ประวัติความเป็นมาของการเพาะเลี้ยงเพชรในห้องปฏิบัติการของจีน

ในขณะที่ De Beers ประกาศเข้าสู่ตลาดอุตสาหกรรมเครื่องประดับเพชรที่กำลังเติบโต 2018, China’s cultivating diamond source industry ushered in a new life. ผ่านการวิจัยและพัฒนาอิสระ, เอาชนะอุปสรรคทางเทคนิคของสูตรและอุปกรณ์ตัวเร่งปฏิกิริยา, สร้างสรรค์และสังเคราะห์อนุภาคขนาดใหญ่ของ “เครื่องประดับเพชร” ( หรือเรียกอีกอย่างว่า “เพชรเกรดอัญมณี”), บริษัทได้ตระหนักถึงอุปทานจำนวนมากของเพชรที่เพาะเลี้ยงเกรดอัญมณีและมีเม็ดที่ใหญ่ที่สุด, เกรดที่ดีที่สุด, และสีที่ควบคุมได้.

ความพากเพียร, นวัตกรรมและความก้าวหน้า

China’s first artificial fine-grained diamond was born in 1963. ได้รับการพัฒนาโดยสถาบันธรณีเคมีแห่ง Chinese Academy of Sciences, สถาบันวิจัยในร่มของ Chinese Academy of Sciences, สถาบันวิจัยเจิ้งโจวซันหม่า, และสถาบันธรณีวิทยา. ในอีกสี่สิบปีข้างหน้า, แม้ว่าเทคโนโลยีจะมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องก็ตาม, มีนิตยสารเพชรสังเคราะห์มากมาย, แสดงเป็นสีเหลือง, สีน้ำตาล, และทึบแสง. สินค้าอยู่ในระดับกลางและต่ำ, และยังไม่ถึงระดับอัญมณี.

2005-ห้องปฏิบัติการหลักของรัฐสำหรับวัสดุแข็งยิ่งยวดของมหาวิทยาลัยจี๋หลินได้สังเคราะห์เพชร IIa ขนาด 4 มม. แม้ว่าอนุภาคเพชรจะมีขนาดใหญ่กว่าก็ตาม, ความบริสุทธิ์ไม่สูงมาก.

2014-เพชรสังเคราะห์ไร้สีที่ผ่านการเพาะเลี้ยงซึ่งมีความบริสุทธิ์สูงมาก.

2019-พัฒนาอนุภาคสังเคราะห์ขนาดใหญ่ของ “เครื่องประดับเพชร”.

ที่มีอุณหภูมิสูง, ความดันสูง, และเพชรกะรัตขนาดใหญ่ที่พัฒนาโดยจีนเองนั้นเทียบเท่ากับเกรด DE ของเพชรธรรมชาติที่เป็นสี, และความใสเทียบเท่าเกรด VVS-SI ของเพชรธรรมชาติ, ตระหนักถึงอัญมณีที่มีขนาดเม็ดใหญ่, เกรดดีเยี่ยม, และสีที่ควบคุมได้ เพื่อปลูกฝังเพชรในระดับสูงสุด, และเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคด้วยแนวคิดของ “เทคโนโลยี, การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม, แฟชั่น, และเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา”, เพื่อให้เพชรเป็นที่นิยมและแบ่งปันอย่างแท้จริง.

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี HPHT และ CVD สร้างเพชรสังเคราะห์

(1) วิธีการสังเคราะห์ที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูง (วิธีการสังเคราะห์ HPHT)

การเติบโตของเพชรสังเคราะห์ HPHT เกิดขึ้นในห้องเล็กๆ ภายในอุปกรณ์, ซึ่งสามารถสร้างแรงกดดันได้สูงมาก. ในห้อง, วัตถุดิบของผงเพชรจะถูกละลายในฟลักซ์โลหะหลอมเหลวแล้วตกผลึกบนผลึกเมล็ดเพื่อสร้างผลึกเพชรสังเคราะห์. กระบวนการตกผลึกจะใช้เวลาหลายสัปดาห์ถึงหนึ่งเดือนหรือมากกว่านั้นเพื่อสร้างผลึกหนึ่งหรือหลายผลึก.

