Dwie metody produkcji syntetycznych diamentów
| Hpht | CVD |
| HPHT jest skrótem „wysokiej temperatury wysokiej ciśnienia”, co oznacza „wysoką temperaturę” w tłumaczeniu. Ta metoda wytwarzania syntetycznych diamentów odzwierciedla zatem warunki, w których kryształy rosną - w środowisku o wyjątkowo wysokim ciśnieniu i temperaturze, które naśladują warunki naturalnych diamentów w płaszczu Ziemi. W metodzie HPHT temperatury wynoszą zwykle 1300-1600 ° C i ciśnienie około 5 GPa. Te ekstremalne wartości są niezbędne do przekształcania węgla w strukturę diamentową. | CVD jest skrótem do „chemicznego osadzania pary”, przetłumaczonego „osadzania chemicznego ze stadium gazu” lub wzrastającym z mieszaniny gazowej. W tej metodzie diament powstaje w reakcji chemicznej węglowodorów gazowych, zwykle metanu, na powierzchni małego diamentowego podłoża w 800-1200 ° C. Gazy w reaktorze rozpadają się na rodniki i atomy węgla, które są stopniowo przechowywane na podłożu i tworzą warstwę syntetycznego diamentu. Nazwa CVD odzwierciedla zatem zasadę tego osadzania chemicznego z fazy gazowej. |
Istnieją skuteczne metody produkcji syntetycznych diamentów, ale doświadczony ekspert może odróżnić syntetyczne i naturalne pochodzenie diamentu.
Zasady i metody tworzenia diamentów są bardzo dobrze opisane w filmie Element6, który jest częścią grupy Defeers:
Syntetyczne diamenty HPHT
Diamenty są tworzone przez krystalizację węgla pod wysokim ciśnieniem i temperaturą: Warunki te naśladują środowisko w płaszczu Ziemi, gdzie węgiel jest przekształcany w diament.
Wzrost diamentu odbywa się na zarodku. Zarmień to mały diamentowy kryształ, wokół którego stopniowo przechowywane są inne warstwy węgla.
Zastosowane są ekstremalne warunki: Ciśnienie 5-6 GPa i temperatura 1300-1600 ° C są optymalne dla wzrostu kryształów.
Metale są używane jako rozpuszczalnik węglowy: Fe, Ni, co lub ich stopy są najczęściej używane. Metale można zatem włączyć do struktury diamentów.
HPHT Diamants: Może to być bezbarwny lub kolorowy żółty, niebieski lub różowy w zależności od domieszek.
HPHT syntetyczne charakterystyka diamentu
Specyficzne sektory wzrostu: Powstają z powodu szybkiego wzrostu kryształów w określonych kierunkach.
Włączenie metalu: Pochodzą z metalowych rozpuszczalników używanych we wzroście (Fe, Ni, What).
Anomalna luminescencja: Pomarańczowy do czerwonej fluorescencji zamiast niebieskiego w naturalnych diamentach. Reakcja na SW UV jest silniejsza niż na LW UV
Bardzo powszechna jest silna fosforescencja po ekspozycji na promieniowanie SW UV i jest to jedna z cech, która pomaga zidentyfikować diamenty hpht laboratoryjne
Produkcja Diamentów HPHT Labown znajduje się obecnie głównie w Chinach i Rosji:
W Chinach istnieje wiele fabryk do produkcji syntetycznych diamentów przy użyciu metody HPHT. Fabryki te wykorzystują ogromne prasy, które wytwarzają ekstremalne ciśnienie i temperaturę potrzebne do podniesienia syntetycznych diamentów z kryształów węgla. Każdy reaktor może ważyć do 50 ton. Chiny wytwarzają około 60% światowej syntetycznej produkcji diamentów, głównie metodą HPHT.
Energia potrzebna do działania tych fabryk jest w dużej mierze uzyskana z spalania węgla. W 2020 r. W Chinach przybyło 63% elektryczności z elektrowni węglowych. Wysoka intensywność energii syntetycznych diamentów, związana z stosowaniem nieobsługnych źródeł energii, prowadzi do wysokiej emisji gazów cieplarnianych.
- HPHT syntetyczne diamenty mają fluorescencję pod SWUV znacznie pomarańczowo do czerwonego
- HPHT ma również charakterystyczną fosforescencję pod SWUV
HPHT Diamonds często fosforection po ekspozycji SWUV, w przeciwieństwie do naturalnych diamentów
Diamenty uprawiane przez CVD laboratoryjne
Technologia CVD (chemiczne osadzanie pary): Diament wzrasta z gazowej mieszaniny z osadzaniem chemicznym na „nasionie” diamentowym SO, plasterem syntetycznego diamentu.
Jak diamenty hodowane w laboratorium CVD radzą sobie bardzo dobrze opisane w filmie Element6, który jest częścią grupy Defeers:
Źródła węglowe:Źródło węgla jest używane przez metan, acetylen itp.
Warunki wzrostu: Łagodniejsze niż HPHT - ciśnienie poniżej 100 kPa, temperatura 800-1200 ° C
Kolor i funkcje: Kolor jest najczęściej żółtawy, można wykonać bezbarwne kamienie, nie zawiera metalowych domieszek, ale inne włączenie może być obecne. Kolor jest następnie często traktowany metodą HPHT, która osiąga wysokie kolory D-F-
- Syntetyczne diamenty tworzone metodą CVD reagują na pomarańczowy SUV na czerwony
- Syntetyczne diamenty wykonane metodami HPHT lub CVD zwykle reagują więcej przy krótszych długościach fali UV (SWUV), podczas gdy naturalne diamenty są na odwrót
