Dva metódy výroby syntetických diamantov
| Hpht | CVD |
| HPHT je skratka pre „vysokotlakovú vysokú teplotu“, čo v preklade znamená „vysoký tlak a vysoký teplota“. Táto metóda produkcie syntetických diamantov teda odráža podmienky, za ktorých rastú kryštály - v prostredí extrémne vysokého tlaku a teploty, ktoré napodobňujú podmienky prírodných diamantov v plášti Zeme. V metóde HPHT sú teploty zvyčajne 1300-1600 ° C a tlak asi 5 GPa. Tieto extrémne hodnoty sú nevyhnutné na premenu uhlíka na diamantovú štruktúru. | CVD je skratka pre „ukladanie chemickej pary“, preložená „chemická depozícia z plynového štádia“ alebo zvyšuje z plynnej zmesi. V tejto metóde je diamant tvorený chemickou reakciou plynných uhľovodíkov, zvyčajne metánu, na povrchu malého diamantového substrátu pri 800-1200 ° C. Plyny v reaktore sa rozkladajú na radikály a atómy uhlíka, ktoré sa postupne skladujú na substráte a tvoria vrstvu syntetického diamantu. Názov CVD teda odráža princíp tohto chemického ukladania z plynovej fázy. |
Existujú účinné metódy na výrobu syntetických diamantov, ale skúsený odborník môže rozlíšiť syntetický a prirodzený pôvod diamantu.
Princípy a metódy výroby diamantov sú veľmi dobre opísané vo videu prvku 6, ktoré je súčasťou skupiny Deferers:
HPHT syntetické diamanty
Diamanty sa vytvárajú kryštalizáciou uhlíka pri vysokom tlaku a teplote: Tieto podmienky napodobňujú prostredie v plášti Zeme, kde sa uhlík premení na diamant.
Rast diamantu dochádza k zárodkom. Zbohom je malý diamantový kryštál, okolo ktorého sa postupne skladujú ďalšie vrstvy uhlíka.
Používajú sa extrémne podmienky: Tlak 5-6 GPA a teplota 1300-1600 ° C sú optimálne pre rast kryštálov.
Kovy sa používajú ako uhlíkové rozpúšťadlo: Fe, ni, čo alebo ich zliatiny sa najčastejšie používajú. Kovy sa preto môžu začleniť do diamantovej štruktúry.
HPht Diamants: Môže byť bezfarebná alebo farebná žltá, modrá alebo ružová v závislosti od prímesí.
HPHT Syntetické diamantové charakteristiky
Konkrétne rastové sektory: Vznikajú v dôsledku rýchleho rastu kryštálov v určitých smeroch.
Zahrnutie kovu: Pochádzajú z kovových rozpúšťadiel používaných v raste (Fe, Ni, čo).
Anomálny luminiscencia: Oranžová až červená fluorescencia namiesto modrej v prírodných diamantoch. Reakcia na SW UV je silnejšia ako na LW UV
Veľmi častá je silná fosforescencia po vystavení žiareniu SW UV, a to je jedna z funkcií, ktorá pomáha identifikovať diamanty hpht-šľachového šľachta
Výroba diamantov laboratória HPHT laboratória sa teraz nachádza hlavne v Číne a Rusku:
V Číne existuje veľa tovární na výrobu syntetických diamantov pomocou metódy HPHT. Tieto továrne používajú obrovské lisy, ktoré vytvárajú extrémny tlak a teplotu potrebnú na zvýšenie syntetických diamantov z uhlíkových kryštálov. Každý reaktor môže vážiť až 50 ton. Čína produkuje približne 60% svetovej syntetickej produkcie diamantov, väčšinou metódou HPHT.
Energia potrebná na prevádzku týchto tovární sa do značnej miery získava zo spaľovania uhlia. V roku 2020 prišlo v Číne 63% elektriny z elektrární vyvolaných uhlím. Vysoká energetická intenzita syntetických diamantov spojených s použitím neobnoviteľných zdrojov energie vedie k vysokým emisiám skleníkových plynov.
- HPHT Syntetické diamanty majú fluorescenciu pri SWUV významne oranžovo až červené
- HPHT má tiež výraznú fosforescenciu pri SWUV
HPHT Diamonds často fosforesukcie po expozícii SWUV, na rozdiel od prírodných diamantov
CVD laboratórne diamanty
Technológia CVD (ukladanie chemickej pary): Diamant sa zvyšuje z plynnej zmesi s chemickou depozíciou na So -zavolacom diamantovom „semene“, plátku syntetického diamantu.
Ako sa vo videu prvku 6, ktoré sú súčasťou skupiny Deferers, veľmi dobre opísali diamanty pestované CVD laboratóriom:
Uhlíkové zdroje:Zdroj uhlíka používa metán, acetylén atď.
Podmienky rastu: Miernejšie ako HPHT - tlak pod 100 kPa, teplota 800-1200 ° C
Farba a vlastnosti: Farba je najčastejšie žltkastejšia, bezfarebná kamene je možné vyrobiť, neobsahuje kovové prímesí, ale môže byť prítomné ďalšie zaradenie. Farba je veľmi často ošetrená metódou HPHT, ktorá dosahuje vysoké farby D-F-
- Syntetické diamanty vytvorené metódou CVD reagujú na SUV oranžovú na červenú farbu
- Syntetické diamanty vyrobené pomocou metód HPHT alebo CVD zvyčajne reagujú viac na kratšie UV vlnové dĺžky (SWUV), zatiaľ čo prírodné diamanty sú naopak
