Hoe zijn kunstmatige diamanten gemaakt

Aangezien natuurlijke diamanten duur zijn, worden kunstmatige diamanten gemaakt als een vervanging voor degenen die geen dure diamanten kunnen veroorloven en dus aanleiding geven tot interesse om te weten hoe kunstmatige diamanten worden gemaakt. Diamant is een van nature gevonden stof binnen het aardoppervlak. Het is niet alleen de moeilijkste substantie, maar ook een van de meest waardevolle. Het is al sinds mensenheugenis een sieraad voor mensen. Diamanten zijn uitdrukkingen van liefde en worden daarom uitgewisseld door paren die trouwen of geruild worden. Voor degenen die dure diamanten niet kunnen betalen, is er de mogelijkheid om door de mens gemaakte diamanten te kopen. Dit artikel probeert de methoden uit te leggen voor het maken van synthetische diamanten.

Hoe worden kunstmatige diamanten gemaakt - Feiten over door mensen gemaakte diamanten

Kunstmatige diamanten zijn chemisch hetzelfde als natuurlijke diamanten

Kunstdiamanten worden ook gekweekte diamanten of in het laboratorium gegroeide diamanten genoemd. Ze zijn gemaakt met behulp van complexe technologieën in een sterk gecontroleerde omgeving met als doel de omstandigheden te simuleren die leiden tot de vorming van echte diamanten in de aardkorst. In feite zijn kunstmatige diamanten identiek aan natuurlijke diamanten wat hun chemische samenstelling betreft. Kunstmatige diamanten kunnen zowel kleurloos als gekleurd zijn. Deze synthetische diamanten zijn zeer redelijk geprijsd in vergelijking met diamanten die van nature voorkomen.

Kunstdiamanten zijn anders dan stimulantia

Door de mens gemaakte diamanten zijn er de laatste decennia. Er zijn echter veel andere stoffen beschikbaar, zoals kubieke zirkoniumoxide en Moissanite die op diamanten lijken, maar ze zijn veel goedkoper en helemaal geen diamanten. Dit is de reden waarom ze worden aangeduid als stimulerende middelen door experts uit de industrie. CZ bootst het uiterlijk van een diamant na, maar het is geen diamant. Kunstdiamanten zijn door het laboratorium gekweekte, door de mens gemaakte diamanten die dezelfde samenstelling en eigenschappen hebben als echte diamanten.

Het was in 1893 dat de eerste kunstmatige diamanten werden gemaakt in het lab door Henri Moissan. Hij stelde een theorie voor dat de diamant kon worden gemaakt door kristallisatie van koolstof door deze onder druk te plaatsen met behulp van gesmolten ijzer. Hij creëerde een elektrische vlamboogoven om hoge temperaturen van rond de 3500 graden Celsius te bereiken. Zijn experimenten werden gerepliceerd en verbeterd door veel wetenschappers. In 1954 werden eerste commercieel verkrijgbare door de mens gemaakte diamanten gemaakt. Ze vingen tot de verbeelding van de mensen, maar ze bleven duur omdat ze gemaakt waren voor industriële doeleinden.

Hoe worden kunstmatige diamanten gemaakt - Methoden

Hoge druk Hoge temperatuur (HPHT)

Zoals de naam al aangeeft, is dit een methode die omstandigheden simuleert die identiek zijn aan wat zich onder het aardoppervlak bevindt. Zeer hoge druk wordt toegepast op koolstof onder zeer hoge temperatuur om het in een diamant om te zetten. Deze methode maakt gebruik van een riempers met hoge druk aangebracht door aambeelden. Hoge temperaturen worden bereikt met behulp van verwarmingsstroom. Er is een groeicentrum met alle materialen die nodig zijn om kunstmatige diamanten te maken. Deze omvatten gezuiverd en geraffineerd grafiet (koolstof), een klein diamantzaad en een katalysator gemaakt van mengmetalen om het proces te bespoedigen. Bij een hoge temperatuur van 1300 graden Celsius en een druk van 50000 atmosfeer smelt de katalysator en grafiet lost op in deze metaaloplossing. Het afkoelen van deze oplossing wordt uitgevoerd gedurende meerdere dagen waarna koolstof de structuur van een diamant krijgt. Het wordt gereinigd, gesneden en gepolijst om het hetzelfde te laten lijken op een echte diamant. Het is essentieel om tijdens het hele proces druk- en temperatuuromstandigheden te bewaken om diamanten van de gewenste kwaliteit te krijgen.

Chemische dampafzetting

Bij deze methode worden waterstof en koolstofgassen in een kamer gestuurd. Een hoge temperatuur wordt in de kamer gehandhaafd met behulp van verwarmingsfilamenten en microgolven. Deze gassen worden gebroken door hoge temperaturen en latere hoge druk en hoge temperaturen worden toegepast om diamanten te maken. Deze methode is tegenwoordig erg populair omdat het een veel betere controle geeft en het ook mogelijk wordt om grote diamanten te verkrijgen. CVD is echter een zeer dure methode in vergelijking met HPHT.

Afbeeldingen beleefdheid:

1. Apollo Synthetic Diamond door Steve Jurvetson (CC BY 2.0)