Diamante sintético


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

Los diamantes cultivados en laboratorio no se diferencian química y físicamente de los diamantes naturales . No deben confundirse con el simulador de diamante , que está hecho de un material que no es diamante. Los diamantes cultivados en laboratorio son del mismo material que los diamantes naturales: carbono puro , cristalizado en una 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 produjo 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 , ingresó al mercado de diamantes a fines 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, tratando 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 tales 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 de diamantes sintéticos, incluidos interruptores de alta potencia en centrales eléctricas , transistores de efecto de campo de alta frecuencia y diodos emisores de luz . Detectores de diamante sintético de ultravioletaLa 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 láseres de CO2 de alta potencia y girotrones . Se estima que el 98% de la demanda de diamantes de grado industrial se suministra con diamantes sintéticos. [3]

En el Estados Unidos , la Comisión Federal de Comercio ha indicado que los términos cultivadas en laboratorio , creado en el laboratorio , y [fabricante de renombre] -creado "se comunicaría con mayor claridad la naturaleza de la piedra". Sin embargo, no consideró injusto el término diamantes cultivados . [2] Tanto los diamantes CVD como HPHT se pueden cortar en gemas y se pueden producir en varios colores: blanco claro, amarillo, marrón, azul, verde, rosa y naranja. El advenimiento de las gemas sintéticas en el mercado creó una gran preocupación en el negocio del comercio de diamantes, como resultado de lo cual, espectroscopias especialesSe han desarrollado dispositivos y técnicas para distinguir los diamantes sintéticos de los naturales.


Seis cristales de diamante no facetados de 2–3 mm de tamaño; los colores del diamante son amarillo, verde-amarillo, verde-azul, azul claro, azul claro y azul oscuro
Diamantes sintéticos de varios colores cultivados mediante la técnica de alta temperatura y alta presión.
Moissan intenta crear diamantes sintéticos usando un horno de arco eléctrico
Primeros diamantes sintéticos por ASEA 1953
Una prensa de 3 metros de altura.
Una prensa de banda producida en la década de 1980 por KOBELCO
Un bisturí de diamante que consta de una hoja de diamante amarillo 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 configuración de prensa. El dibujo ilustra cómo la unidad central, sostenida por matrices en sus lados, es comprimida verticalmente por dos yunques.
Esquema de una prensa de banda
Esquema de un sistema BARS
Disco de diamante CVD monocristalino independiente
Micrografía electrónica ( TEM ) de nanodiamante de detonación
Diamantes en una hoja de amoladora angular
Corte de gema incolora de diamante cultivado por deposición química de vapor