kim cương nhân tạo

Kim cương nhân tạo được hình thành như thế nào?

Eunoia Jewelry
Eunoia Jewelry

Những viên kim cương nhân tạo được hình thành như thế nào trong phòng thí nghiệm? Chúng mình sẽ bật mí ngay đây.

Kim cương nhân tạo là gì?

Kim cương nhân tạo còn được gọi là kim cương nuôi cấy, kim cương tổng hợp. Bất kể bạn gọi chúng là gì, chúng chắc chắn đã từng tạo ra một làn sóng trong ngành kim cương.

Hạt kim cương được đặt ở dưới cùng của máy ép. Phần bên trong của máy ép được làm nóng trên 1400°C và làm tan chảy kim loại dung môi. Kim loại nóng chảy sẽ hòa tan nguồn cacbon có độ tinh khiết cao. Sau đó, chúng được vận chuyển đến các hạt kim cương nhỏ và kết tủa. Sau cùng chúng tạo thành một viên kim cương tổng hợp.

Nói một cách đơn giản, chúng là những viên kim cương được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Các phòng thí nghiệm này sử dụng công nghệ tiên tiến để tái tạo các quá trình tự nhiên để tạo ra kim cương thay vì tìm thấy chúng trong trái đất. Kết quả cuối cùng là một viên kim cương được tạo ra trong phòng thí nghiệm giống hệt một viên kim cương được khai thác. Chúng giống nhau cả về mặt hóa học, vật lý và quang học.

Kim cương nhân tạo và kim cương tự nhiên giống nhau như thế nào?

Theo Ủy ban Thương mại Liên bang (FTC, họ) định nghĩa một viên kim cương là carbon tinh khiết kết tinh trong hệ thống lập phương đẳng cấp. Cho dù nó được khai thác từ trái đất hay được trồng trong phòng thí nghiệm. FTC đã chọn định nghĩa này vì cả kim cương nhân tạo và kim cương khai thác đều có cùng các đặc tính hóa học, quang học và vật lý. Điều này có nghĩa là bất kể nguồn gốc xuất xứ, carbon kết tinh là một loại đá quý được gọi là kim cương.

Những viên kim cương được trồng trong phòng thí nghiệm giống hệt với những viên kim cương được tìm thấy trong trái đất về mọi mặt. Cả hai đều có chung những phẩm chất và đặc điểm như:

Thành phần hóa học: C

Cấu trúc tinh thể: Khối

Chỉ số khúc xạ: 2,42

Độ phân tán: 0,044

Độ cứng (MOHS): 10

Mật độ: 3,52

Vì vậy, cho dù nó được khai thác hay được tạo ra từ phòng thí nghiệm, một viên kim cương vẫn là một viên kim cương.

Cách mà phòng thí nghiệm phát triển chất lượng kim cương so với kim cương tự nhiên

Kim cương được tạo ra trong phòng thí nghiệm được sản xuất bằng cách sử dụng các điều kiện bắt chước quy trình tự nhiên tạo ra kim cương khai thác. Điều này có nghĩa là carbon phải chịu nhiệt độ cao và áp suất cao trong một môi trường được kiểm soát. Kết quả cuối cùng là một viên kim cương.

Kim cương khai thác từ trái đất được cho là đã được hình thành từ 1 đến 3 tỷ năm trước. Tuy nhiên, các nhà khoa học tin rằng chúng được hình thành từ việc carbon dioxide tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt (hơn 2.000 độ F). Đồng thời, chúng phải chịu áp suất cực lớn (khoảng 727.000 pound/inch vuông). Những điều kiện này được tìm thấy dưới bề mặt Trái đất khoảng 90 dặm. Sau khi được hình thành, những viên kim cương này đã được di chuyển từ lõi Trái đất đến lớp vỏ của nó bằng các vụ nổ núi lửa.

Quá trình tạo ra một viên kim cương trong phòng thí nghiệm hiệu quả hơn nhiều. Phòng thí nghiệm sử dụng hai phương pháp khác nhau để nuôi cấy kim cương.

Chụp cận viên kim cương
Chụp cận viên kim cương

Phương pháp HPHT

Khi phương pháp HPHT được sử dụng, một hạt kim cương nhỏ được đặt vào một miếng carbon. Sau đó, sử dụng máy ép đai, máy ép khối hoặc máy ép hình cầu chia đôi (BARS). Lúc này, carbon được áp suất đến khoảng 1,5 triệu pound/inch vuông. Ngoài ra, carbon cũng tiếp xúc với nhiệt độ trên 2.700 Fahrenheit. Áp suất và nhiệt này bắt đầu làm tan chảy cacbon. Chúng tạo thành một viên kim cương xung quanh hạt kim cương ban đầu. Viên kim cương mới hình thành sau đó được làm lạnh cẩn thận.

Các mặt cắt phản chiếu vẻ đẹp của kim cương
Các mặt cắt phản chiếu vẻ đẹp của kim cương

Phương pháp CVD

Giống như HPHT, CVD sử dụng một hạt kim cương nhỏ (thường là một viên kim cương HPHT). Hạt giống này được đặt bên trong một buồng kín được làm nóng đến hơn 1.400 Fahrenheit. Buồng kín chứa đầy các khí giàu carbon (thường là metan và hydro). Các khí này sau đó được ion hóa thành plasma bằng công nghệ tương tự như laser hoặc vi sóng. Công nghệ này về cơ bản phá vỡ liên kết phân tử của khí. Một khi liên kết phân tử bị phá vỡ, carbon nguyên chất bắt đầu dính vào hạt. Một viên kim cương mới hình thành. Các phương pháp xử lý bổ sung có thể được sử dụng (nhiệt hoặc chiếu xạ) để tăng cường hoặc thay đổi màu sắc của kim cương sau khi nó được nuôi cấy.

Mời bạn theo dõi blog để biết thêm nhiều thông tin thú vị.

Share:

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on pinterest
Pinterest

Related Posts

Shopping Cart
Scroll to Top