¿Cómo se crea un diamante sintético? ¿Donde puede ser usado?

Recientemente leí sobre diamantes conmemorativos en Everdear & Co. y todo el proceso está muy bien explicado en su sitio web. Los diamantes naturales se forman bajo tierra cuando el elemento Carbono está sujeto tanto a presiones extremas como a temperaturas excesivamente altas. Se utiliza una prensa de alta presión y alta temperatura (HPHT) para simular artificialmente el entorno natural en el que el carbono se transforma en un diamante. En este caso, el carbono de las cenizas se transforma en un hermoso diamante de cremación.

Son utilizados principalmente por alguien que quiere convertir las cenizas incineradas en diamantes o incluso usar el cabello de un bebé recién nacido para crear un diamante. El costo de crear diamantes conmemorativos también es bajo, puede obtener uno por alrededor de $ 500. Estoy seguro de que encontrará más información útil si visita este sitio web.

Principalmente hay dos formas de crear diamantes sintéticos en los laboratorios:

• HPHT : Alta presión, alta temperatura, inventada por primera vez por científicos de General Electric a mediados de los años cincuenta, si no me equivoco, es un proceso en el que un diamante natural o industrial que llamamos ‘cristal semilla’ se coloca dentro de una máquina de alta presión y alta temperatura. y alimentado por carbono, con el tiempo el diamante comenzará a formarse como capas sobre la semilla, pero realmente lleva tiempo, crece por fracciones de un micrón por hora, también es rastreable ya que deja huellas que un gemólogo detectaría.

• CVD : Deposición química de vapor, donde los científicos crean una nube de plasma de carbono utilizando un elemento agente (generalmente hidrógeno), luego la golpean con láser debajo de ‘obleas’ de silicio donde el carbono se depondría formando capas de diamante. Esto también lleva tiempo, es difícil pero posible de detectar, pero su principal desventaja es que las obleas son muy delgadas, por lo que producir diamantes con calidad de gema es limitado en tamaño y forma.

Ahora, ¿dónde se puede usar? Principalmente a nivel industrial, en medicina como la detección y el tratamiento del cáncer, herramientas dentales, fábricas (fabricación de armas, por ejemplo) y muchas otras herramientas útiles como el diamante es el material más duro conocido por la humanidad. Su uso en la creación de diamantes con calidad de gema para joyería es existente, pero algo limitado, porque es ilegal venderlos como ‘diamantes naturales’, también debido a las limitaciones de fabricación y los altos costos, y porque su esposa podría obtener muy molesto contigo cuando oyó que le compraste un diamante hecho por un hombre en el laboratorio.

Los diamantes sintéticos se hacen a aproximadamente 300 ° C, pero generalmente en un recipiente a presión con radiación de microondas y un cristal de “siembra”. Puede hacer diamantes tan grandes o pequeños como desee cultivándolos en un entorno químicamente neutro (gas / nitrógeno nobel) utilizando CO2. Echa un vistazo a wikipedia, tiene un artículo sobre ellos. Los diamantes son más puros que los diamantes de origen natural, y actualmente se están aplicando a la electrónica, especialmente a los circuitos basados ​​en luz. Esto se llama destilación química de vapor.

Otros métodos es HPHT.

Existen varios métodos utilizados para producir diamantes sintéticos. El método de alta presión y alta temperatura (HPHT) es el más utilizado, ya que tiene un costo relativamente bajo. En este método, existen tres diseños de prensas principales que se utilizan para suministrar la presión y la temperatura requeridas para producir diamantes sintéticos: la prensa de correa, la prensa cúbica y la prensa de esfera dividida (BARS). Estas prensas pueden pesar cientos de toneladas para producir una presión de 5 GPa a 1500 ° C (2732 ° F).

Los diamantes sintéticos son ampliamente utilizados en varios campos. Las áreas clave de aplicación son las siguientes:

