Hogyan jönnek létre a laboratóriumi termesztett gyémántok？

A laboratóriumi gyémánt technológiáján keresztül az emberek nagy tisztaságú és átlátható gyémántokat kaphatnak, és ezen gyémántok kialakulási folyamatát szükség szerint szabályozhatják és testreszabhatják.

A fejlett technológia folyamatos fejlesztésével van egyfajta gyémánt, amelyet laboratóriumban termesztenek. Tenyésztett gyémántnak nevezik, más néven laboratóriumi termesztett gyémántnak is nevezik, amelynek ugyanolyan összetétele van, mint a természetes gyémántok, és szabad szemmel lehetetlen megkülönböztetni. És a tisztaság magasabb a vadon élő természetes gyémántokhoz képest, nem olyan csodálatos? Tehát hogyan termesztik a gyémántokat?

A laboratóriumi gyémánt eljárást a következő lépésekben lehet összefoglalni:

Az első lépés a magok előkészítése. A gyémántok termesztéséhez természetes gyémántot használnak magként, és inkubátorba helyezik, hogy atomszerkezet -sablont biztosítsanak a gyémánt növekedéséhez. Ez a vetőmag útmutatóként működik, lehetővé téve az újonnan létrehozott gyémántok számára, hogy ugyanabban a szerkezeti formában növekedjenek.

A második lépés egy magas hőmérsékletű, nagynyomású környezet megteremtése. Az inkubálási silóban a hőmérséklet és a nyomás gyors emelkedése magas hőmérsékletű, nagynyomású környezetet teremt több mint száz kilométer mélyre a földön, ami kemény állapot a természetes gyémántok mesterségének létrehozásához. Ez a környezet arra ösztönzi a nyersanyag szénatomjait, hogy átrendezzék magukat a gyémántkristályok szerkezetének kialakításához.

A harmadik lépés a széntartalmú tápanyagok hozzáadása. A grafit vagy metán, a szénforrás hozzáadódik a tenyésztési silóban, és a magas hőmérsékletű, nagynyomású környezet és a speciális kezelés mellett a nyersanyag szénatomjai közötti kémiai kötések megszakadnak, és szabad szénatomokká válnak. Ezeket a szabad szénatomokat vonzza a közeli szénatom szerkezete, így fokozatosan kapcsolódnak a gyémántmaghoz, kombinálják a gyémántmag szénatomjait, új kémiai kötést képeznek, és a vetőmag fokozatosan növekszik.

Kétféle módon lehet gyémántot termeszteni, az egyik CVD, a másik pedig a HPHT. A CVD és a HPHT által termelt gyémántok eltérő gemológiai tulajdonságokkal rendelkeznek. A CVD gyémántok általában átláthatóbbak és kevesebb kis sötét zárványt mutatnak. A HPHT szintetikus gyémántok közelebb állnak a természetes gyémántok megjelenéséhez és tulajdonságaihoz.

Magas hőmérsékleti magas nyomás (HPHT) módszer

Már 1954 -ben a tudósok az a gondolatuk volt, hogy szimulálják azt a környezetet, amelyben a természetes gyémántok természetükben növekednek, és sikerült létrehozniuk az első gyémántokat a laboratóriumban azáltal, hogy nagy nyomást és magas hőmérsékletet (HPHT) alkalmaznak egy nagy gépen. Három fő típusú berendezés szimulálhatja azt a környezetet, amelyben a természetes gyémántok képződnek: a köbös sajtó, a rudak és az övprés. A HPHT a gyémántfeldolgozás legprimitívebb módszere, és gyakran használják a gyémántok, például a rózsaszín, a kék és a zöld színének megváltoztatására.

Manapság a tiszta szén megolvad az 1300-1600 ° C hőmérsékleten, és 870 000 LBF/IN2 nyomáson van, majd lehűtjük és kicsapjuk a gyémánt magokra. A gép szerkezete, mérete és a növekedési folyamat korlátai miatt a HPHT által nem könnyű nagy gyémántot termeszteni, tehát leginkább kis ember alkotta gyémántok előállítására használják. A legtöbb gyémánt színtelen D -től F -ig, kivéve néhány olyan laboratóriumot, amelyek még nem legyőzték a műszaki korlátokat, és színekben vannak a H. A gyémántok egyértelműsége elsősorban a VS -től az SI osztályokig terjed, annál lassabb a növekedési ütem, annál magasabb az egyértelműség és fordítva.

Kémiai gőzlerakódás (CVD)

1960-ban a HPHT termelési módszer hiányosságainak javítása érdekében a tudósok kémiai gőzlerakódást találtak (kémiai gőzlerakódás, CVD), így egy gyémántot használnak vetőmagként, vákuumkörnyezetbe helyezik és eltávolították az összes impuritást, a környezetet 800-1200-ra melegítve, a metán és a hidrogén magas hőmérsékletére. Engedje el a szénatomokat a metánban. A CVD által termesztett gyémántok színe elsősorban f ~ H, és minél tisztább a szennyeződések eltávolítják a vákuumban, annál jobb lesz a szín, és ezt minden laboratórium megpróbálja elérni; Az egyértelműség többnyire jobb, mint a HPHT-termesztett gyémántoké, és többnyire a VVS ~ vs tartományba esik.

A természetes gyémánt kialakulásához a természet ereje és a hosszú időszak szükséges. A szénmonomereket a földkéreg kő rétegeiben mélyen, hosszú időtartamú magas hőmérsékleten és magas nyomás után ásványi anyagok kialakításához, de vulkáni kitörések és más sekély felületre irányuló láva tevékenységek miatt is feltárták, ástak ki, majd gondosan csiszolták és úgy tervezték, hogy a fogyasztók előtt megjelenjenek. Miután a hirdetők csomagolják, a gyémántok fokozatosan a szeretet szimbólumává váltak az emberek fejében.

A mesterségesen laboratóriumi gyémántokat laboratóriumban „termesztik”, természetes gyémántok vagy grafitpor felhasználásával, mint nyersanyag, mesterségesen szimulált gyémánt növekedési környezetben, specifikus technikák felhasználásával. A folyamat általában csak néhány hétig tart, és a késztermék minősége olyan jó, mint ha nem is jobb, mint a természetes gyémánt vagy grafit por.

A laboratóriumi gyémántok technológiáján keresztül az emberek nagy tisztaságú és átlátható gyémántokat kaphatnak, és ezen gyémántok kialakulási folyamatát szükség szerint szabályozhatják és testreszabhatják. A laboratóriumi gyémánt alkalmazási területe szintén bővül, nem csak ékszerek, hanem tudományos kutatások, ipari területek és így tovább szempontjából. Ugyanakkor a laboratóriumi gyémántok gyártási folyamata környezeti szempontból fenntarthatóbb, mint a természetes gyémántok bányászata.