Il processo di produzione di diamanti sintetici

Significato di diamanti

Diamanti, una forma speciale di carbonio creato in un ambiente di estrema pressione e temperatura, sono solo alcuni dei minerali più antichi sulla terra, ma è stato solo del secolo scorso che gli esseri umani sono stati in grado di replicare il naturale processo di creazione del cristallo. Diamanti non sono solo belli, ma come la sostanza più durevole conosciuta agli esseri umani, essi sono estremamente utili per taglio, molatura e altri usi. Purtroppo, fino a quando le persone erano in grado di sintetizzare diamanti, la difficoltà di trovare ed elaborare le pietre fatte troppo costose per l'uso in questo modo.

Produzione di diamanti naturali

Per rendere un diamante, natura ha bisogno di carbonio, calore e pressione. In un diamante, gli atomi di carbonio si organizzano in un tetraedro, il modo più forte che possono legare gli atomi. Ad una profondità di circa 90 miglia (150 km) sotto la superficie della terra, gli atomi di carbonio sono riscaldati a circa 2.500 gradi F (1.300 ° C) e sottoposti a pressione di 50.000 libbre per pollice quadrato (70.000 kg/cm2). Nel corso del tempo in questo ambiente estremo, gli atomi di carbonio formano il legame di tetraedro che dà il diamante la sua forza. Attraverso l'azione vulcanica, le pietre finalmente lavorano verso la crosta del pianeta dove essi sono estratti.

Produzione di diamanti sintetici

Secondo International Diamond Laboratories, una classificazione di diamante e reportistica del servizio, quasi 250.000 sterline dei diamanti sintetici sono prodotti annualmente nel mondo. Diamanti sintetici sono indistinguibili da diamanti estratti, tranne in condizioni di laboratorio, secondo Apollo diamanti, una ditta che "cresce" sintetica diamanti per semiconduttori e altri usi.Ci sono due modi per rendere un diamante sintetico. Il vecchio metodo, alta pressione alta temperatura sintesi, riproduce essenzialmente le condizioni presenti in natura. Al centro di una pesante pressa è una "cella di reazione core," dove il diamante sarà "coltivato." Produttori inseriscono carbonio e semina materiale che costituirà la base del diamante in questa cella. Successivamente, viene aggiunto un solvente di nichel o di ferro che agisce come un materiale di trasporto tra il carbonio e il seme. L'uso del solvente permette al costruttore creare un diamante a temperature e pressioni inferiori a quelli necessari per natura. Il sistema HPHT può creare polvere di diamante industriale del grado in pochi minuti, mentre una singola pietra di gemma-qualità può richiedere diversi giorni per produrre. Per la maggior parte, il sistema HPHT viene utilizzato per creare diamanti di grado industriale.

Il metodo di deposizione di vapore chimico di fare diamanti è stato inventato nel 1952 da Union Carbide Corp. Questo metodo utilizza ultra-alta temperatura per creare un plasma che rompe i legami atomici e di liberare gli elettroni. Quando semi di diamante--circa le dimensioni di un bottone della camicia, secondo il processo proprietario di Apollo Diamond - sono esposti al gas metano e idrogeno a temperatura elevata, gli atomi di carbonio dal precipitato di metano, o "pioggia" sul seme, creazione di un diamante, strato dopo strato. Il sistema CVD consente per un maggiore controllo della crescita, che lo rende particolarmente adatto alla creazione di pietre preziose.