Două metode de producere a diamantelor sintetice
| HPHT | CVD |
| HPHT este o prescurtare pentru „temperatură ridicată de înaltă presiune”, ceea ce înseamnă „presiune ridicată și temperatură ridicată” în traducere. Această metodă de producere a diamantelor sintetice reflectă astfel condițiile în care cresc cristalele - într -un mediu de presiune și temperatură extrem de ridicate, care imită condițiile diamantelor naturale din mantia Pământului. În metoda HPHT, temperaturile sunt de obicei 1300-1600 ° C și o presiune de aproximativ 5 GPa. Aceste valori extreme sunt esențiale pentru transformarea carbonului într -o structură de diamant. | CVD este o prescurtare pentru „depunerea de vapori chimici”, tradusă „depunerea chimică din stadiul de gaz” sau creșterea din amestecul gazous. În această metodă, diamantul este format dintr-o reacție chimică a hidrocarburilor gazoase, de obicei metan, pe suprafața unui mic substrat de diamant la 800-1200 ° C. Gazele din reactor se rup în radicali și atomi de carbon, care sunt depozitate treptat pe substrat și formează un strat de diamant sintetic. Numele CVD reflectă astfel principiul acestei depuneri chimice din faza gazoasă. |
Există metode eficiente pentru producerea de diamante sintetice, dar un expert experimentat poate distinge originea sintetică și naturală a diamantului.
Principiile și metodele de a face diamante sunt foarte bine descrise în videoclipul Element6, care face parte din grupul Defeers:
Diamante sintetice HPHT
Diamantele sunt create prin cristalizarea de carbon la presiune și temperatură ridicată: Aceste condiții imită mediul în mantia Pământului, unde carbonul este transformat într -un diamant.
Creșterea diamantului are loc pe germen. Germenul este un mic cristal de diamant, în jurul căruia sunt depozitate treptat alte straturi de carbon.
Se utilizează condiții extreme: Presiunea de 5-6 GPa și temperatura de 1300-1600 ° C sunt optime pentru creșterea cristalului.
Metalele sunt utilizate ca solvent de carbon: Fe, ni, ce sau aliajele lor sunt cel mai frecvent utilizate. Prin urmare, metalele pot fi încorporate în structura diamantului.
HPHT Diamants: Poate fi incolor sau colorat galben, albastru sau roz, în funcție de amestecuri.
Caracteristicile diamantului sintetic HPHT
Sectoare specifice de creștere: Ele apar din cauza creșterii rapide a cristalului în anumite direcții.
Includerea metalului: Ele provin din solvenți metalici folosiți în creștere (Fe, Ni, ce).
Luminescență anomală: Fluorescență portocalie până la roșu în loc de albastru în diamante naturale. Reacția la SW UV este mai puternică decât pe LW UV
Foarte frecventă este fosforescența puternică după expunerea la radiațiile SW UV și aceasta este una dintre caracteristicile care ajută la identificarea diamantelor cu rochii de laborator HPHT
Producția de diamante de laborator HPHT se găsește acum în principal în China și Rusia:
În China există multe fabrici pentru producerea de diamante sintetice folosind metoda HPHT. Aceste fabrici folosesc prese uriașe care creează presiune extremă și temperatură necesare pentru a crește diamante sintetice din cristale de carbon. Fiecare reactor poate cântări până la 50 de tone. China produce aproximativ 60% din producția de diamante sintetice din lume, în mare parte prin metoda HPHT.
Energia necesară pentru funcționarea acestor fabrici este obținută în mare parte din combustia cărbunelui. În 2020, 63% din energia electrică din centrale cu cărbune au venit în China. Intensitatea energetică ridicată a diamantelor sintetice, asociate cu utilizarea surselor de energie nerenenabile, duce la emisii ridicate de gaze cu efect de seră.
- Diamantele sintetice HPHT au fluorescență sub SWUV semnificativ portocaliu până la roșu
- HPHT are, de asemenea, o fosforescență distinctivă sub SWUV
Diamante HPHT adesea fosforesucție după expunerea la SWUV, spre deosebire de diamantele naturale
Diamante crescute de laborator CVD
Tehnologia CVD (depunere de vapori chimici): Diamantul crește din amestecul gazous cu o depunere chimică pe „semințele” de diamant atât de numite, o felie de diamant sintetic.
Modul în care diamantele crescute de laborator CVD se descurcă foarte bine în videoclipul Element6, care face parte din grupul Defeers:
Surse de carbon:Sursa de carbon este utilizată de metan, acetilenă etc.
Condiții de creștere: Mai ușor decât HPHT - presiune sub 100 kPa, temperatură 800-1200 ° C
Culoare și caracteristici: Culoarea este cel mai frecvent gălbui, se pot face pietre incolore, nu conține amestecuri de metal, dar pot fi prezente alte incluziuni. Culoarea este foarte des tratată ulterior prin metoda HPHT, care obține culori ridicate de d-f-
- Diamantele sintetice create prin metoda CVD reacționează la SUV Orange la Roșu
- Diamantele sintetice realizate prin metode HPHT sau CVD reacționează de obicei mai mult la lungimi de undă UV mai scurte (SWUV), în timp ce diamantele naturale sunt invers
