الترسيب الكيميائي للبخار الكيميائي (CVD) هو طريقة تُستخدم لزراعة الماس من خليط غاز هيدروكربوني.
تتضمن العملية وضع بذرة ألماس رقيقة في حجرة مغلقة.
يتم تسخين الحجرة إلى حوالي 800 درجة مئوية.
ثم تُملأ الحجرة بعد ذلك بغاز غني بالكربون مثل الميثان ممزوجاً بغازات أخرى.
تتأين الغازات، مما يؤدي إلى كسر روابطها الجزيئية.
وهذا يسمح للكربون النقي بالالتصاق ببذرة الماس.
ثم يتراكم الكربون، ذرة بعد ذرة وطبقة بعد طبقة، مشكلاً بلورة ألماس جديدة.
ما هي عملية ترسيب الماس بالبخار الكيميائي؟ (شرح 7 خطوات)
1. تحضير بذرة الألماس
تبدأ العملية باختيار شريحة رقيقة من بذرة الألماس.
يبلغ سمك هذه البذرة عادةً حوالي 300 ميكرون وحجمها 10 × 10 مم.
وغالباً ما يتم الحصول على هذه البذرة من ألماس سبق إنشاؤه في المختبر.
ويتم تنظيفها جيداً لضمان عدم وجود أي عيوب.
ومن شأن أي شوائب أن تتحول إلى شوائب في الألماسة الجديدة.
2. إعداد الحجرة
توضع بذرة الألماس التي تم تنظيفها في حجرة محكمة الغلق.
ويُعد الختم ضرورياً لمنع دخول أي غازات خارجية.
وهذا يضمن نقاء وجودة الألماس الذي تتم زراعته.
3. إدخال الغازات
تُملأ الحجرة بعد ذلك بمزيج من الغازات الغنية بالكربون.
ويتكون هذا الخليط عادةً من الميثان مع الهيدروجين.
وفي بعض الأحيان، يمكن إضافة النيتروجين لتسريع العملية.
ومع ذلك، يمكن أن يؤدي ذلك إلى صبغة صفراء في الماس.
يتجنب منتجو الألماس الاصطناعي عالي الجودة هذا الأمر بشكل عام.
4. التسخين والتأين
يتم تسخين الغازات داخل الحجرة إلى درجات حرارة عالية جداً.
وعادة ما تكون درجة الحرارة هذه حوالي 800 درجة مئوية.
ودرجة الحرارة العالية هذه ضرورية لتكسير الغاز المحتوي على الكربون والهيدروجين.
وهي تسهل تكوين المجموعات التفاعلية.
ثم تتأين الغازات بعد ذلك، وغالبًا ما يتم ذلك باستخدام الموجات الدقيقة أو الليزر.
وهذا يكسر الروابط الجزيئية في الغازات.
5. الترسيب والنمو
تؤدي عملية التأين إلى تكسير جزيئات الغازات.
وهذا يسمح للكربون النقي بالالتصاق ببذرة الماس.
يتراكم الكربون ببطء على البذرة.
ويشكل روابط ذرية قوية مع بنية الماس الموجودة.
يحدث النمو طبقة تلو الأخرى.
تضيف كل طبقة إلى حجم بلورة الألماس وتعقيدها.
6. بيئة محكومة
يتم التحكم في الظروف داخل الحجرة بعناية.
وهذا يضمن ارتفاع درجة الحرارة وانخفاض الضغط.
وتُعد درجة الحرارة المرتفعة ضرورية لتكسير الغازات.
فهي توفر طاقة كافية للمجموعات التفاعلية لتكوين روابط كيميائية جديدة.
ويساعد الضغط المنخفض على تقليل وجود جزيئات الشوائب.
ويضمن ذلك أن يكون للمجموعات التفاعلية متوسط مسار حر مرتفع.
ويحسن من كفاءة عملية الترسيب.
7. الإكمال والاستخراج
تستمر عملية النمو حتى الوصول إلى الحجم والجودة المطلوبين للماس.
وبمجرد الانتهاء، يتم استخراج الماس بعناية من الحجرة.
ويكون المنتج النهائي عبارة عن ألماس مزروع في المختبر.
وهو يشبه إلى حد كبير الألماس الطبيعي من حيث المظهر والخصائص.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
اكتشف علم الكمال المتلألئ مع KINTEK SOLUTION!
استمتع بتألق الألماس المزروع معملياً مع تقنية الترسيب الكيميائي بالبخار (CVD) المتقدمة.
كل طبقة من النقاء والدقة تعكس التزامنا بالتميز.
أطلق العنان لإمكانات مشاريعك مع KINTEK SOLUTION.
حيث يلتقي فن صناعة الألماس مع دقة الابتكار العلمي.
ارتقِ بتألق علامتك التجارية - ثق بالخبراء في تصنيع الألماس الاصطناعي!
