Piedras preciosas sintéticas de alta temperatura y alta presión.
La gente comenzó a explorar los diamantes artificiales ya en el siglo XVIII, pero no fue hasta el siglo XX que se hicieron realidad debido al desarrollo de la termodinámica y la tecnología de alta temperatura y alta presión. En 1953, la Compañía Suiza de Ingeniería (ASEA) sintetizó con éxito 40 diamantes industriales por primera vez, y la Compañía Estadounidense General Electric (GE) también sintetizó diamantes pequeños utilizando un dispositivo de presión de correa en 1955.
El proceso de producción de diamantes con calidad de gema fue anunciado por primera vez por la American General Electric Company en 1970. Utilizaron el método del cristal semilla para cultivar diamantes con calidad de gema de 5 a 6 mm en 7 días, con un peso de cristal de aproximadamente 1 quilate. En 1988, junto con el Grupo de Investigación de Diamantes del Centro de Desarrollo, produjeron el primer lote de súper diamantes del tamaño de un quilate. En 1992, habían producido diamantes súper sintéticos con el doble de conductividad térmica que los diamantes naturales y un peso de partícula de 3 quilates. De Beers comenzó a sintetizar diamantes a principios de los años 1970. El monocristal más grande cultivado en 1987 pesaba 11,14 ct, y en 1990 se cultivó un gran monocristal de diamante que pesaba 14,3 ct. El Instituto Japonés de Investigación de Materiales Inorgánicos, la Compañía Eléctrica Yusuke de Japón y la Academia de Ciencias de Siberia también han desarrollado diamantes con calidad de gema de diferentes colores. En 1974, mi país utilizó el método de la película metálica para cultivar grandes monocristales de diamantes de alta calidad. En 1985, se utilizó por primera vez el método del cristal semilla para obtener diamantes de alta calidad con un diámetro de 3,2 mm y un peso de 3,2 mm. 0,2 quilates. En la actualidad, el costo de sintetizar diamantes de calidad gema sigue siendo muy alto. Aunque existe una producción comercial preliminar, todavía no es posible la producción en masa. En 2000, sólo se sintetizaron 3.500 quilates de diamantes procesables, lo que representa sólo el 0,01% de la producción de diamantes naturales de calidad gema ese año.
El proceso de cultivo de diamantes mediante el método del cristal semilla incluye: ①La fuente de carbono (generalmente polvo de diamante natural o sintético, grafito y una mezcla de grafito y polvo de diamante) se disuelve en el área de alta temperatura de La cámara de reacción de pirofilita y las hojas de Waxstone son lo suficientemente flexibles como para dispersar la presión, pueden soportar altas temperaturas y permanecen insolubles bajo presión. ②El carbono se transporta en el metal fundido en el medio de la cámara de reacción. El metal es una aleación de níquel-hierro o una aleación de hierro-aluminio. ③El carbono cristaliza en el cristal semilla en la zona de baja temperatura. Como cristal semilla se utiliza diamante natural o diamante sintético cultivado. Las condiciones de control son una temperatura de 65438 ± 0800 ℃, una presión de 70 000 bar y un gradiente de temperatura de aproximadamente 30 ~ 50 ℃. Puede crecer entre 5 y 6 mm en una semana. La tasa de crecimiento es lenta y requiere que la cámara de reacción mantenga la presión, la temperatura y la estabilidad del gradiente de temperatura durante mucho tiempo, lo que aumenta los costos del proceso. El dispositivo de diamante artificial se muestra en la Figura 10-1-7.
Figura 10-1-7 Dispositivo de síntesis de diamante y cámara de reacción.
Los diamantes artificiales son generalmente de color amarillo claro, marrón claro y marrón claro, y se han plantado diamantes incoloros y de colores. Los cristales suelen ser cúbicos y octaédricos. Las caras del cristal son planas y los bordes del cristal son rectos. Generalmente, las inclusiones no se pueden ver al microscopio. A veces se pueden ver semillas, escamas de metal y vetas cruzadas. Los diamantes artificiales generalmente no tienen fluorescencia bajo la luz ultravioleta de onda larga, pero tienden a tener fluorescencia amarilla, verde-amarilla y naranja-amarilla bajo la luz ultravioleta de onda corta. La catodoluminiscencia muestra diferentes bandas de fluorescencia en diferentes áreas de crecimiento.