CVD синтетические алмазы. Как их выращивают?
Процесс начинается с выбора подходящей подложки, типично это небольшие пластины из алмаза, которые используются в качестве "семян". Эти пластины помещаются в специальную камеру для выращивания алмазов. Камера затем наполняется газовой смесью, состоящей главным образом из метана (CH4) и водорода (H2). Соотношение этих газов тщательно подбирается и регулируется для достижения наилучших условий для роста кристаллов алмаза.
Затем камера нагревается до высоких температур, обычно в диапазоне 800-1200 градусов Цельсия. При таких температурах водород разлагается на атомарный водород, а метан на атомы углерода. Создается плазма с помощью микроволнового излучения или других источников энергии, что способствует дальнейшему разложению газов и образованию активных углеродных компонентов.
Атомарный углерод осаждается на подложку, где он организуется в жесткую трехмерную кристаллическую решетку, характерную для алмаза. Ключом к успешному росту алмаза является поддержание правильного соотношения температур и концентраций атомарных компонентов, которые обеспечивают переобразование атомарного углерода в алмаз. Процесс может длиться от нескольких часов до нескольких недель, в зависимости от требуемого размера и чистоты алмаза.
Во время роста CVD алмазы проходят несколько циклов очистки, чтобы удалить нежелательные примеси и дефекты. Это могут быть этапы термической обработки, обработки плазмой или использованием химических реактивов. Такие меры обеспечивают высокое качество конечного продукта, который может быть использован в ювелирной промышленности, а также в промышленности высоких технологий для создания инструментов с высокой твердостью и теплопроводностью.
Благодаря возможности контроля условий роста и химического состава, CVD алмазы могут быть созданы с определенными свойствами. Например, с добавлением в газовую смесь таких элементов, как бор или азот, можно создавать алмазы с измененными электрическими или оптическими свойствами, что открывает новые возможности в электронике и оптоэлектронике.
Кроме того, CVD метод обеспечивает стабильное производство алмазов с высокой степенью чистоты и однородной структурой, что делает их предпочтительными в сравнении с добытыми из природных источников алмазами. Экологические выгоды от использования технологий CVD также значительны, так как они позволяют уменьшить воздействие на окружающую среду, связанное с традиционной добычей алмазов.
Автор: Геммолог-любитель
Другие статьи пользователей
Современный рынок опалов наполнен разнообразными камнями и изделиями из них, причём цены на эти камни могут различаться более чем в тысячи раз. Самое главное отличие заключается в том, что за опал вам продают. Помимо синтетических камней в ювелирных изделиях распространены и составные камни, так ...
Жемчуг подразделяется на природный и культивированный. Природный жемчуг в настоящее время очень редок на рынке и чаще всего встречается в антикварных изделиях. Поэтому на рынке превалируют культивированные жемчужины. В зависимости от среды роста жемчуг подразделяют на морской и пресноводный, а мо ...
Определение драгоценного камня, его происхождения и методов облагораживания, если такие были применены, является одной из основных задач геммологической экспертизы, проводимой экспертами геммологической лаборатории. Специалисты-геммологи нашей лаборатории при проведении экспертизы пользуются спец ...
Включения в камнях - это один из диагностических признаков, ведь их детальное изучение может зачастую помочь установить природу происхождения, наличие внешнего воздействия (облагораживания) и иногда даже месторождение и условия образования камня. Сами включения могут быть абсолютно разными по раз ...
Впервые термин «Pigeon’s Blood» («Голубиная Кровь») для качественной характеристики цвета рубина в геммологических отчётах был введён GRS (Gemresearch Swisslab) в 1996 году. В 1998 году рубины с геммологическими отчётами, описывающими характеристику цвета как «Pigeon’s Blood» были реализованы в х ...
Все месторождения ископаемых фоссилизированных смол имеют экзогенное происхождение, то есть, связаны с факторами геологических процессов, действующих на поверхности Земли и в верхних слоях литосферы. При этом по условиям отложения и фоссилизации выделяют: - первичные месторождения (биогенно-осадо ...
В русском языке термин «янтарь» заимствован из литовского от «gintãras» – название ископаемых литифицированных смол с побережья Балтийского моря. Исторически термин относился только к сукциниту и гедано-сукциниту. В настоящее время в русскоязычной геммологической минералогии под термином «янтарь» ...
Многие регионы мира знамениты своими самоцветами: Австралия, Бадахшан, Урал, Бразилия, Танзания и Кения, Южная Африка, Якутия и другие. С неискушенной точки зрения может показаться, что центральная часть Восточно-Европейской платформы, а именно регион Подмосковья обделён самоцветами. Ведь сам ака ...
Камень, впоследствии получивший название «дианит», макроскопически представляет собой плотную породу скрытокристаллической структуры, характеризующуюся голубовато-серой и синей гаммами цветов. Всеми исследователями, изучавшими дианит, отмечается его «нефритоподобность», а с 1986 года по 1997 год ...
В настоящее время изумруд не является весьма дорогим камнем, так как огранённые из подавляющего количества сырья камни полупрозрачны или имеют весьма большие внутренние, зачастую переходящие во внешние, дефекты. Отдельно стоит остановиться на цвете. Подавляющее количество добываемых сейчас камней ...