• Los PCD se usan ampliamente en perforaciones de petróleo y gas, ya que ningún otro material es capaz de manejar las condiciones extremas. Los operadores de perforación de plataformas obtienen grandes beneficios económicos debido al uso de estos diamantes.
• Material de ‘ventana’ ideal para varias aplicaciones industriales, de I + D, defensa y láser.
• Todos los tipos de aplicaciones electrónicas y eléctricas en las que la acumulación de calor puede afectar gravemente el rendimiento o destruir circuitos delicados.
• Como ‘disipador de calor’ para componentes sensibles utilizados en la industria de las telecomunicaciones y en dispositivos microelectrónicos.
• En la producción de óptica láser donde el diamante sintético proporciona ventanas de salida óptimas para los láseres de CO2, como los utilizados en aplicaciones de corte automotriz
• Los productos a base de diamantes sintéticos se utilizan en el tratamiento de aguas industriales y domésticas.
• En aplicaciones avanzadas de atención médica, como la terapia para pacientes con cáncer de ojo, donde los detectores de radiación sintéticos a base de diamante aseguran la administración de la dosis correcta para apuntar con precisión solo al tejido afectado por el cáncer y no al tejido sano que lo rodea.
• Como bisturí quirúrgico en cirugía oftálmica y neuro
• Los investigadores están tratando de desarrollar una tecnología de computadora cuántica basada en diamantes sintéticos que pueda permitir un procesamiento de datos más rápido y una comunicación segura
• En los detectores de partículas de estado sólido utilizados en el Gran Colisionador de Hadrones en el CERN en Suiza
• Las CVD policristalinas son un componente esencial en los altavoces de alto rendimiento.
• Como consumidor de piedras preciosas de diamantes.

fuente- Página en azom.com

Gracias por A2A.

El diamante sintético se produce sintéticamente en una prensa de yunque de proceso de alta presión y alta temperatura. El diamante es un grano superabrasivo con la mayor dureza conocida y una estructura de cristal cúbico. El diamante se usa para moler metales no ferrosos, cerámica, vidrio, piedra y materiales de construcción. El diamante no es útil para moler acero o aleaciones ferrosas porque el carbono o el diamante se disuelve fácilmente o reacciona con el hierro. Las pastas de diamante son útiles en aplicaciones de pulido o pulido ferroso donde el calor y la reactividad no son un factor. El diamante es susceptible a la oxidación a temperaturas más altas (GS)
el diamante sintético supera a todos los demás materiales duros
Para herramientas de corte, perforación y conformación en las industrias de construcción, piedra y extracción, el cambio de materiales duros convencionales a diamante sintético ofrece la mayor oportunidad para aumentar la productividad. Si usted es un fabricante de herramientas, las ventajas de ventas de un corte más rápido y limpio y una vida útil más larga superan con creces la inversión en diamantes sintéticos. Para los usuarios finales, el diamante sintético transforma la productividad del sitio, reduce el consumo de energía y reduce los costos. (E6)
En contraste con los naturales, el diamante sintético significa hacer diamante al proporcionar algunas condiciones artificiales para promover la reacción química de materiales carbonosos como el grafito. Las propiedades únicas del diamante sintético deberían deberse a su estructura reticular rígida. Los átomos de carbono que se unen en una disposición tetraédrica densa lo hacen increíblemente fuerte y los materiales más duros en la tierra. El diamante sintético ha sido visto como el abrasivo más duro en la industria de procesamiento, el material de enfriamiento más efectivo en electrónica y la capa anticorrosiva más estable, etc.
La excepcional dureza del diamante sintético le otorga ventajas inherentes a las aplicaciones mecánicas y abrasivas. La expansión de la vida útil de la herramienta reduce el tiempo de inactividad, los costos operativos y las huellas de carbono. La maquinaria sigue funcionando al máximo rendimiento, brindando una construcción inquebrantable y precisa durante todo su ciclo de vida. Además, el diamante sintético tiene muchas otras propiedades extremas, incluido el espectro de transmisión óptica más amplio, la conductividad térmica más alta conocida, un amplio intervalo de banda electrónica, la mayor resistencia conocida al choque térmico y muchos otros. Por lo tanto, se ha aplicado ampliamente en muchos campos como metalurgia, perforación de petróleo, construcción, procesamiento mecánico, instrumentos y medidores, industria electrónica, aeroespacial y ciencia moderna de vanguardia.
Fuente: http://www.iabrasive.com/article …

Si hace la pregunta, la respuesta corta es: no puede.

Hay dos formas de cultivar diamantes en un laboratorio. Una es copiar la receta de la Madre Naturaleza, usando presión extremadamente alta y temperaturas extremadamente altas.

La otra es básicamente “pintar” una “semilla” de diamante con átomos de carbono.

Ambos requieren equipo especializado, que no es barato. Aún más importante, requieren operadores calificados que puedan mantener un control preciso sobre TODOS los procesos.

