Importance des diamants
Diamonds, une forme particulière de carbone créé dans un environnement de pression et de température extrême, sont quelques-uns des minéraux les plus anciennes sur Terre, mais il a été dans tout le siècle dernier que les humains ont été en mesure de reproduire le processus naturel de création du cristal. Les diamants ne sont pas seulement belle, mais comme la substance la plus durable connu pour les humains, ils sont extrêmement utiles pour la coupe, le meulage, et d'autres utilisations. Malheureusement, jusqu'à ce que les gens étaient capables de synthétiser des diamants, la difficulté de trouver et de traiter les pierres les rendait trop coûteux pour une utilisation de cette manière.
Natural production de diamant
Pour faire un diamant, la nature a besoin de carbone, la chaleur et la pression. Dans un diamant, les atomes de carbone se rangent dans un tétraèdre, la manière la plus forte que les atomes peuvent se lier. A une profondeur d'environ 90 miles (150 kilomètres) sous la surface de la Terre, les atomes de carbone sont chauffés à environ 2500 degrés F (1300 ° C), et soumis à une pression de 50.000 livres par pouce carré (70.000 kg / cm2). Au fil du temps dans cet environnement extrême, les atomes de carbone forment la liaison tétraèdre qui donne au diamant sa force. Grâce à l'action volcanique, les pierres travaillent finalement leur chemin à la croûte de la planète où ils sont extraits.
La production de diamants synthétiques
Selon Laboratoires Diamond International, un service diamant classement et rapports, près de 250.000 livres de diamants synthétiques sont produits dans le monde chaque année. Les diamants synthétiques sont indiscernables de diamants extraits, sauf dans des conditions de laboratoire, selon Diamonds Apollo, une entreprise qui "pousse" les diamants synthétiques pour semi-conducteurs et d'autres utilisations.
Il y a deux façons de faire un diamant synthétique. La méthode plus ancienne, à haute température de synthèse de pression haut, reproduit essentiellement les conditions trouvées dans la nature. Au centre d'une presse lourde est une «cellule de base de la réaction," où le diamant sera «cultivé». Les fabricants placent carbone et matériel d'ensemencement qui formera la base du diamant dans cette cellule. Ensuite, un solvant de nickel ou de fer qui agit en tant que matériau de transport entre le carbone et le germe est ajouté. L'utilisation du solvant permet au fabricant pour créer un diamant à des températures et des pressions inférieures à celles requises par la nature. Le système de HPHT peut créer poudre de diamant de qualité industrielle en seulement quelques minutes, alors qu'une seule pierre de qualité gemme peut prendre plusieurs jours pour produire. La plupart du temps, le système HPHT est utilisé pour créer des diamants de qualité industrielle.
La méthode de dépôt chimique en phase vapeur de diamants faisant a été inventé en 1952 par Union Carbide Corp. Cette méthode utilise ultra-haute température pour créer un plasma qui décompose liaisons atomiques et libère les électrons. Lorsque les graines de diamant - environ la taille d'un bouton de chemise, selon le procédé breveté Apollo Diamond - sont exposés à méthane et d'hydrogène des gaz à haute température, les atomes de carbone du précipité de méthane, ou «pluie» sur la graine, créant un diamant, couche par couche. Le système de CVD permet un meilleur contrôle de la croissance, ce qui rend bien adapté à la création de pierres précieuses.