Как се правят лабораторни диаманти?

Как се правят лабораторни диаманти?

Като доставчик на лабораторни диаманти, често ме питат за процеса зад създаването на тези забележителни камъни. Диамантите от лаборатория, известни още като синтетични или мъжки диаманти, придобиха значителна популярност през последните години поради своята етична, екологична и цена - ефективна природа. В този блог ще ви преведа през двата основни метода за производство на лабораторни отглеждани диаманти: високо налягане с висока температура (HPHT) и отлагане на химически пари (CVD).

Метод с високо налягане с висока температура (HPHT)

Методът HPHT е една от най -старите и най -добре известни техники за създаване на лабораторни диаманти. Той имитира естествения диамант - образуващ процес, който протича дълбоко в земната мантия, където екстремното налягане и високите температури превръщат въглерода в диаманти за милиони години.

Оборудване и настройка

За стартиране на процеса на HPHT е необходима специализирана преса. Има различни видове преси, като пресата на колана, кубичната преса и сплит - сфера. Тези преси са проектирани да генерират огромното налягане, необходимо за създаване на диаманти. Налягането обикновено варира от 4,5 до 6 гигапаскали (GPA), което е еквивалентно на около 45 000 до 60 000 пъти по -голямо от атмосферното налягане на морското равнище. Температурата вътре в пресата се повишава до около 1400 до 1600 градуса по Целзий.

Изходни материали

Основната суровина за растежа на диаманти HPHT е въглерод. Обикновено графитът се използва като източник на въглерод, тъй като е стабилна и лесно достъпна форма на въглерод. Вътре в пресата се поставя и малко диамантено семе, което действа като шаблон за растеж на кристали. Това семе може да бъде естествен диамант или по -рано отглеждан лабораторен диамант. Освен това се добавя метален разтворител - катализатор. Обикновено се използват метали като никел, желязо или кобалт. Разтворителят - катализаторът помага да се разтвори въглеродът и да го транспортира до диамантеното семе, улеснявайки процеса на растеж.

Процесът на растеж

След като пресата се зарежда с графит, диамантен семе и разтворител - катализатор, тя се запечатва и налягането и температурата постепенно се увеличават. С повишаването на температурата графитът започва да се разтваря в катализатора на разтворителя. След това разтворените въглеродни атоми мигрират към диамантеното семе. На повърхността на семето въглеродните атоми започват да кристализират в същата атомна структура като естествен диамант, слой по слой. Този процес може да отнеме няколко дни до седмици, в зависимост от желания размер на диаманта.

Пост - лечение на растежа

След като диамантът достигне желания размер, той се отстранява от пресата. Наскоро пораслият диамант може да има някои примеси или включвания от процеса на растеж. Може да има и груба повърхност. За да подобри качеството си, диамантът претърпява различни лечения след растеж. Те могат да включват рязане, полиране и понякога и високо температурно отгряване, за да се отстранят вътрешните напрежения и да подобрят яснотата и цвета на диаманта.

Метод на химическо отлагане на пари (CVD)

Методът на CVD е по -скорошно развитие в лабораторната технология Diamond. Той предлага няколко предимства, като например способността да се растат големи, висококачествени диаманти с по -прецизен контрол върху процеса на растеж.

Оборудване и настройка

Процесът на CVD се осъществява във вакуумна камера. Вътре в камерата се въвежда газова смес и се създава плазма с помощта на техники като микровълнова енергия или горещи нишки. Плазмата осигурява енергията, необходима за разграждане на газовите молекули и иницииране на процеса на растеж на диаманти.

Изходни материали

Основният газ, използван при растежа на диамантените CVD, е въглеводороден газ, като метан (CH₄). Към сместа се добавя и водороден газ. Въглеводородният газ служи като източник на въглерод, докато водородът помага за контрол на процеса на растеж и предотвратяване на образуването на не -диамантени въглеродни фази. Подобно на метода HPHT, в камерата се поставя диамантено семе. Семената може да бъде тънка диамантена вафла или малък диамантен кристал.

Процесът на растеж

Когато газовата смес се въведе в камерата и се създава плазмата, въглеводородните молекули се разграждат на въглеродни атоми и други радикали. Водородните атоми в плазмата реагират с не -диамантените въглеродни видове, като им пречат да се отлагат върху диамантеното семе. След това въглеродните атоми се прикрепят към повърхността на диамантеното семе и започват да образуват диамантена решетка конструкция. Скоростта на растеж на диаманта на CVD може да бъде контролирана чрез регулиране на дебита на газ, мощността на плазмата и температурата вътре в камерата. Този процес може да отнеме от няколко дни до няколко седмици, в зависимост от размера и изискванията за качество на диаманта.

Пост - лечение на растежа

След като диамантът се отглежда в камерата на CVD, може да се нуждае и от обработка след растеж. Подобно на HPHT диамантите, CVD диамантите се нарязват и полират, за да се постигне желаната форма и блясък. Те могат също така да се подлагат на лечение за подобряване на цвета и яснотата си. Например, някои CVD диаманти могат да имат жълтеникав нюанс поради азотните примеси. Тези диаманти могат да бъдат третирани с високо енергийно радиация и отгряване, за да променят цвета си на по -желано бял или безцветен вид.

Качество и характеристики на лабораторни диаманти

Лабораторните отглеждани диаманти, произведени както чрез HPHT, така и на CVD методи, могат да имат еднакви физически, химични и оптични свойства като естествените диаманти. Те имат същата твърдост (оценка 10 по скалата на MOHS), показател на пречупване и дисперсия, което им дава характерна искрица и блясък. Има обаче някои фини разлики, които могат да бъдат открити от гемологични експерти, използващи специализирано оборудване.

Лабораторните диаманти се предлагат и в широка гама от размери, форми и цветове. Можете да намеритеЛабораторен диамантен меле багет стъпка нарязана лаборатория диамант, които са малки, багетни диаманти, често използвани в настройките на бижута.Разхлабени лабораторни диамантиСъщо така са популярни за персонализирани дизайни на бижута, което позволява на клиентите да изберат перфектния диамант за своето парче. ИMelee Lab създаде диамантса идеални за добавяне на нотка на искрица към бижута на по -достъпна цена.

Защо да изберете лабораторни диаманти?

Има няколко причини, поради които лабораторните диаманти се превръщат в все по -популярен избор. От етична гледна точка лабораторните диаманти премахват притесненията, свързани с добив на диаманти, като нарушения на правата на човека и щети от околната среда. Те също са по -екологични, тъй като производственият процес използва по -малко енергия и вода в сравнение с традиционния добив на диаманти.

Икономически лабораторните диаманти често са по -достъпни от естествените диаманти със същото качество. Това ги прави достъпни за по -широк спектър от потребители, които искат красив диамант без високата цена.

Контакт за поръчки

Ако се интересувате от закупуване на лабораторни диаманти за вашия бизнес за бижута или лична употреба, ви каня да се свържете с мен. Независимо дали търсите определен размер, форма или цвят, мога да ви осигуря висококачествени лабораторни диаманти на конкурентни цени. Мога да предложа и експертни съвети относно избора на правилните диаманти за вашите нужди. Не се колебайте да се свържете с мен за повече информация и да започнете дискусия за обществени поръчки.

ЛИТЕРАТУРА

• „Diamond: Gemological Guide“ от Робърт Уелдън и Ричард Хюз
• "Синтетичен диамант: Напредък в изследванията и технологиите", редактиран от Джон Е. Фийлд
• Статии в списанието за лабораторна отглеждана диамантена технология от научни списания като „Диамант и свързани материали“