Diamante sintético


El diamante cultivado en laboratorio (también conocido como diamante sintético , [1] diamante creado en laboratorio , diamante fabricado , diamante artificial o diamante cultivado ) es un diamante que se produce mediante un proceso de fabricación, en contraste con el diamante natural creado por geología . procesos y extraídos por minería.

Los diamantes cultivados en laboratorio no se diferencian química y físicamente de los diamantes naturales . No deben confundirse con el simulante de diamante , que está hecho de material que no es de diamante. Los diamantes cultivados en laboratorio son del mismo material que los diamantes naturales: carbono puro , cristalizado en forma 3D isotrópica . [2]

Los registros de intentos de síntesis de diamantes se remontan a principios del siglo XX. Numerosos científicos afirmaron haber sintetizado diamantes entre 1879 y 1928, 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, que culminó con la primera síntesis reproducible de diamantes en 1953.

Esta investigación temprana de la síntesis de diamantes en los EE. UU., Suecia y la Unión Soviética dio como resultado el descubrimiento de los procesos de diamante CVD ( deposición química de vapor ) y diamante HPHT (alta presión y alta temperatura). Estos dos procesos aún dominan la producción de diamantes sintéticos, pero desde entonces los investigadores han descubierto un tercer y cuarto método de síntesis de diamantes. Un tercer método, conocido como síntesis por detonación , entró en el mercado de los diamantes a finales de la década de 1990. En este proceso, la detonación de explosivos que contienen carbono crea granos de diamante de tamaño nanométrico. Los científicos también han demostrado un cuarto método de síntesis de diamantes, que trata el grafito con ultrasonidos de alta potencia., pero este proceso actualmente no tiene aplicación comercial.

Las propiedades del diamante sintético dependen del proceso de fabricación. Sin embargo, algunos diamantes sintéticos (ya sean formados por HPHT o CVD) tienen propiedades como dureza , conductividad térmica y movilidad de electrones que son superiores a las de la mayoría de los diamantes formados naturalmente. El diamante sintético se usa ampliamente en abrasivos , en herramientas de corte y pulido y en disipadores de calor . Se están desarrollando aplicaciones electrónicas del diamante sintético, incluidos interruptores de alta potencia en centrales eléctricas , transistores de efecto de campo de alta frecuencia y diodos emisores de luz . Detectores de diamantes sintéticos de ultravioleta .La luz (UV) o las 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 gyrotrones y láseres de CO 2 de alta potencia . Se estima que el 98% de la demanda de diamantes de calidad industrial se suministra con diamantes sintéticos. [3]

En los Estados Unidos , la Comisión Federal de Comercio ha indicado que los términos cultivado en laboratorio , creado en laboratorio y creado por [ nombre del fabricante] "comunicarían más claramente la naturaleza de la piedra". Sin embargo, no consideró injusto el término diamantes cultivados . [2] Tanto los diamantes CVD como los HPHT se pueden cortar en gemas y se pueden producir varios colores: blanco transparente, amarillo, marrón, azul, verde, rosa y naranja. El advenimiento de las gemas sintéticas en el mercado creó grandes preocupaciones en el negocio del comercio de diamantes, como resultado de lo cual espectroscópicos especiales Se han desarrollado dispositivos y técnicas para distinguir diamantes sintéticos y naturales.


Seis cristales de diamantes no facetados de 2-3 mm de tamaño; los colores de los diamantes son amarillo, verde-amarillo, verde-azul, azul claro, azul claro y azul oscuro
Diamantes sintéticos de varios colores cultivados mediante la técnica de alta presión y alta temperatura
Moissan intenta crear diamantes sintéticos utilizando un horno de arco eléctrico
Primeros diamantes sintéticos por ASEA 1953
Una prensa de 3 metros de altura
Una prensa de cinta producida en la década de 1980 por KOBELCO
Un bisturí de diamante que consiste en una hoja de diamante amarilla unida a un soporte en forma de bolígrafo
Un bisturí con hoja de diamante sintético monocristalino
Un dibujo esquemático de una sección transversal vertical a través de una instalación de prensa. El dibujo ilustra cómo la unidad central, sostenida por troqueles en sus lados, está comprimida verticalmente por dos yunques.
Esquema de una prensa de cinturón
Esquema de un sistema BARS
Disco de diamante CVD monocristalino independiente
Micrografía electrónica ( TEM ) del nanodiamante de detonación
Diamantes en una amoladora angular
Gema incolora cortada de diamante cultivado por deposición de vapor químico