与天然钻石是由地质过程几千年来,在实验室中合成钻石是在数周内创建使用一个人工的过程。
采用HPHT合成钻石也被称为钻石或CVD金刚石后两个常见的生产方法,即高压高温和化学气相沉积方法,分别。
人造金刚石是怎么产生的?
有几种方法用于生产人造金刚石。采用HPHT高压和高温()方法是应用最广泛的是相对较低的成本。在这种方法中,有三个主要媒体设计用于供应生产人造金刚石所需的压力和温度-带出版社,立方新闻和split-sphere(酒吧)。这些按可以重达数百吨生产5 GPa压力在1500°C (2732°F)。
化学气相沉积(CVD)方法用于人造金刚石生长的碳氢化合物气体混合物。在实验室研究这个方法是首选,因为它很简单和灵活的设置。这个方法的其他优势在大面积种植人造钻石的可能性和在不同的基质,并精确控制化学杂质。CVD方法采用HPHT不需要尽可能多的压力的方法。
超声空化的方法主要用于制造微米大小的钻石晶体。微米大小的钻石晶体可以创建从一个悬浮的石墨在有机液体在大气压和室温使用超声空化。
天然金刚石相比,人造金刚石的性质
人造金刚石的性质取决于生产过程的细节。
合成钻石的关键属性如下:
- 机械性能——特殊的人造金刚石的硬度和极低的摩擦系数使这些钻石等优势在机械应用延长刀具寿命,减少停机时间和减少运营成本和碳足迹。非常艰难的一个例子类人造金刚石聚晶金刚石(PCD)。人造钻石也可以生产超细边缘非常高的精度。
- 光学性质——人造金刚石的光谱带最宽的任何材料,扩展从紫外到远红外和毫米——波微波波段。
- 热性能——合成钻石是已知最高的热冲击阻力和已知的热导率最高的铜大约四倍。他们是一个支持材料热管理应用程序需要最优性能。他们也有低的热膨胀
- 电子性质——人造钻石具有高电载流子迁移率,很好的电绝缘性能,低介电常数和损耗,和广泛的电子带隙,这意味着他们可以携带电流即使在高电压很低。
- 声学特性——人造钻石出色的隔音效果,帮助CVD金刚石高音实现频率的70 kHz,导致一个无与伦比的清晰和透明的还音。
- 电化学性能——合成钻石是化学和生物惰性,从而允许将它们应用在极端的化学,物理,和放射性环境会破坏较小的材料。亚博网站下载高效的氧化的有机和无机化合物由于其良好的电化学性能。人造金刚石阳极可以促进臭氧生产规模,适合家庭、酒店、和医院。这种方法被认为更有效、更可靠的比其他任何技术目前可用的。
公司参与了人造金刚石
一些公司参与合成钻石下面列出的业务简介:
- Wonderstone有限公司Assore有限公司持股100%,采矿独有的纯叶蜡石矿床自1937年以来约翰内斯堡以西300公里处。他们供应的材料合成钻石制造商在世界各地。
- 元素六,原名戴比尔斯工业钻石,是一家专业提供人造金刚石。
- Scio金刚石合成钻石的技术公司是一家位于南卡罗来纳,美国。
人造金刚石的应用
合成钻石是广泛应用于各个领域。关键领域的应用如下:
- pcd广泛应用于石油和天然气演习没有其他材料处理极端条件下的能力。大经济效益获得通过钻井运营商由于使用这些钻石。
- 理想的“窗口”几个工业材料,研发、国防和激光的应用程序
- 所有类型的电子和电气应用的热度上升会严重损害或摧毁的电路性能
- 作为一个“散热器”敏感组件用于电信行业和微电子设备。
- 在激光光学的生产人造金刚石为公司提供了最佳退出窗口2激光,例如用于汽车切割应用
- 合成钻石产品被用于工业和家庭水处理
- 在先进的医疗保健应用程序如癌症病人治疗眼睛,合成钻石辐射探测器确保交付正确的剂量精确目标只有cancer-affected组织而不是周围的健康组织
- 在眼科手术和神经外科手术刀
- 研究人员正在试图开发合成钻石量子计算机技术可以使更快的数据处理和安全通信
- 在固态粒子探测器使用瑞士欧洲核子研究中心的大型强子对撞机
- 多晶心血管病在高性能扬声器的一个重要组成部分
- 随着消费者钻石宝石。
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