Cum și unde să crească cele mai mari diamante din lume

Un certificat pentru diamant sintetic de dimensiuni record de greutate de 10,02 carate în puritatea culorilor E și VS1 a fost emis de Institutul Internațional Gemmological din Hong Kong (IGI), companie romaneasca noua tehnologie Diamond (NDT). Geme cu aceste caracteristici pentru lumea de bijuterii - un fenomen destul de banal, dar piatră artificială, cu fațete de 32 de carate de diamante sintetice - este pentru piața de evenimente de diamante sintetice și eveniment unic.

Producția, care a fost în măsură să crească un cristal de înregistrare este concentrată într-un mic magazin într-unul dintre parcurile tehnologice in apropiere de Sestroretsk. Business limitat la trei putere, plus zeci de prese hidraulice, în care, în condiții de temperaturi și presiuni ridicate, microni per microni cresc diamante de înaltă calitate. Pe panourile de control al controlorilor de la fiecare raportare reflectă setările curente. „Principiile generale de sinteză diamant sunt bine cunoscute și utilizate în industrie pentru mai mult de o jumătate de secol. Dar detaliile legate de condițiile de sinteză - una dintre know-how-ul companiei noastre „, - director de producție în comun Roman Kolyadin. „... de precizie de aer condiționat menține microclimat în magazin până la o zecime de grad Cu toate acestea, chiar și un proiect mic poate avea ca rezultat o variație nedorită a temperaturii, care poate afecta în mod semnificativ calitatea diamant.“ - adaugă expertul.

O scurtă istorie

Primele încercări de a sintetiza data de diamant artificiale înapoi la sfârșitul secolului al XVIII-lea, când oamenii de știință au ajuns la o concluzie finală că baza de diamant este de carbon. Odată cu sfârșitul secolului al XIX-lea, oamenii de știință au încercat să transforme forme ieftine și accesibile de carbon (carbon sau grafit), într-un diamant solid și strălucitor. Declarațiile făcute cu privire la succesul de afaceri, multe, inclusiv oameni de știință, inclusiv chimist francez Anri Muassan si fizician britanic Uilyam Kruks. Ceva timp mai târziu sa constatat că pentru a produce dovezi reale a rezultatului, nici unul dintre ei nu a reușit. Primul diamant artificial, prezentarea lumii, a fost primit în 1954, în laboratorul de General Electric.

Este interesant faptul că în timpul producției de diamante sintetice GE ghidat „tehnologie“, care folosește natura însăși. Ca asistenți au susținut, diamantele naturale sunt formate la o temperatură de aproximativ 1300 ° C și o presiune de aproximativ 50.000 atm. adânc în mantaua planetei, la o adâncime de sute de kilometri sub suprafața Pământului. Pe suprafața cristalelor rezista lamproites, kimberlites și alte roci vulcanice. Pentru a simula condițiile descrise în specialiștii GE de laborator utilizate presa, încrețită de celule, care a fost plasat în interiorul grafit și de fier-nichel-cobalt melt care acționează ca un catalizator și solvent.

A GE experți în tehnologie numit HPHT (de înaltă presiune înaltă temperatură - presiune ridicată, temperatură ridicată). De-a lungul timpului, ea a fost cea care a fost luată ca bază pentru obținerea de diamante industriale ieftine și praf de diamant.

Cum să crească diamante astăzi

Producția industrială de diamante sintetice de astăzi este realizată în primul rând de una din cele două tehnologii - aceasta este tehnologia HPHT și BCV tehnologia menționată mai sus. Mai puțin upotrebimo tehnici exotice, cum ar fi sinteza de nanocristale de diamant sau grafit cu explozia unei metode experimentale de obținere a particulelor de grafit micron diamant de suspensie în solvenți organici sub acțiunea cavitatie cu ultrasunete.

Tehnologia se referă la procesul de creștere diamant monocristalelor la o temperatură ridicată (aproximativ 1500 ° C, la gradientul dorit) și presiune ridicată (5-70. Atm.). Presă hidraulică comprimă container special în interiorul căruia este un metal topit (fier, nichel, cobalt, etc.) și grafit. Pe substratul este localizat, unul sau mai mulți primeri - cristale de diamant mici. Prin camera de un curent electric curge, încălzirea topiturii la temperatura dorită. În aceste condiții, catalizatorul metalic și solvent este procesul de cristalizare însămânțat carbon în formă de diamant. Procesul de creștere un singur cristale mari sau mai mici, mai multe are o medie de 12-13 zile.

Producția industrială de diamante artificiale și praf de diamant acum ajunge la miliarde de carate pe an. În anii 1970, folosind tehnologia HPHT și a învățat să facă pietre de bijuterii de calitate medie până la 1 carate.

Din 1960 mai multe laboratoare lume alternativă mai puțin costisitoare de a îmbunătăți tehnologia de sinteză diamant - CVD (Chemical Vapor Depoziția, depuneri din faza gazoasă). In timpul diamantele de sinteză sunt depuse pe un substrat încălzit la 600-700 ° C, de la o hidrocarbură gazoasă, care este ionizat prin intermediul radiației de microunde sau este încălzit la temperaturi ridicate. Când depus pe placa de diamant policristalin obținut siliciu sau policristalin având o aplicare limitată în electronică și optică. Rata de creștere - la 0,1 la 100 m / h. Grosimea plăcii de 2-3 mm este de obicei limitat, totuși diamantele tăiate din acestea pot fi folosite ca bijuterii, dar mărimea lor în general nu depășește 1 carate.