โดยทั่วไปวิธีนี้จะสังเคราะห์ลูกบาศก์, แปดด้าน, และการรวมกันของทั้งสอง. สีมักเป็นสีเหลืองหรือสีน้ำตาลอมเหลือง. มักจะมีแถบสีและโลหะเจืออยู่ข้างใน. การรวมโลหะที่ยังไม่ละลายจะมีลักษณะคล้ายเข็มและมีลักษณะเป็นเกล็ด. , มีลักษณะเป็นเสาขนาดเล็กและไม่สม่ำเสมอ, ด้วยความแวววาวของโลหะ, ซึ่งทำให้เพชรสังเคราะห์มีแม่เหล็ก. ในเวลาเดียวกัน, โดยปกติจะไม่มีการเรืองแสงภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นยาวและมักมีสีเหลือง, เขียวเหลือง, และการเรืองแสงสีส้มเหลืองภายใต้ความยาวคลื่นสั้น. พื้นที่การเจริญเติบโตที่ต่างกันจะแสดงสีเรืองแสงที่ต่างกัน.

เพชรสังเคราะห์ส่วนใหญ่ที่ผลิตโดยวิธีนี้ไม่ถึงระดับอัญมณี และโดยทั่วไปมักใช้ในด้านต่างๆ เช่น การขุดเจาะ, ตัด, อวกาศ, อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์, และการแลกเปลี่ยนความร้อน.

(2) วิธีการสะสมไอสารเคมี (วิธีซีวีดี).

การเจริญเติบโตของเพชรสังเคราะห์ CVD ดำเนินการในห้องสุญญากาศที่เต็มไปด้วยก๊าซที่มีคาร์บอน (เช่นมีเทน). วัสดุพิมพ์อาจเป็นวัสดุที่ไม่ใช่เพชร, แต่เพชรผลึกเดี่ยวมักเกิดจากการตกตะกอนของอะตอมคาร์บอนบนซับสเตรตของเพชร. เป็นแหล่งพลังงาน (เช่น ลำแสงไมโครเวฟ) สลายโมเลกุลของก๊าซ, และอะตอมของคาร์บอนจะถูกดูดซับลงไปในจานเพชรแบน. กระบวนการตกผลึกใช้เวลาหลายสัปดาห์เพื่อสร้างผลึกหลายอันในเวลาเดียวกัน. วิธี CVD สามารถรับเพชรที่มีความบริสุทธิ์สูงโดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา, ถึงระดับอัญมณี, จึงนิยมใช้ในตลาดจิวเวลรี่เป็นส่วนใหญ่. โดยปกติ, เพชรสังเคราะห์ CVD ดำเนินการภายใต้สภาวะแรงดันต่ำและอุณหภูมิสูง, โดยทั่วไปความดันจะน้อยกว่าแรงดันมาก, และอุณหภูมิก็ประมาณนี้ 1000 องศา.

ผลึกเดี่ยวเพชรสังเคราะห์ส่วนใหญ่มีรูปร่างเป็นแผ่น, และบางครั้งอาจเห็นรูปแปดหน้าและรูปสิบสองหน้ารูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนที่ขอบ. สีสังเคราะห์ CVD ในยุคแรกๆ ส่วนใหญ่เป็นสีน้ำตาลเข้มหรือสีน้ำตาลอ่อน. ล่าสุด, พบว่าหลังการอบชุบด้วยความร้อนสูง, สีไม่มีสีหรือเกือบไม่มีสี, และมีการรวมภายในเล็กน้อย. ในบางกรณี, มองเห็นรอยตำหนิคล้ายเข็มและสีดำผิดปกติ. , เพราะไม่ปรากฏว่ามีโลหะเจืออยู่ด้วย, เพราะมันไม่ใช่แม่เหล็ก.