Πώς φτιάχνετε συνθετικά διαμάντια;

Δημιουργία συνθετικών διαμαντιών:μια διαδικασία υψηλής πίεσης

Η δημιουργία συνθετικών διαμαντιών είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει υψηλή πίεση και θερμοκρασία. Ακολουθεί μια κατανομή της πιο συνηθισμένης μεθόδου:

1. Υλικά εκκίνησης:

* Το πιο συνηθισμένο υλικό που χρησιμοποιείται είναι ο καθαρός άνθρακας με τη μορφή γραφίτη .

* Άλλα υλικά εκκίνησης περιλαμβάνουν αέριο μεθανίου , διοξείδιο του άνθρακα , και πολυμερή .

2. Το περιβάλλον υψηλής πίεσης:

* Το κλειδί για τη μετατροπή του άνθρακα σε διαμάντι είναι ακραία πίεση . Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας ένα πίεση υψηλής πίεσης που δημιουργεί πίεση χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από την ατμοσφαιρική πίεση.

* Χρησιμοποιούνται δύο κύριοι τύποι πρέσων:

* Τύπος ζώνης: Αυτός ο τύπος χρησιμοποιεί μια ζώνη μετάλλου για να δημιουργήσει ένα περιβάλλον υψηλής πίεσης.

* Cubic Press: Αυτός ο τύπος χρησιμοποιεί πολλαπλά άκμονα για να δημιουργήσει πίεση.

3. Θερμοκρασία και ώρα:

* Εκτός από την πίεση, η διαδικασία απαιτεί εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, συνήθως περίπου 1500 ° C (2732 ° F) .

* Τα υλικά διατηρούνται υπό πίεση και σε υψηλή θερμοκρασία για αρκετές ώρες ή ακόμα και ημέρες για να επιτρέπεται η λήψη του μετασχηματισμού.

4. Ο μετασχηματισμός:

* Κάτω από αυτές τις ακραίες συνθήκες, τα άτομα άνθρακα στο αρχικό υλικό αναγκάζονται πιο κοντά μαζί, αναδιατάξτε τη δομή του διαμαντιού .

* Το αποτέλεσμα είναι ένα Ενιαίο κρύσταλλο συνθετικού διαμαντιού .

5. Αυξάνοντας τα μεγαλύτερα διαμάντια:

* Κρύσταλλα σπόρων Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη μεγαλύτερων διαμαντιών.

* Αυτοί οι κρύσταλλοι σπόρων τοποθετούνται στο περιβάλλον υψηλής πίεσης με πρόσθετο υλικό προέλευσης άνθρακα.

* Τα άτομα άνθρακα στη συνέχεια κατατίθενται στον κρύσταλλο σπόρου, δημιουργώντας ένα μεγαλύτερο διαμάντι.

6. Το τελικό προϊόν:

* Μόλις ολοκληρωθεί η διαδικασία, η πίεση απελευθερώνεται και εξάγεται ο κρύσταλλος διαμάντι.

* Τα συνθετικά διαμάντια χρειάζονται περαιτέρω επεξεργασία, συμπεριλαμβανομένης της κοπής και της στίλβας , για να ενισχύσει τη λαμπρότητα τους.

Άλλες μέθοδοι:

* Τεχνική κλίσης υψηλής πίεσης/υψηλής θερμοκρασίας (HPHTG): Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μια κλίση θερμοκρασίας εντός του τύπου για τον έλεγχο της ανάπτυξης των διαμαντιών.

* Σύνθεση έκρηξης: Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την έκρηξη ενός πλούσιου σε άνθρακα υλικό, δημιουργώντας συνθήκες υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας που επιτρέπουν τον σχηματισμό διαμαντιών.

Key Takeaways:

* Τα συνθετικά διαμάντια δημιουργούνται μέσω μιας διαδικασίας υψηλής πίεσης, υψηλής θερμοκρασίας που μετατρέπει τον άνθρακα στην κρυσταλλική δομή διαμαντιών.

* Η διαδικασία περιλαμβάνει εξειδικευμένες πρέσες, ακραίες θερμοκρασίες και ακριβή έλεγχο στο περιβάλλον ανάπτυξης.

* Τα συνθετικά διαμάντια είναι χημικά πανομοιότυπα με τα φυσικά διαμάντια, αλλά η διαδικασία προέλευσης και σχηματισμού τους διαφέρουν.

Εφαρμογές:

Τα συνθετικά διαμάντια χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως:

* Κοσμήματα: Τα συνθετικά διαμάντια κερδίζουν δημοτικότητα ως ηθικές και προσιτές εναλλακτικές λύσεις στα φυσικά διαμάντια.

* Βιομηχανικά εργαλεία: Η σκληρότητα και η αντοχή τους τη φθορά τους καθιστούν πολύτιμα για την κοπή, λείανση και εργαλεία γεώτρησης.

* Ηλεκτρονικά: Τα συνθετικά διαμάντια χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ημιαγωγών και στα ηλεκτρονικά υψηλής ισχύος.

* Ιατρικές συσκευές: Η βιοσυμβατότητά τους και η σκληρότητα τους καθιστούν κατάλληλα για ιατρικά εμφυτεύματα και χειρουργικά εργαλεία.