Лабораторные алмазы производятся в основном двумя методами: высокотемпературным (HPHT) и химическим осаждением из паровой фазы (CVD). Каждый метод использует специальные машины для создания необходимых условий для синтеза алмазов.
Метод высокого давления и высокой температуры (HPHT):
-
Этот метод предполагает создание условий, аналогичных тем, что существуют в глубинах Земли, где образуются природные алмазы. Для этого процесса требуется машина, способная генерировать экстремальное давление и температуру. Для этого метода обычно используются два типа машин:Кубический пресс:
-
В этой машине для создания высокой температуры и давления используются поршни, расположенные по всей ее конструкции. Поршни подают давление с разных сторон, эффективно измельчая углеродный материал под давлением более 870 000 фунтов на квадратный дюйм при температуре от 1300 до 1600 градусов Цельсия.Ленточный пресс:
Эта машина создает высокое давление с помощью двух мощных поршней, которые оказывают одинаковое давление в противоположных направлениях. Такая установка обеспечивает равномерное распределение давления, что очень важно для образования алмазов.
В процессе HPHT небольшое алмазное зерно помещается в высокоочищенный графит и смесь катализаторов, содержащую металлы и порошки. Когда машина активируется, смесь катализаторов плавится, позволяя графиту раствориться и образовать слои над алмазной затравкой. После охлаждения образуется синтетический алмаз.Метод химического осаждения из паровой фазы (CVD):
Метод CVD предполагает помещение небольшой алмазной затравки в камеру, заполненную газами, обычно метаном и водородом. Газы нагреваются до высокой температуры, в результате чего атомы углерода отделяются от газов и оседают на алмазной затравке. Этот процесс создает слои углерода, постепенно выращивая алмаз. В результате CVD-процесса обычно получается кристалл алмаза квадратной формы.
