produzione di diamanti da laboratorio HPHT si trova ora principalmente in Cina e Russia:
In Cina ci sono molte fabbriche per la produzione di diamanti sintetici usando il metodo HPHT. Queste fabbriche usano enormi presse che creano pressione e temperatura estreme necessarie per aumentare i diamanti sintetici dai cristalli di carbonio. Ogni reattore può pesare fino a 50 tonnellate. La Cina produce circa il 60% della produzione di diamanti sintetici al mondo, principalmente con il metodo HPHT.
L'energia necessaria per il funzionamento di queste fabbriche è in gran parte ottenuta dalla combustione del carbone. Nel 2020, il 63% dell'elettricità dalle centrali elettriche a carbone arrivava in Cina. L'elevata intensità energetica dei diamanti sintetici, associata all'uso di fonti di energia non rinnovabile, porta ad alte emissioni di gas serra.
- I diamanti sintetici HPHT hanno una fluorescenza sotto SWUV significativamente arancione a rosso
- HPHT ha anche una fosforescenza distintiva sotto SWUV
Diamanti HPHT spesso fosforeuzione dopo esposizione SWUV, a differenza dei diamanti naturali
Diamanti coltivati in laboratorio CVD
Tecnologia CVD (deposizione di vapore chimico): Il diamante aumenta dalla miscela gassosa con una deposizione chimica sul "seme" di diamante così chiamato, una fetta di diamante sintetico.
Come i diamanti coltivati in laboratorio CVD stanno andando molto bene nel video di Element6, che fa parte del gruppo Defeers:
Fonti di carbonio:La fonte di carbonio viene utilizzata da metano, acetilene, ecc.
Condizioni di crescita: Più mite di HPHT - pressione inferiore a 100 kPa, temperatura 800-1200 ° C
Colore e caratteristiche: Il colore è più comunemente giallastro, possono essere realizzate pietre incolore, non contengono miscele metalliche, ma possono essere presenti altre inclusioni. Il colore è molto spesso trattato successivamente con il metodo HPHT, che ottiene i colori elevati di D-F-
- I diamanti sintetici creati dal metodo CVD reagiscono all'arancia SUV a rosso
- I diamanti sintetici realizzati con i metodi HPHT o CVD di solito reagiscono di più a lunghezze d'onda UV più brevi (SWUV), mentre i diamanti naturali sono il contrario
