لصنع الألماس في المختبر، يجب أن تصل درجات الحرارة إلى مستويات عالية للغاية. وتتراوح عادةً ما بين 1300 و1600 درجة مئوية لطريقة الضغط العالي والحرارة العالية (HPHT). وتتطلب عملية البذر الأولية حوالي 800 درجة مئوية.
ما درجة الحرارة التي تحتاجها لصنع الألماس؟ 4 نقاط رئيسية
1. طريقة HPHT (الضغط العالي والحرارة العالية العالية)
تتضمن هذه الطريقة خلق ظروف تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في أعماق القشرة الأرضية.
وتتطلب هذه العملية درجات حرارة تتراوح بين 1300 و1600 درجة مئوية.
كما أن الضغوط التي تتجاوز 870,000 رطل لكل بوصة مربعة ضرورية أيضاً.
وتعد هذه الظروف القاسية ضرورية لبدء عملية تحويل الكربون إلى بلورات الألماس والحفاظ عليها.
ويتم إخضاع مصدر الكربون، الذي غالبًا ما يكون الجرافيت، لهذه الظروف في آلة متخصصة.
2. عملية البذر
قبل أن تبدأ عملية المعالجة بالحرارة المرتفعة جداً (HPHT)، توضع بذرة الماس، وهي قطعة صغيرة من الماس، في حجرة مغلقة.
ثم يتم تسخين هذه الحجرة إلى 800 درجة مئوية تقريباً.
ثم يتم إدخال غاز غني بالكربون، وهو عادةً خليط من الهيدروجين والميثان، إلى الحجرة.
وتحت الحرارة الشديدة، تتأين جزيئات الغاز، مما يؤدي إلى تكسير روابطها الجزيئية.
ثم تستقر جزيئات الكربون النقي من هذه الغازات المتأينة على بذرة الماس.
وتستمر عملية التبلور هذه مع تأين المزيد من الغازات وترتبط جزيئات الكربون بالماس النامي.
وفي النهاية، يتكوّن ماس خام أكبر حجماً.
3. الطاقة والاعتبارات البيئية
تستهلك عملية صنع الألماس في المختبر طاقة كبيرة.
فهي تتطلب كميات كبيرة من الطاقة لتحقيق درجات الحرارة والضغط المرتفعة اللازمة والحفاظ عليها.
وقد أدى ذلك إلى مخاوف بشأن الأثر البيئي للألماس المزروع في المختبر.
وتزعم بعض الشركات، مثل شركة دايموند فاوندري، أنها تستخدم مصادر الطاقة المتجددة ولديها شهادات حياد الكربون.
وتهدف هذه الشركات إلى التخفيف من الأثر البيئي لعمليات إنتاج الألماس.
4. ملخص
تختلف درجة الحرارة المطلوبة لصنع الألماس في المختبر باختلاف مرحلة العملية.
تتطلب طريقة HPHT درجة حرارة تتراوح بين 1300 و1600 درجة مئوية.
وتتطلب عملية البذر حوالي 800 درجة مئوية.
وتعد درجات الحرارة المرتفعة هذه، إلى جانب الضغوط العالية الخاضعة للسيطرة، ضرورية لنجاح تشكيل بلورات الألماس من مصادر الكربون.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
اكتشف أعجوبة تكوين أروع جواهر الطبيعة في مختبرك الخاص! في شركة KINTEK SOLUTION، نقدم أحدث المعدات المصممة للتعامل مع الحرارة والضغط الشديدين اللازمين لعمليات الضغط العالي والحرارة العالية (HPHT) وعمليات البذر. ارتقِ بأبحاثك من خلال تقنيتنا المتطورة وساهم في مستقبل التصنيع المستدام للماس.اتصل بنا اليوم لاستكشاف كيف يمكن لشركة KINTEK SOLUTION مساعدتك في تحقيق الكمال في صناعة الماس!
