Синтетический алмаз
Выращенный в лаборатории алмаз (также называемый синтетическим алмазом , [1] созданным в лаборатории алмазом , искусственным алмазом , искусственным алмазом или культивированным алмазом ) — это алмаз , полученный в результате производственного процесса, в отличие от природного алмаза, созданного геологическими процессами. перерабатываются и извлекаются путем майнинга.
Выращенные в лаборатории бриллианты химически и физически ничем не отличаются от природных бриллиантов . Их не следует путать с имитаторами алмазов , которые изготовлены из неалмазного материала. Выращенные в лаборатории алмазы представляют собой тот же материал, что и природные алмазы: чистый углерод , кристаллизованный в изотропной трехмерной форме. [2]
Записи о попытках синтеза алмазов относятся к началу двадцатого века. Многие ученые утверждали, что синтезировали алмазы между 1879 и 1928 годами, но ни одно из них не подтвердилось. В 1940-х годах в Соединенных Штатах, Швеции и Советском Союзе начались систематические исследования по выращиванию алмазов, кульминацией которых стал первый воспроизводимый синтез алмаза в 1953 году.
Это раннее исследование синтеза алмазов в США, Швеции и Советском Союзе привело к открытию процессов CVD ( химическое осаждение из паровой фазы ) и HPHT (высокое давление и высокая температура). Эти два процесса по-прежнему доминируют в производстве синтетических алмазов, но с тех пор исследователи открыли третий и четвертый методы синтеза алмазов. Третий метод, известный как детонационный синтез, появился на алмазном рынке в конце 1990-х годов. В этом процессе при детонации углеродсодержащих взрывчатых веществ образуются алмазные зерна нанометрового размера. Ученые также продемонстрировали четвертый метод синтеза алмаза, обрабатывая графит мощным ультразвуком ., но этот процесс в настоящее время не имеет коммерческого применения.
Свойства синтетического алмаза зависят от производственного процесса. Однако некоторые синтетические алмазы (независимо от того, получены ли они методом HPHT или CVD) обладают такими свойствами, как твердость , теплопроводность и подвижность электронов , которые превосходят свойства большинства природных алмазов. Синтетический алмаз широко используется в абразивах , режущих и полировальных инструментах, а также в радиаторах . Разрабатываются электронные приложения синтетического алмаза, в том числе мощные переключатели на электростанциях , высокочастотные полевые транзисторы и светодиоды . Синтетические алмазные детекторы ультрафиолета(УФ) свет или высокоэнергетические частицы используются в высокоэнергетических исследовательских установках и доступны на коммерческой основе. Благодаря уникальному сочетанию термической и химической стабильности, низкого теплового расширения и высокой оптической прозрачности в широком спектральном диапазоне синтетический алмаз становится наиболее популярным материалом для оптических окон в мощных СО 2 -лазерах и гиротронах . Подсчитано, что 98% спроса на бриллианты технического качества удовлетворяются за счет синтетических бриллиантов. [3]
В Соединенных Штатах Федеральная торговая комиссия указала, что термины « выращенный в лаборатории », « созданный в лаборатории » и «созданный [название производителя] » «более четко передают природу камня». Однако он не счел термин « культивированные алмазы » несправедливым. [2] Как CVD-, так и HPHT-алмазы можно разрезать на драгоценные камни и получать различные цвета: чистый белый, желтый, коричневый, синий, зеленый, розовый и оранжевый. Появление на рынке синтетических драгоценных камней вызвало серьезные опасения в сфере торговли бриллиантами, в результате чего специальные спектроскопическиебыли разработаны устройства и методы для различения синтетических и природных алмазов.
