Cum se fac diamante cultivate laborator?

Cum se fac diamante cultivate laborator?

În calitate de furnizor de diamante cultivate de laborator, sunt adesea întrebat despre procesul din spatele creării acestor pietre remarcabile. Diamantele cultivate de laborator, cunoscute și sub denumirea de diamante sintetice sau de om, au câștigat o popularitate semnificativă în ultimii ani datorită naturii lor etice, de mediu și de costuri eficiente. În acest blog, vă voi duce prin cele două metode principale de producere a diamantelor cultivate laborator: High - presiune ridicată - temperatură (HPHT) și depunere de vapori chimici (CVD).

Metoda ridicată - presiune ridicată - temperatură (HPHT)

Metoda HPHT este una dintre cele mai vechi și mai bine - cunoscute tehnici pentru crearea de diamante cultivate de laborator. Mimică procesul natural de formare a diamantului care are loc adânc în mantaua Pământului, unde presiunea extremă și temperaturile ridicate transformă carbonul în diamante de -a lungul a milioane de ani.

Echipament și configurare

Pentru a începe procesul HPHT, este necesară o presă specializată. Există diferite tipuri de prese, cum ar fi presa curelei, presă cubică și despărțire de sferă. Aceste prese sunt concepute pentru a genera presiunea imensă necesară pentru a crea diamante. Presiunea variază de obicei de la 4,5 la 6 gigapascali (GPA), ceea ce este echivalent cu aproximativ 45.000 până la 60.000 de ori mai mult decât presiunea atmosferică la nivelul mării. Temperatura din interiorul presei este ridicată la aproximativ 1.400 până la 1.600 de grade Celsius.

Materiale de pornire

Materiile prime primare pentru creșterea diamantului HPHT este carbonul. De obicei, grafitul este utilizat ca sursă de carbon, deoarece este o formă stabilă și ușor disponibilă de carbon. O mică sămânță de diamant, care acționează ca un șablon pentru creșterea cristalului, este de asemenea plasată în interiorul presei. Această sămânță poate fi un diamant natural sau un diamant de laborator cultivat anterior. În plus, se adaugă un solvent metalic - catalizator. Se folosesc în mod obișnuit metale precum nichelul, fierul sau cobalt. Solventul - catalizatorul ajută la dizolvarea carbonului și la transportul acestuia la semințele de diamant, facilitând procesul de creștere.

Procesul de creștere

Odată ce presa este încărcată cu grafit, semințe de diamant și solvent - catalizator, este sigilată și presiunea și temperatura sunt treptat crescute. Pe măsură ce temperatura crește, grafitul începe să se dizolve în solvent - catalizator. Atomii de carbon dizolvați migrează apoi spre sămânța de diamante. La suprafața semințelor, atomii de carbon încep să se cristalizeze în aceeași structură atomică ca un diamant natural, strat după strat. Acest proces poate dura câteva zile până la săptămâni, în funcție de dimensiunea dorită a diamantului.

Post - tratament de creștere

După ce diamantul a atins dimensiunea dorită, acesta este îndepărtat din presă. Diamantul nou crescut poate avea unele impurități sau incluziuni din procesul de creștere. Poate avea, de asemenea, o suprafață aspră. Pentru a -și îmbunătăți calitatea, diamantul suferă diverse tratamente post -creștere. Acestea pot include tăierea, lustruirea și uneori recoacerea temperaturii ridicate pentru a îndepărta eventualele tensiuni interne și pentru a îmbunătăți claritatea și culoarea diamantului.

Metoda depunerii de vapori chimici (CVD)

Metoda CVD este o dezvoltare mai recentă în tehnologia Diamond Grown Diamond. Oferă mai multe avantaje, cum ar fi capacitatea de a crește diamante mari, de înaltă calitate, cu un control mai precis asupra procesului de creștere.

Echipament și configurare

Procesul CVD are loc într -o cameră de vid. În interiorul camerei, este introdus un amestec de gaz și se creează o plasmă folosind tehnici precum energia cu microunde sau filamentele fierbinți. Plasma asigură energia necesară pentru descompunerea moleculelor de gaz și pentru a iniția procesul de creștere a diamantului.