Eso puede sonar fácil, pero no lo es. Hay una serie de empresas que fabrican diamantes sintéticos para uso industrial que ahora están probando piedras de calidad gema. Hasta ahora, ninguno de ellos ha tenido éxito.

Oh. ¿Mencioné que también necesita una sala limpia adecuada para hacer chips de computadora? ¿Y enormes cantidades de dinero para pagar las facturas de energía?

Además, es útil tener clientes, ya que pueden decirle qué tamaños, claridad y cualidades pueden comprar. De lo contrario, podría terminar con una caja fuerte llena de diamantes que son demasiado caros, demasiado baratos o simplemente incorrectos para la demanda actual del mercado.

Este no es un ejercicio de aficionado. A menos que tenga experiencia haciendo circuitos integrados, ni siquiera consideraría probar los diamantes sintéticos.

Lo siento.

Numerosas afirmaciones de síntesis de diamantes fueron documentadas entre 1879 y 1928; La mayoría de esos intentos fueron analizados cuidadosamente pero ninguno fue confirmado. En la década de 1940, se inició una investigación sistemática en los Estados Unidos, Suecia y la Unión Soviética para cultivar diamantes utilizando procesos CVD y HPHT. La primera síntesis reproducible se informó alrededor de 1953. Esos dos procesos aún dominan la producción de diamantes sintéticos. Un tercer método, conocido como síntesis de detonación, ingresó al mercado de diamantes a fines de la década de 1990. En este proceso, los granos de diamante del tamaño de un nanómetro se crean en una detonación de explosivos que contienen carbono. Se ha demostrado en el laboratorio un cuarto método, el tratamiento del grafito con ultrasonido de alta potencia, pero actualmente no tiene aplicación comercial.

Fuente: Wikipedia

El diamante sintético es ampliamente utilizado en abrasivos, en herramientas de corte y pulido y en disipadores de calor. Se están desarrollando aplicaciones electrónicas de diamante sintético, que incluyen interruptores de alta potencia en centrales eléctricas, transistores de efecto de campo de alta frecuencia y diodos emisores de luz. Los detectores de diamantes sintéticos de luz ultravioleta (UV) o partículas de alta energía se utilizan en instalaciones de investigación de alta energía y están disponibles comercialmente. Debido a su combinación única de estabilidad térmica y química, baja expansión térmica y alta transparencia óptica en un amplio rango espectral, el diamante sintético se está convirtiendo en el material más popular para ventanas ópticas en láseres y girotrones de CO2 de alta potencia. Se estima que el 98% de la demanda de diamantes de grado industrial se suministra con diamantes sintéticos.

Se espera que un precio relativamente más bajo y una mayor tasa de producción de estos en comparación con los diamantes naturales conduzcan al crecimiento del mercado en los próximos años. Además, la flexibilidad para alterar las propiedades del cristal cultivado en laboratorio para adaptarse a aplicaciones específicas, como el corte o la conducción de electricidad, lo convierte en una opción viable en una amplia gama de industrias.

Segmentación por proceso http://bit.ly/2BkMZvI

La sustitución cada vez mayor del diamante natural con su contraparte sintética ha dado como resultado la apertura de nuevas vías para el mercado. Además de esto, el bajo precio y el suministro sin interrupciones han dado lugar a la apertura de oportunidades para la utilización de la gema en industrias que se abstuvieron de usar el producto, como el uso de láser monolítico de diamante Raman en aplicaciones biomédicas.

Las propiedades como la alta conductividad térmica de aproximadamente 460 vatios por metro kelvin y el bajo coeficiente de fricción de 0.5 hacen que las gemas fabricadas sintéticamente sean excepcionales y valiosas en la aplicación industrial en comparación con el acero, el carburo de tungsteno, el nitruro de silicio y otros materiales industriales. Sin embargo, aunque los diamantes sintéticos son 40% a 50% más baratos que los naturales, siguen siendo más costosos que cualquier otro material industrial, lo que se espera que impida su crecimiento.

Los diamantes sintéticos son los diamantes que se cultivan en el laboratorio bajo un proceso artificial controlado. También se conocen como diamantes cultivados, diamantes artificiales, diamantes cultivados, diamantes cultivados o diamantes cultivados en laboratorio. Tienen la misma composición química, propiedades físicas y estructura cristalina que la de los diamantes naturales.

Debe visitar Diamond Hedge para diamantes sueltos de alta calidad y anillos de compromiso de diamantes.

Dos métodos comunes que se prefieren para la producción de diamantes sintéticos son:

· Alta presión, alta temperatura (HPHT).