potențială metodă HPHT până de curând a rămas în mare parte trecute cu vederea. „Când am fost în urmă cu câțiva ani pentru a cumpăra echipamentul, avem totul într-o singură voce spunând că prese industriale sunt adecvate, cu excepția pentru sinteza de pulberi de diamant“, - spune Nikolay Hihinashvili. Toată atenția și resursele au fost concentrate în principal pe îmbunătățirea procesului de BCV. În același timp tehnologie HPHT a fost considerată o nișă, deoarece marea majoritate a experților nu cred că poate fi folosit pentru a creste cristale suficient de mari și de înaltă calitate. Și totuși, în conformitate cu Nicholas, specialiștii NDT capabili să ofere propria tehnologie de sinteză pentru a produce diamante de această calitate și dimensiuni, care până la acest punct a fost în măsură să realizeze numai prin colaborarea cu cristale naturale. În ceea ce privește tehnologia de tăiere este cultivat în laborator, și diamante naturale sunt tratate exact la fel.

Cel mai bun prieten Girl

„Cum sunt consumatori pentru diamantele cultivate? Este favorabil, - spune Nikolay - în special a tinerilor de astăzi, pentru care este important, ca aceste diamante sunt liber-conflict și create de oameni care folosesc tehnologii înalte fără a interfera cu natura. Și, nu în ultimul rând, costul acestor pietre aproximativ jumătate. Desigur, certificatul ar trebui să se reflecte faptul că pietrele sunt cultivate, dar este clar că posesorul inel cu un diamant nu trebuie să dețină un certificat! În același timp, și pe proprietățile fizice și chimice ale diamantelor cultivate în laborator nedistructiv, identic naturale „- a rezumat expert.

Care sunt asemănările dintre diamant și azotul

În funcție de conținutul de azot de diamante pot fi atribuite unuia dintre cele două tipuri principale. Tipul I diamante include în compoziția sa la 0,2% azot, atomii sunt aranjate în grupuri de cristal cu zăbrele (la) sau de unul (Ib). Diamante de acest tip predomină în rândul diamante naturale (98%). Cele mai multe dintre aceste pietre nu sunt incolore. diamantele tip IIa sunt substanțial fără azot (mai puțin de 0,001%). Aceste cristale sunt în sfera de minerale naturale - raritate, doar 1,8%. Aproape că nu apar (în 0,2% din cazuri) diamant fără azot dopat cu bor (llb). atomi de bor în nodurile rețelei cristaline îi determină pe aceștia să imprime conductivitatea electrică și diamant tentă albăstruie.

Diamantele în producția industrială

diamante bijuterii - o afacere foarte profitabilă pentru NDT și companii similare, dar astăzi este în mod clar evidentă alte, prioritate mai mare și, după toate probabilitățile, tendință pe termen lung. Directorul tehnic al NDT Alexander Kolyadin îi place să spună: „În cazul în care diamant pentru a produce nimic mai mult decât nu se poate face un diamant“ De fapt, zona cea mai promițătoare de piață mare de înaltă calitate diamante sintetice pot fi în condiții de siguranță numit industrie. „Nu este un singur diamant naturale nu pot fi folosite într-un sistem optic speciale sau electronica, - spune Alexander Kolyadin - pentru că ei inițial prea multe defecte. Dar placa tăiate din diamant de producție noastre, are o aproape perfectă rețea cristalină. Prin urmare, unele organizații de cercetare, oferim mostre pentru studiu, cu greu cred în măsurarea rezultatelor - sunt atât de aproape sunt ideale. Astfel, este posibil să se atingă un alt rezultat semnificativ - pentru a asigura repetabilitatea caracteristicilor care este fundamental important pentru o serie de domenii industriale. Diamonds - un fel de chiuvete de căldură, ferestre și sisteme optice speciale pentru sincrotroni, această putere microelectronicii, privind crearea și îmbunătățirea care lucrează în prezent în întreaga lume ".

Partea leului a părții de venituri a bugetului oferind în același timp diamante bijuterii. Cu toate acestea, tendințele emergente sugerează că, în următorii ani, cererea de diamante sintetice și placa de diamant de sisteme optice speciale, microelectronicii și alte zone industriale de mare crește în progresie.

„Zona industrială face încă 20% din producția noastră, dar în trei ani ne propunem să-l crească până la 50%, mai ales ca cererea este în creștere rapidă. Acum, noi facem în principal, placa 4 x 4 și 5 x 5 mm, tăiate la comanda unele 7 x 7 și 8 x 8 mm și chiar de 10 x 10 mm, dar vorbim despre producția de masă este prematură. Următorul nostru obiectiv, - spune Nikolay Hihinashvili - trecerea la producția de plăci inch diamant. Aceasta este „dimensiunea de aur“ și minimul necesar, care este în mare a cererii în masă electronice și industria optică. Iar pentru astfel de plăci trebuie să crească cristal de diamant greutate de o sută de carate. " Furnizarea primul „prototip“ a unor astfel de plăci în planul NDT până la sfârșitul acestui an.

Asta e tot, ai avut un serviciu simplu pentru a selecta tehnologia complexă Dronk.Ru. Nu uitați să vă abonați la blog-ul nostru. Acesta va fi mult mai interesant.

Magazin acolo nafig nu au nevoie pentru a menține temperatura precisă, în text scris prostii.

Aici în interiorul reactorului - ar putea fi bine. Nu știu despre HPHT, care nu sunt angajate, și în CVD-procesul de rezultatul depinde în mare măsură de temperatura (există, cu toate acestea, cu temperaturi mai mult și un dans privat cu faptul că ei o dată pe trei - substrat de ioni cu plasmă și plasmă de electroni).