Синтетические алмазы производятся в основном двумя основными методами: под высоким давлением и при высокой температуре (HPHT) и химическим осаждением из паровой фазы (CVD). Метод HPHT предполагает использование специализированного оборудования, такого как ленточный пресс, кубический пресс и пресс с разделенными сферами (BARS), для создания условий экстремального давления и температуры. Эти машины способствуют росту алмазов из небольшой алмазной затравки, помещенной в источник углерода, обычно высокоочищенный графит, при контролируемом высоком давлении и температуре. Метод CVD, хотя и более дорогой, предполагает создание углеродной плазмы над подложкой, которая осаждает атомы углерода, формируя алмаз. Этот метод известен тем, что позволяет получать высококачественные алмазы, пригодные для ювелирных изделий.
Метод высокого давления/высокой температуры (HPHT):
- В методе HPHT используются три типа прессов:Ленточный пресс
- : Эта машина создает высокое давление с помощью двух мощных поршней, которые оказывают одинаковое давление в противоположных направлениях. Установка обеспечивает равномерное распределение давления, необходимое для синтеза алмазов.Кубический пресс
- : В этом прессе используются поршни, расположенные по всей машине, для создания высокой температуры и давления с нескольких направлений, что повышает эффективность процесса выращивания алмазов.Пресс с разделенными сферами (BARS)
: Хотя этот пресс не описан подробно в тексте, он известен своей способностью создавать точные и стабильные условия высокого давления.
В процессе HPHT небольшое алмазное зерно помещается в источник углерода, и используется смесь катализаторов, содержащая металлы и порошки. Когда установка активируется, смесь катализаторов плавится, позволяя графиту раствориться и сформировать слои над алмазной затравкой. После охлаждения образуется синтетический алмаз.Метод химического осаждения из паровой фазы (CVD):
Метод CVD предполагает помещение подложки в вакуумную камеру и нагрев ее до температуры от 2000 до 2500°C. Богатый углеродом газ, обычно метан, вводится в камеру и расщепляется, создавая углеродную плазму. Атомы углерода из этой плазмы оседают на подложке, образуя алмазный слой. Этот метод особенно эффективен для получения высококачественных алмазов, пригодных для ювелирных изделий, хотя он более дорогостоящий, чем метод HPHT.