· Deposición química de vapor (CVD).

Algunas de las aplicaciones de Synthetic Diamond se dan a continuación:

· Los diamantes sintéticos son ampliamente utilizados en joyería de diamantes. Son más baratos que los diamantes naturales, pero le dan el mismo aspecto brillante y durabilidad a su anillo de diamantes o joyas.

· Los diamantes sintéticos se utilizan en herramientas de mecanizado y corte para cortar materiales duros. Las aplicaciones industriales comunes de esta capacidad incluyen brocas y sierras con punta de diamante, y el uso de polvo de diamante como abrasivo.

· Se utilizan en dispositivos electrónicos y eléctricos.

· Como ‘disipador de calor’ para componentes sensibles utilizados en la industria de las telecomunicaciones y en dispositivos microelectrónicos.

· Los diamantes sintéticos se utilizan en el tratamiento de aguas industriales y domésticas.

¡Espero que esto ayude!

¡Gracias!

Si bien los carteles Quora User y Neelesh Bhandari han descrito la historia y la actividad en la creación de diamantes artificiales, pensé que agregaría una historia personal.

Cuando me casé por primera vez en 1962, mi padre, que era gerente de fabricación en McCulloch Corp. en Los Ángeles, solía comprar una gran cantidad de herramientas con punta de diamante porque gran parte del material que usaban en los motores era de magnesio. El magnesio es muy difícil de mecanizar, especialmente si expone pequeñas virutas al aire (el magnesio y el oxígeno crean una llama MUY caliente) por lo que todas las virutas se capturaron en tambores de 50 galones llenos de aceite.
Bueno, mi papá me llevó a un joyero con el que trabajaba en Los Ángeles, y me preparó un bonito (pero bastante pequeño) diamante artificial para el anillo de mi futura esposa. Recibí una gran respuesta de mi esposa, pero el costo para mí fue una fracción del costo de un diamante natural.
En ese momento, mi padre me contó sobre la historia del comercio de diamantes, y cómo DeBeers tenía un monopolio virtual sobre el comercio de diamantes naturales, y que esto iba a tener un gran impacto en las máquinas herramienta y las joyas.
Pasé varios años trabajando en ese taller mecánico, mientras iba a la universidad y crié a un par de niños. Y vi más de un incendio muy impresionante cuando las astillas se elevaron sobre el nivel del aceite en los tambores.

Diamantes simulados que no deben confundirse con diamantes sintéticos. Los diamantes simulados incluyen cosas como zirconia cúbica (CZ), moissanita y en ocasiones zafiro blanco. Los diamantes simulados (que son similares a los diamantes en apariencia) no tendrán las mismas propiedades químicas y físicas que los diamantes. Por lo tanto, son mucho más baratos que los diamantes reales.

Los diamantes sintéticos se cultivan en un entorno altamente controlado (no cultivado naturalmente por la madre tierra) y son tan caros como los diamantes reales por lo general. Los diamantes sintéticos exhiben propiedades físicas y químicas similares a las de las piedras naturales. Pero aún así, las piedras sintéticas o simuladas no son ampliamente aceptadas como un sustituto: artículo del minorista Real Diamond Engagement Rings.

Para obtener más información sobre cómo se hacen, encontró algo aquí

Como CZ o simuladores están ampliamente disponibles, creo que debe haber equipos de producción a escala comercial.

El diamante sintético es ampliamente utilizado en abrasivos, en herramientas de corte y pulido y en disipadores de calor. Se están desarrollando aplicaciones electrónicas de diamante sintético, que incluyen interruptores de alta potencia en centrales eléctricas, transistores de efecto de campo de alta frecuencia y diodos emisores de luz. Los detectores de diamantes sintéticos de luz ultravioleta (UV) o partículas de alta energía se utilizan en instalaciones de investigación de alta energía y están disponibles comercialmente. Debido a su combinación única de estabilidad térmica y química, baja expansión térmica y alta transparencia óptica en un amplio rango espectral, el diamante sintético se está convirtiendo en el material más popular para ventanas ópticas en láseres y girotrones de CO2 de alta potencia. Se estima que el 98% de la demanda de diamantes de grado industrial se suministra con diamantes sintéticos.

Fuente: wiki

Son 2 procesos principales:

1. CVD
2. HTHP – Proceso de alta temperatura y alta presión

1. Como joyas como en maisonette o American Diamonds (AD).
2. Fines industriales donde se utilizan los diamantes de calidad industrial (inferior a la gema).

