ダイヤモンド栽培の出現

1796年、イギリスの化学者スミソン・テナントはすでに、「ダイヤモンドは単なる炭素にすぎない」ことを証明していた。 そう、ダイヤモンドはグラファイトと同様、純粋な炭素の異性体なのだ。 それゆえ、人工ダイヤモンドを作る方法の探求は、決して放棄されることはなかった。157年後、炭素からダイヤモンドへの変換を成功させる重要な要因は、触媒の使用であることが発見された。 1954年、アメリカのGE社は、鉄族金属のコバルトニッケルがダイヤモンド合成の触媒になることを発見することに成功した;そして再現性を確認した後、静水圧融合法(略してGE法)によるダイヤモンドの合成に初めて成功したことが発表された。 実は1953年の時点で、スウェーデンのASEAの科学者グループがすでに合成ダイヤモンドを合成していた。 一説には、その時点では合成ダイヤモンドの実用性が発見されていなかったとされ、また別の説では、当時の実験では完全なデータが不足していたとされている。投稿されていません

ダイヤモンド合成

密度と圧力

ダイヤモンドの密度は3.52g/cm3で単一成分(純粋炭素)のため非常に安定している。 ダイヤモンドの密度は、他のすべての炭素組成のほぼ2倍である。純黒鉛の密度は2.25g/cm3だが、一般的な黒鉛材料の密度は1.8g/cm3以下であり、ダイヤモンドの合成には極めて高い圧力が必要であることが確認された。

熱変換

1872年、オーストリアの物理学者たちは、物質の巨視的な性質であるエントロピーが、原子の配列における無秩序(不規則性)の度合いを指すこと、そして加熱の究極的な効果は、原子の配列における無秩序を促進することによってエントロピー値を増大させることであり、一方、加圧は原子の配列を規則正しくし、エントロピー値を減少させることを発見した。

例えば炭素の場合、圧力下の黒鉛はダイヤモンドに変わり、熱下のダイヤモンドは黒鉛に戻る(圧力は体積を減少させ、熱は体積を増加させる)。

ストレスを生み出す方法

  1. 機械の高温加圧
  2. PVD 物理的気相法
  3. CVD 化学気相法
  4. 触媒方法
  5. レーザー法(炭素源としてCO₂を使用)
  6. 爆発方式

ダイヤモンド栽培の発展

非常に硬く、銅の5倍の熱伝導性を持つため、工業用途で高い価値を持つ。栽培されたダイヤモンド産業に投資する国はますます増えており、微粒化されたものから34カラットも産出する宝石品質の栽培ダイヤモンドまで、産出されるダイヤモンドのサイズと品質の記録が更新されつつある。

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