Появление культивированных алмазов

В 1796 году британский химик Смитсон Теннант доказал, что «алмазы — это не что иное, как обычный углерод». Совершенно верно, алмаз, как и графит, является изомером чистого углерода. Поэтому люди никогда не отказывались от изучения методов создания искусственных алмазов.Спустя 157 лет было обнаружено, что важным фактором успешного превращения углерода в алмаз является использование катализатора. В 1954 году американская компания General Electric (GE) успешно обнаружила, что железо, кобальт и никель из группы металлов железа являются катализаторами для получения синтетических алмазов; и после подтверждения повторяемости впервые было объявлено об успешном синтезе алмазов с использованием метода гидростатического расплавленного металла (сокращенно метода GE). Однако на самом деле еще в 1953 году группа ученых из ASEA в Швеции синтезировала искусственные алмазы. Однако одна из теорий заключается в том, что практичность синтетических алмазов в то время не была открыта, в то время как другая теория заключается в том, что эксперименты того времени не имели полных данных;Опубликовано.

Синтез алмаза

Плотность и давление

Плотность алмаза составляет 3,52 г/см3. Благодаря своему единому составу (чистый углерод) плотность алмаза очень стабильна. Алмаз почти в два раза плотнее всех других объектов, состоящих из углерода. Плотность чистого графита составляет 2,25 г/см3, однако плотность обычных графитовых материалов не достигает 1,8 г/см3. Это подтверждает, что для синтеза алмазов требуются чрезвычайно высокие давления.

Термодинамическое преобразование

В 1872 году австрийские физики открыли, что энтропия, макроскопическое свойство материи, относится к беспорядку (нерегулярности) расположения атомов. Конечный эффект нагревания заключается в том, что расположение атомов становится беспорядочным и значение энтропии увеличивается, в то время как давление делает расположение атомов регулярным и уменьшает значение энтропии.

Влияние давления обычно противоположно влиянию температуры, например, в случае углерода: при сжатии графит превращается в алмаз, а при нагревании алмаз снова превращается в графит (при сжатии объем уменьшается, а при нагревании увеличивается).

Способы создания давления

  1. Механическое высокотемпературное нагнетание давления
  2. Физическое осаждение паров PVD
  3. Химическое осаждение из паровой фазы
  4. Каталитический метод
  5. Лазерный метод (с использованием CO₂ в качестве источника углерода)
  6. Метод взрыва

Развитие культивированных алмазов

Культивированные алмазы имеют широкий спектр применения, они чрезвычайно тверды и обладают теплопроводностью, в пять раз превышающей теплопроводность меди, что делает их чрезвычайно ценными в промышленных применениях. Все больше стран инвестируют в отрасль культивированных алмазов, а размер и качество продукции варьируется от микропорошка и мелких зерен до 34-каратных культивированных алмазов ювелирного класса, при этом рекорды постоянно побиваются.

Прокрутить вверх