Existen varios métodos utilizados para producir diamantes sintéticos . El método de alta presión y alta temperatura (HPHT) es el más utilizado, ya que tiene un costo relativamente bajo. … El método de deposición química de vapor (CVD) se utiliza para cultivar diamantes sintéticos a partir de una mezcla de gas hidrocarbonado.

Se pueden usar anillos, aretes, etc. muchos usos para el diamante sintético.

: Ahora hay dos formas de hacer diamantes en el laboratorio.

El primer método sintético se llama alta presión, alta temperatura (HPHT para abreviar). Es lo más parecido a las entrañas productoras de diamantes de la Tierra, sometiendo el grafito (sí, el material en un lápiz No. 2, que está hecho de carbono puro) a una presión y calor intensos. Pequeños yunques en una máquina HPHT aprietan el grafito a medida que la intensa electricidad lo destruye, produciendo un diamante con calidad de gema en solo unos días. Sin embargo, estos diamantes no son tan puros como los diamantes naturales porque una solución metálica se mezcla con el grafito.

El otro método de producción de diamantes, llamado deposición química de vapor, da la espalda a la presión intensa, pero produce diamantes más perfectos de lo que la naturaleza puede producir. Los fabricantes colocan un pedazo de diamante en una cámara de despresurización, luego eliminan el gas natural con un haz de microondas. A medida que el gas se calienta a casi 2,000 grados, los átomos de carbono “llueven” sobre el diamante en la cámara y se adhieren a él, produciendo una lámina de diamante perfecta durante la noche.

Fuente # Diamantes sintéticos – HowStuffWorks
¿Cómo se hacen los diamantes?

Los diamantes sintéticos están hechos particularmente de carbono con alta presión.

Puede obtener información detallada sobre los diamantes sintéticos en el siguiente enlace.

Dsecure es la mejor máquina de detección de diamantes del mundo que haya probado todos los tipos de diamantes.

Dsecure es una máquina que detecta CVD, diamante Lab Grown, diamante Mand Made, diamante sintético, etc.

Enlace : – http://www.dsecure.com

Hay diamantes simulados y hay diamantes cultivados en laboratorio o creados en laboratorio. Los dos términos no son sinónimos.

Materiales como YAG, circonita cúbica y moissanita sintética se cultivan por varios métodos. Estos materiales pueden parecerse a un diamante, pero no tienen las propiedades físicas, químicas y ópticas del diamante. Por lo tanto, estos se denominan estimulantes de diamante.

Los diamantes cultivados en laboratorio hechos por deposición de vapor o alta presión / alta temperatura (HPHT) poseen las mismas propiedades físicas, químicas y ópticas que los diamantes minados naturales.

Al igual que el grafito y otros alótropos, el diamante se forma cuando, debido a una presión y temperatura muy altas, el carbono forma un cierto patrón (en este caso, un tetraedro) de enlaces … si podemos estimular el mismo ambiente y tratar el carbono con él, Podemos hacer diamantes sintéticos.
El diamante es uno de los materiales más duros, por lo que puede tolerar una presión realmente alta. entonces, cuando tenemos que hacer algo de química a altas presiones, tomamos 2 diamantes, el químico en el medio, un anillo de tungsteno para asegurar que el químico no se escape. cuando presionamos los 2 diamantes el quim. en el medio está sujeto a presiones extremas …

El diamante HPHT (alta presión, alta temperatura) o el diamante CVD (deposición química de vapor) son el proceso para hacer un diamante sintético. Sin embargo, todas las propiedades son las mismas que las del diamante natural (dureza, reflexión de la luz, conductividad térmica, etc.), pero es extremadamente difícil hacer piedras de gran tamaño en quilates, como el diamante natural (2 Ct y superiores).

También se utilizan para abrasivos, herramientas de corte y perforación, así como en joyería.

Los diamantes, sintéticos o naturales, son 100% de carbono. Esa es la única materia prima utilizada en cualquiera de los procesos. Por lo general, el carbono se coloca a una presión muy alta a una temperatura muy alta, imitando procesos naturales pero a una velocidad muy alta, transformándolo en un diamante. Hee es otro enfoque menos común, muy difícil y más costoso que utiliza gas de hidrocarburos.

Se puede producir cualquier cantidad de diamante con suficiente equipo y energía. Los diversos procesos se describen en detalle aquí: diamante sintético