Materiale de pornire

Gazul principal utilizat în creșterea diamantului CVD este un gaz de hidrocarburi, cum ar fi metanul (CH₄). Gazul de hidrogen este, de asemenea, adăugat la amestec. Gazul de hidrocarburi servește ca sursă de carbon, în timp ce hidrogenul ajută la controlul procesului de creștere și la prevenirea formării de faze de carbon non -diamant. Similar cu metoda HPHT, în cameră este plasată o sămânță de diamante. Semința poate fi o placă subțire cu diamante sau un mic cristal de diamant.

Procesul de creștere

Când amestecul de gaz este introdus în cameră și plasma este creată, moleculele de hidrocarburi sunt defalcate în atomi de carbon și alți radicali. Atomii de hidrogen din plasmă reacționează cu speciile de carbon non -diamant, împiedicându -i să se depună pe semințele de diamant. Atomii de carbon se atașează apoi la suprafața semințelor de diamant și încep să formeze o structură de zăbrele cu diamant. Rata de creștere a unui diamant CVD poate fi controlată prin reglarea debitului de gaz, puterea plasmei și temperatura din interiorul camerei. Acest proces poate dura oriunde de la câteva zile la câteva săptămâni, în funcție de dimensiunea și cerințele de calitate ale diamantului.

Post - tratament de creștere

După ce diamantul a fost cultivat în camera CVD, poate avea nevoie și de o anumită procesare post -creștere. Similar cu diamantele HPHT, diamantele CVD sunt tăiate și lustruite pentru a obține forma și strălucirea dorită. De asemenea, pot fi supuși tratamentelor pentru a -și îmbunătăți culoarea și claritatea. De exemplu, unele diamante CVD pot avea o nuanță gălbui din cauza impurităților de azot. Aceste diamante pot fi tratate cu radiații energetice ridicate și recoacere pentru a -și schimba culoarea într -un aspect alb mai de dorit sau incolor.

Calitatea și caracteristicile diamantelor cultivate laborator

Diamantele cultivate de laborator produse atât prin metodele HPHT, cât și prin CVD pot avea aceleași proprietăți fizice, chimice și optice ca diamante naturale. Au aceeași duritate (un rating de 10 pe scara Mohs), un indice de refracție și dispersie, ceea ce le oferă scânteia și strălucirea caracteristică. Cu toate acestea, există unele diferențe subtile care pot fi detectate de experți gemologici folosind echipamente specializate.

Diamantele cultivate laborator sunt de asemenea disponibile într -o gamă largă de dimensiuni, forme și culori. Poți găsiLab Diamond Melee Baguette Step Cut Lab Diamond, care sunt mici diamante în formă de baghetă, adesea folosite în setările de bijuterii.Diamante cultivate laboratorSunt, de asemenea, populare pentru modele de bijuterii personalizate, permițând clienților să aleagă diamantul perfect pentru piesa lor. ŞiMelee Lab a creat Diamondsunt ideale pentru a adăuga o notă de scânteie la bijuterii la un preț mai accesibil.

De ce să alegeți diamante cultivate laborator?

Există mai multe motive pentru care diamantele cultivate de laborator devin o alegere din ce în ce mai populară. Dintr -o perspectivă etică, diamantele cultivate de laborator elimină preocupările asociate mineritului de diamante, cum ar fi abuzurile drepturilor omului și daunele mediului. De asemenea, sunt mai ecologice, deoarece procesul de producție folosește mai puțină energie și apă în comparație cu exploatarea tradițională a diamantelor.

Din punct de vedere economic, diamantele cultivate de laborator sunt adesea mai accesibile decât diamantele naturale de aceeași calitate. Acest lucru le face accesibile unei game mai largi de consumatori care doresc un diamant frumos, fără prețul ridicat.

Contact pentru achiziții

Dacă sunteți interesat să achiziționați diamante cultivate laborator pentru afacerea dvs. de bijuterii sau pentru uz personal, vă invit să mă contactați. Indiferent dacă sunteți în căutarea unei dimensiuni, a unei forme sau a unei culori specifice, vă pot oferi diamante cultivate de laborator de înaltă calitate la prețuri competitive. De asemenea, pot oferi sfaturi de specialitate cu privire la alegerea diamantelor potrivite pentru nevoile dvs. Nu ezitați să mă contactați pentru mai multe informații și să începeți o discuție despre achiziții.

Referințe

• „Diamond: un ghid gemologic” de Robert Weldon și Richard Hughes
• „Diamond sintetic: progrese în cercetare și tehnologie” editat de John E. Field
• Articole de jurnal despre tehnologia diamantelor cultivate de laborator din reviste științifice, cum ar fi „Diamond and Materials afered”