الماس مصنوعی یا شبه الماس ؟!

یک گوهرشناس به گلدنیوز گفت:هزاران سال است که مردم الماس را به چشم یک محصول طبیعی ارزشمند نگاه می‌کنند. اتم‌های ساده کربن در کنار هم قرار گرفته و الماس را ایجاد می‌کنند. الماس‌های طبیعی حاصل از قرارگیری اتم‌های کربن در کنار هم در فشار بسیار بالا است (حدود 50000 برابر فشار سطح زمین). دمای آن بسیار بالا (1300-900 درجه سانتیگراد) در اعماق بین 90 تا 120 مایلی درون زمین تشکیل می‌شود.

تخمین سن الماس

دکتر وحید احدنژاد گفت:سن الماس‌های طبیعی نیز معمولاً بین یک تا سه میلیارد سال پیش است. همچنین می‌دانیم که کمیابی این گوهر باعث شده قیمت آن بسیار بالا باشد. به همین دلیل در طول تاریخ شیمیدانان و پژوهشگران تلاش‌های فراوانی جهت تولید مصنوعی آن به کار برده‌اند. پژوهشگران راهی یافته‌اند که ساختار الماس را با کمترین مشکل نسبت به نمونه طبیعی آن تولید کنند تا هرگونه نقصی در آن برطرف و رنگ‌های جذاب‌تری ایجاد کنند.

تولید الماس مصنوعی از چه زمانی آغاز شد؟

این گوهرشناس گفت:پژوهشگران سپس بر روی ساخت مصنوعی خود الماس متمرکز شدند. آن‌ها تلاش کردند تا ترکیب درستی از ترکیب، درجه حرارت و فشار را پیدا کنند تا شرایط مشابه با طبیعت فراهم شده و الماس تشکیل شود. دانشمندان در دهه 1950 شروع به تولید الماس مصنوعی کردند. امروزه به طور وسیعی این تکنیک جهت تولید الماس مورد استفاده در صنعت تراش و ساینده به کار گرفته می‌شود. مقدار کمی نیز الماس با کیفیت جواهری تولید می‌شود.

وجه تمایز الماس مصنوعی و شبه الماس

احدنژآد گفت: باید توجه داشت که الماس‌های مصنوعی و شبه‌الماس‌ها کاملاً با هم فرق دارند و دو چیز متفاوت هستند. الماس‌های مصنوعی در آزمایشگاه تولید شده اند. اساساً دارای ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی و ساختار بلوری مشابه با الماس طبیعی هستند . یا حداقل تفاوت را با نمونه‌های طبیعی دارند. اما شبه‌الماس‌ها فقط ظاهرشان مشابه الماس است. این بلورها می‌توانند طبیعی باشند. یا در آزمایشگاه تولید شده باشند و ترکیب شیمیایی آن‌ها و مشخصات شیمیایی و فیزیکی‌شان با الماس متفاوت است.

شکل ظاهری الماس مصنوعی

رییس پژوهشکده گوهرشناسی انواع الماس را اینچنین برشمرد و گفت:الماس‌های مصنوعی در زمان کوتاهی و در شرایط متفاوت با الماس‌های طبیعی که در عمق زمین تشکیل می‌شوند، رشد یافته‌اند. به دلیل دوره رشد کوتاه در الماس‌های مصنوعی، شکل بلورین آن‌ها بسیار متفاوت از الماس طبیعی است.

انواع الماس‌های مصنوعی:

1- الماس فشاربالا-دمابالا یا به اختصار HPHT

2- الماس نهشت شیمیایی بخار CVD (Chemical Vapor Deposition)

3- الماس انفجاری DND (Detonation Nanodiamond)

1- الماس فشاربالا-دمابالا یا به اختصار HPHT

در سال 1954 دانشمندان شرکت جنرال الکتریک (GE)موفق به تولید اولین دسته از الماس‌های مصنوعی صنعتی شدند. در فوریه 1955 و پس از آزمایش دقیق محصولات و بازتولید موفقیت‌آمیز آن، رسماً اعلام کردند که قادر به تولید الماس مصنوعی شده‌اند.

