Divas sintētisko dimantu ražošanas metodes
| HPHT | CVD |
| HPHT ir saīsinājums "augsta spiediena augstā temperatūrā", kas tulkojumā nozīmē "augstu spiedienu un augstu temperatūru". Šī sintētisko dimantu ražošanas metode tādējādi atspoguļo apstākļus, kādos kristāli aug - ārkārtīgi augsta spiediena un temperatūras vidē, kas imitē dabisko dimantu apstākļus Zemes apmetnī. HPHT metodē temperatūra parasti ir 1300–1600 ° C un spiediens apmēram 5 GPA. Šīs ekstrēmās vērtības ir būtiskas, lai oglekļa pārveidošanu pārveidotu dimanta struktūrā. | CVD ir saīsinājums "ķīmisko tvaiku nogulsnēšanai", tulkots "ķīmiskā nogulsnēšanās no gāzes stadijas" vai palielinās no gāzveida maisījuma. Šajā metodē dimants veidojas ar gāzveida ogļūdeņražu ķīmisku reakciju uz maza dimanta substrāta virsmas 800–1200 ° C temperatūrā. Gāzes reaktorā sadalās radikāļos un oglekļa atomos, kas pakāpeniski tiek glabāti uz pamatnes un veido sintētiskā dimanta slāni. Tādējādi nosaukums CVD atspoguļo šīs ķīmiskās nogulsnēšanās principu no gāzes fāzes. |
Ir efektīvas metodes sintētisko dimantu ražošanai, bet pieredzējis eksperts var atšķirt dimanta sintētisko un dabisko izcelsmi.
Dimantu izgatavošanas principi un metodes ir ļoti labi aprakstīti Element6 videoklipā, kas ir daļa no Defeers grupas:
HPHT sintētiskie dimanti
Dimanti tiek izveidoti ar oglekļa kristalizāciju ar augstu spiedienu un temperatūru: Šie apstākļi atdarina vidi Zemes apmetnī, kur ogleklis tiek pārveidots par dimantu.
Dimanta izaugsme notiek uz dīgļa. Dīglis ir mazs dimanta kristāls, ap kuru pakāpeniski tiek glabāti citi oglekļa slāņi.
Tiek izmantoti ārkārtīgi apstākļi: 5-6 GPA spiediens un temperatūra 1300–1600 ° C ir optimāla kristāla augšanai.
Metālus izmanto kā oglekļa šķīdinātāju: Fe, ni, kādi vai to sakausējumi visbiežāk tiek izmantoti. Tāpēc metālus var iekļaut dimanta struktūrā.
HPHT diamants: Tas var būt bezkrāsains vai krāsains dzeltens, zils vai rozā atkarībā no piemaisījumiem.
HPHT sintētiskās dimanta īpašības
Īpašas izaugsmes nozares: Tie rodas straujas kristāla augšanas dēļ noteiktos virzienos.
Metāla iekļaušana: Tie nāk no metāla šķīdinātājiem, ko izmanto izaugsmē (Fe, Ni, kas).
Anomāla luminiscence: Oranža līdz sarkanai fluorescencei, nevis zilai dabiskos dimantos. Reakcija uz SW UV ir spēcīgāka nekā uz LW UV
Ļoti izplatīts ir spēcīga fosforescence pēc SW UV starojuma iedarbības, un šī ir viena no funkcijām, kas palīdz identificēt HPHT laboratorijas dimantus
HPHT laboratorijas dimantu ražošana tagad galvenokārt ir atrodama Ķīnā un Krievijā:
Ķīnā ir daudz rūpnīcu sintētisko dimantu ražošanai, izmantojot HPHT metodi. Šīs rūpnīcas izmanto milzīgas preses, kas rada ārkārtēju spiedienu un temperatūru, kas nepieciešama, lai palielinātu sintētiskos dimantus no oglekļa kristāliem. Katrs reaktors var svērt līdz 50 tonnām. Ķīna ražo aptuveni 60% no pasaules sintētiskā dimanta ražošanas, galvenokārt ar HPHT metodi.
Enerģija, kas nepieciešama šo rūpnīcu darbībai, lielā mērā tiek iegūta no ogļu sadedzināšanas. 2020. gadā Ķīnā ieradās 63% no elektrības no oglēm ieslēgtām elektrostacijām. Sintētisko dimantu augstā enerģijas intensitāte, kas saistīta ar neatjaunojamu enerģijas avotu izmantošanu, rada augstas siltumnīcefekta gāzu emisijas.
- HPHT sintētiskajiem dimantiem ir fluorescence zem SWUV ievērojami oranža līdz sarkanai
- HPHT ir arī atšķirīga fosforescence zem SWUV
HPHT dimanti bieži fosforesakciju pēc SWUV iedarbības, atšķirībā no dabiskajiem dimantiem
CVD laboratorija audzēti dimanti
CVD tehnoloģija (ķīmisko tvaiku nogulsnēšanās): Dimants palielinās no gāzveida maisījuma ar ķīmisku nogulsnēšanos uz tik saukto dimanta "sēklu", sintētiskā dimanta šķēli.
Kā CVD laboratorijas audzētie dimanti klājas ļoti labi aprakstīti elementa6 videoklipā, kas ir daļa no Defeers grupas:
Oglekļa avoti:Oglekļa avotu izmanto metāns, acetilēns utt.
Augšanas apstākļi: Maigāks nekā HPHT - spiediens zem 100 kPa, temperatūra 800–1200 ° C
Krāsa un funkcijas: Krāsa visbiežāk ir dzeltenīga, var izgatavot bezkrāsainus akmeņus, tajā nav metāla mīļa, bet var būt cita iekļaušana. Krāsu ļoti bieži apstrādā ar HPHT metodi, kas sasniedz lielas D-F krāsas
- Sintētiskie dimanti, kas izveidoti ar CVD metodi, reaģē uz SUV apelsīnu līdz sarkanai
- Sintētiskie dimanti, kas izgatavoti ar HPHT vai CVD metodēm, parasti vairāk reaģē uz īsākiem UV viļņu garumiem (SWUV), bet dabiskie dimanti ir otrādi
