Два методи виробництва синтетичних алмазів
| Hpht | CVD |
| HPHT - це абревіатура для "високого тиску високої температури", що означає "високий тиск і високу температуру" при трансляції. Таким чином, цей метод вироблення синтетичних алмазів відображає умови, за яких зростають кристали - в умовах надзвичайно високого тиску та температури, що імітують умови природних алмазів у Земному плащі. У методі HPHT температура, як правило, становить 1300-1600 ° C і тиск близько 5 ГПа. Ці екстремальні значення мають важливе значення для перетворення вуглецю в діамантову структуру. | CVD - це абревіатура для "хімічного осадження пари", перекладений "хімічне осадження з газової стадії" або збільшується з газоподібної суміші. У цьому методі алмаз утворюється хімічною реакцією газоподібних вуглеводнів, як правило, метану, на поверхні невеликої алмазної субстрата при 800-1200 ° С. Гази в реакторі розбиваються на радикали та атоми вуглецю, які поступово зберігаються на підкладці і утворюють шар синтетичного алмазу. Таким чином, назва CVD відображає принцип цього хімічного осадження з газової фази. |
Існують ефективні методи виробництва синтетичних алмазів, але досвідчений експерт може відрізнити синтетичне та природне походження алмазу.
Принципи та методи виготовлення алмазів дуже добре описані у відео Element6, яке є частиною групи Defeers:
HPHT синтетичні алмази
Діаманти створюються за допомогою вуглецевої кристалізації при високому тиску та температурі: Ці умови імітують навколишнє середовище в земному плащі, де вуглець перетворюється на алмаз.
Зростання алмазу відбувається на зародку. Герм - це невеликий алмазний кристал, навколо якого поступово зберігаються інші шари вуглецю.
Використовуються екстремальні умови: Тиск 5-6 ГПа та температура 1300-1600 ° C є оптимальними для росту кристалів.
Метали використовуються як вуглецевий розчинник: Fe, ni, які чи їх сплави найчастіше використовуються. Таким чином, метали можуть бути включені в алмазну структуру.
Діаманти HPHT: Він може бути безбарвним або кольоровим жовтим, синім або рожевим залежно від домішок.
Характеристики синтетичних алмазів HPHT
Конкретні сектори росту: Вони виникають через швидкий ріст кристалів у певних напрямках.
Включення металу: Вони походять з металевих розчинників, що використовуються в рості (Fe, ni, що).
Аномальна люмінесценція: Помаранчева до червоної флуоресценції замість синього в природних діамантах. Реакція на SW UV сильніша, ніж на ЛВ УФ
Дуже поширене є сильною фосфоресценцією після впливу випромінювання SW UV, і це одна з особливостей, яка допомагає визначити алмази HPHT Lab-хамб
Виробництво алмазів HPHT Lab-хамб зараз в основному зустрічається в Китаї та Росії:
У Китаї існує багато заводів для виробництва синтетичних алмазів за методом HPHT. Ці фабрики використовують величезні преси, які створюють надзвичайний тиск і температуру, необхідні для підвищення синтетичних алмазів з кристалів вуглецю. Кожен реактор може важити до 50 тонн. Китай виробляє приблизно 60% світового виробництва синтетичних алмазів, переважно методом HPHT.
Енергія, необхідна для експлуатації цих заводів, значною мірою отримується від спалювання вугілля. У 2020 році в Китаї надійшло 63% електроенергії з електростанцій, які приїхали на вугілля. Висока енергетична інтенсивність синтетичних алмазів, пов’язана з використанням неперенесених джерел енергії, призводить до високих викидів парникових газів.
- Синтетичні алмази HPHT мають флуоресценцію під SWUV значно помаранчевим до червоного
- HPHT також має характерну фосфоресценцію під SWUV
Діаманти HPHT часто фосорсакція після впливу SWUV, на відміну від природних алмазів
Діаманти, вирощені в лабораторії
Технологія CVD (хімічне осадження пари): Діамант збільшується з газоподібної суміші з хімічним осадженням на так зване алмазне «насіння», шматочок синтетичного алмазу.
Як діаманти, вирощені в лабораторії CVD, дуже добре описані у відео Element6, яке є частиною групи Defeers:
Вуглецеві джерела:Джерело вуглецю використовується метаном, ацетиленом тощо.
Умови зростання: М'якше, ніж HPHT - тиск нижче 100 кПа, температура 800-1200 ° C
Колір та особливості: Колір найчастіше жовтувато, безбарвні камені можна зробити, він не містить металевих домішок, але інше включення може бути присутнім. Колір дуже часто згодом обробляється методом HPHT, який досягає високих кольорів D-F-
- Синтетичні алмази, створені методом ССЗ
- Синтетичні алмази, виготовлені методами HPHT або CVD, зазвичай більше реагують на більш короткі довжини хвилі УФ (SWUV), тоді як природні алмази - це навпаки
