يقوم العلماء بزراعة الألماس باستخدام طريقتين أساسيتين: طريقة الضغط العالي والحرارة العالية (HPHT) وطريقة الترسيب الكيميائي بالبخار (CVD).
تحاكي طريقة HPHT الظروف الطبيعية لغطاء الأرض، حيث يتسبب الضغط العالي ودرجة الحرارة المرتفعة في تبلور ذرات الكربون إلى ألماس.
وعلى النقيض من ذلك، تتضمن طريقة الترسيب بالترسيب الكربوني القابل للتفتيت (CVD) ترسيب ذرات الكربون من الغاز على بذرة ألماس عند ضغط أقل ولكن عند درجات حرارة عالية.
كيف يزرع العلماء الألماس؟ شرح 4 طرق رئيسية
1. طريقة الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية (HPHT)
تنطوي طريقة HPHT على وضع بذرة ألماس صغيرة في كبسولة داخل جهاز قادر على توليد ضغوط عالية جداً، تبلغ عادةً حوالي 5 جيجا باسكال ودرجات حرارة تبلغ حوالي 1500 درجة مئوية.
وتحتوي الكبسولة على مصدر كربون، غالباً ما يكون الجرافيت، وتدفق منصهر من المعادن مثل الحديد أو النيكل أو الكوبالت.
ويساعد هذا التدفق على خفض درجة الحرارة والضغط اللازمين لنمو الماس.
ويذوب الكربون من الجرافيت في المعدن المنصهر وينتقل نحو بذرة الماس الأكثر برودة حيث يتبلور.
ويمكن أن تستغرق هذه العملية من عدة أيام إلى أسابيع، تنمو خلالها بلورة واحدة أو عدة بلورات ألماس.
وبمجرد أن تصل البلورة إلى الحجم المطلوب، تتم إزالتها وتقطيعها وصقلها.
2. طريقة ترسيب البخار الكيميائي (CVD)
تتضمّن طريقة الترسيب الكيميائي بالترسيب بالبخار الكيميائي وضع بذرة ألماس في حجرة محكمة الإغلاق مملوءة بغاز غني بالكربون، مثل الميثان.
يتم تسخين الحجرة إلى درجات حرارة تتراوح بين 700 درجة مئوية و1300 درجة مئوية، ويكون الضغط أقل بكثير من طريقة الترسيب الكيميائي بالبخار الكيميائي.
في ظل هذه الظروف، تتفكك جزيئات الغاز، وتترسب ذرات الكربون على بذرة الماس، مما يؤدي إلى بناء طبقة الماس طبقة تلو الأخرى.
وتستغرق هذه العملية أيضاً عدة أسابيع، ويؤثر وقت النمو بشكل مباشر على الحجم النهائي للماس.
وبعد النمو، قد يخضع الألماس لمعالجات إضافية لإزالة أي طبقات جرافيت متبقية وتحسين جودته.
3. التحسينات منذ منتصف القرن العشرين
تم تحسين كلتا الطريقتين منذ تطويرهما الأولي في منتصف القرن العشرين.
وقد سمح ذلك بإنتاج ألماس أكبر حجماً بجودة الأحجار الكريمة ومناسب للتطبيقات الصناعية والمجوهرات على حد سواء.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
أطلق العنان لروائع صناعة الألماس الاصطناعي معمعدات KINTEK SOLUTION المختبرية المتطورة.
سواءً كنت باحثاً تستخدم تقنيات HPHT أو CVD، فإن أدواتنا الدقيقة تضمن لك نمو الماس الخاص بك إلى حد الكمال.
الغوص في عالم من الابتكار ومشاهدة تحويل الكربون إلى أحجار كريمة - ثق في KINTEK SOLUTION لتلبية جميع احتياجاتك في نمو الماس!