شرکت GE در اواخر 1957 شروع به بازاریابی الماس‌های مصنوعی نمود. این شرکت روش خود را تا دو سال پس از ایجاد و ثبت قانونی آن مخفی نگه داشتند. این اختراع در سال 1959 در سطح جهانی پذیرفته شده و جزئیات آن فاش شد. بلافاصله شرکت دو‌بییرز از این روش برای تولید الماس مصنوعی استفاده کرد.

جرقه های اولیه تولید، دو سال قبل...

احدنژاد در ادامه گفت: یک شرکت الکتریکی سوئدی به نام آلمانا اسونسکا الکتریسکا آکتیلولاگت دو سال قبل از شرکت جنرال الکتریک موفق به تولید الماس مصنوعی شد.دانشمندان این شرکت در دهه 1940 شروع به کار بر روی پروژه تولید الماس مصنوعی کردند. ولی پس از مدتی آن را رها کردند. در اوایل دهه 1950 آن‌ها مجدداً شروع به کار بر روی پروژه یاد شده کردند. در فوریه 1953 آن‌ها الماس‌های ریز زیادی تولید نمودند و حتی همان زمان قادر به بازتولید الماس نیز شدند. این دانشمندان معتقد بودند روش آنها برای تولید صنعتی الماس مصنوعی بسیار دشوار است. در مرحله بعد زمانبر و بسیار گران است. به همین دلیل این موضوع را تا زمانی که GE اعلام نکرده بود به اطلاع جهانیان نرساندند.پس از آن هم دیگر خیلی دیر شده بود که آن‌ها خود را نحستین تولید کننده الماس مصنوعی اعلام کنند! در سال 1958، شرکت سومیتوموتو الکتریک ژاپن شروع به تولید الماس جواهری با کیفیت بالا نمود.

کاربردهای الماس

احدنژاد گفت:ورود شرکت‌های صنعت الکتریک و الکترونیک به تولید الماس‌های مصنوعی خود بیانگر اهمیت این ماده در صنعت است. سختی، شفافیت، قابلیت هدایت حرارتی و مقاومت الکتریکی بالا باعث شده که الماس دارای کاربردهای زیادی در تکنولوژی‌های نوین دارد.

تا قبل از توسعه پِرِس‌های عظیم مانند این نمونه که در شرکت جنرال الکتریک (GE) تولید شده، دانشمندان قادر به تولید دما و فشار مورد نیاز برای تولید الماس مصنوعی نبودند.

رنگ الماس مصنوعی

اغلب الماس‌های مصنوعی به رنگ زرد هستند. به این دلیل که دور نگه داشتن نیتروژن از محفظه رشد الماس بسیار دشوار است. این سنگ‌های راف در آزمایشگاه تولید الماس مصنوعی در چین تولید شده‌اند.

2- الماس نهشت شیمیایی بخار CVD (Chemical Vapor Deposition)

در سال 2003، شرکت آمریکایی آپولو دایموند اعلام کرد که الماس‌های مصنوعی با کیفیت جواهری از طریق روشی که نیاز به فشار بالا نداشته و دمای متوسطی (1130-730 درجه سانتیگراد) را استفاده می‌کند، تولید کرده است. این روش به نام ته‌نشینی یا نهشت شیمیایی بخار یا به اختصار CVD شناخته می‌شود. پیش از آن برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند تهیه فیلم‌های نازک خلوص بالا جهت استفاده در نیمه‌هادی‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت. آپولو این روش را برای تهیه الماس مصنوعی از ته‌نشینی یک گاز غنی از کربن بر روی سیلیس یا الماس به کار برد. در این حالت الماس مصنوعی در لایه‌های نازک رشد کرده و ضخامت نهایی آن بستگی به مدت زمانی است که برای رشد در نظر گرفته می‌شود.

3- الماس انفجاری DND (Detonation Nanodiamond)

این روش شامل استفاده از یک انفجار و ایجاد فشار و دمای کافی برای ساخت الماس بسیار ریز در اندازه نانو است که برای تولید الماس با کیفیت و اندازه جواهری کاربرد نداشته و محصولات آن فقط برای اهداف صنعتی و پزشکی استفاده می‌شود.

انتهای پیام/