Brylanty z grafitu!
Już blisko dwa wieki temu podejmowano pierwsze poważne próby syntezy diamentu. Sukcesem zakończyły się dopiero w drugiej połowie XX wieku. Wytyczono wówczas dwie drogi syntezy diamentu jubilerskiego, nazwane odpowiednio: HPHT (High pressure and high temperature) i CVD (Chemical vapor deposition).
Wyjątkowa rola diamentu wynika z jego niezwykłych właściwości. Naturalny diament jest dobrem rzadkim, a nowych złóż przybywa niewiele. Pierwsze kopalnie diamentów pracowały ponad sto lat.
Uruchamiane obecnie, intensyfikując wydobycie, będą pracowały najwyżej 20-25 lat. Można zaryzykować tezę, że opłacalne wydobycie diamentów zakończy się w nieodległym już czasie. Jest jednak alternatywa – diament syntetyczny. Już dziś zapotrzebowanie na diament techniczny prawie w całości pokrywa diament syntetyczny. Jedynie diament jubilerski jest jeszcze w większości diamentem naturalnym. Choć i tu sytuacja dojrzała do zasadniczej zmiany.
Tworzenie diamentu
Już blisko dwa wieki temu podejmowano pierwsze poważne próby syntezy diamentu. Sukcesem zakończyły się dopiero w drugiej połowie XX wieku. Wytyczono wówczas dwie drogi syntezy diamentu jubilerskiego, nazwane odpowiednio: HPHT (High pressure and high temperature) i CVD (Chemical vapor deposition). Pierwsza z nich w istocie powiela proces naturalny i polega na długotrwałym działaniu wysokim ciśnieniem (5-6 GPa) w gradiencie wysokich temperatur (1350-1400oC) na węgiel rozpuszczający się w metalicznym katalizatorze zmuszając go do migracji w zjonizowanej postaci i osadzania się na diamentowym zarodku. Pierwsze syntetyczne diamenty jubilerskie wytworzyła amerykańska firma General Electric. Dokonała tego w 1970 r. Wytwarzane tym sposobem diamenty jubilerskie były początkowo bardzo kosztowne. Nie stanowiły realnej konkurencji dla diamentów naturalnych. Jednak doskonalenie pras HPHT, a zwłaszcza wynalezienie tzw. prasy sferycznej diametralnie zmieniło sytuację już w ostatniej dekadzie minionego wieku.
Fig. 2. Pręty diamentu nanopolikrystalicznego
w stanie surowym.
Następne lata pogłębiły powstałą przewagę do tego stopnia, że już na początku tego wieku syntetyczne diamenty jubilerskie HPHT stały się trwałym elementem rynku jubilerskiego. Są dziś powszechnie znane pod nazwą syntetycznych diamentów jubilerskich typu Gemesis. Druga droga polega na osadzaniu na diamentowym zarodku zjonizowanych atomów węgla w osłonie wodoru (CVD czyli Chemical vapor deposition). Proces odbywa się w podciśnieniu (około 1/3 at) i w stosunkowo niskiej temperaturze (około 1000oC). Pomysł pojawił się równolegle z metodą HPHT. Jednak przez lata nie był doskonalony z uwagi na mocno konkure [...]
Udostępniono 30% tekstu, dostęp do pełnej treści artykułu tylko dla prenumeratorów.
|
Wszyscy prenumeratorzy dwumiesięcznika w ramach prenumeraty otrzymują login i hasło umożliwiające korzystanie z pełnych zasobów portalu (w tym archiwum).
Prenumerata POLSKIEGO JUBILERA to:
Prenumeratę możesz zamówić:
Jeśli jesteś prenumeratorem a nie znasz swoich danych dostępu do artykułów Polskiego Jubilera skontaktuj się z nami, bok@pws-promedia.pl
|
Włodzimierz Łapot
