Synthetische Diamanten, die auch als im Labor gezüchtete Diamanten bezeichnet werden, bestehen aus reinem Kohlenstoff, der in einer isotropen 3D-Form kristallisiert und mit natürlich entstandenen Diamanten identisch ist.
Diese Diamanten werden durch kontrollierte technologische Prozesse hergestellt, vor allem durch Hochdruck-Hochtemperatur- (HPHT) und chemische Gasphasenabscheidung (CVD).
Im Gegensatz zu Diamantsimulanzien, die aus anderen Materialien bestehen, weisen synthetische Diamanten dieselben chemischen und physikalischen Eigenschaften auf wie natürliche Diamanten.
4 wichtige Punkte erklärt: Was macht synthetische Diamanten so einzigartig?
1. Zusammensetzung von synthetischen Diamanten:
- Reiner Kohlenstoff: Synthetische Diamanten bestehen, genau wie natürliche Diamanten, aus reinem Kohlenstoff. Dieser Kohlenstoff ist in einer isotropen 3D-Form kristallisiert, die das entscheidende Merkmal der Diamantstruktur ist.
- Identische Eigenschaften: Die chemischen und physikalischen Eigenschaften von synthetischen Diamanten sind identisch mit denen von natürlichen Diamanten, einschließlich Härte, Brechungsindex und Wärmeleitfähigkeit.
2. Produktionsmethoden:
- Hochdruck-Hochtemperatur-Verfahren (HPHT): Bei diesem Verfahren wird Graphit mit Hilfe großer Pressen unter extremem Druck (ca. 5 GPa) und extremen Temperaturen (ca. 1.500 °C) in Diamant umgewandelt. Dieses Verfahren ist wegen seiner relativ geringen Kosten weit verbreitet.
- Chemische Gasphasenabscheidung (CVD): Bei diesem Verfahren wird ein kohlenstoffreiches Gas in eine Kammer eingeleitet und einem Plasmafeld ausgesetzt, das die Gasmoleküle aufspaltet. Die Kohlenstoffatome lagern sich dann auf einem Substrat ab und bilden eine Diamantschicht. Diese Methode ist für die Herstellung hochwertiger Diamanten bekannt.
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Andere Methoden:
- Detonationssynthese: Hierbei werden durch die Detonation von kohlenstoffhaltigen Sprengstoffen Diamantkörner in Nanometergröße erzeugt.
- Sonikation von Graphitlösungen: Bei dieser Methode wird Graphit mit Hochleistungs-Ultraschall behandelt, sie hat jedoch derzeit keine kommerzielle Anwendung.
3. Unterscheidung von Diamantsimulanzien:
- Unterschied zu Simulanzien: Synthetische Diamanten werden oft mit Diamantsimulanzien wie kubischem Zirkon, Moissanit und weißem Saphir verwechselt. Diese Simulanten bestehen jedoch aus unterschiedlichen Materialien und haben unterschiedliche chemische Zusammensetzungen.
- Echte Diamanten: Synthetische Diamanten, auch solche, die durch CVD hergestellt werden, sind echte Diamanten. Es handelt sich nicht um Imitationen, sondern um echte Diamanten, die in einem Labor hergestellt wurden.
4. Anwendungen und Nachfrage:
- Industrielle und kommerzielle Verwendungen: Synthetische Diamanten werden aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, z. B. im Quantencomputing, in der Biosensorik, in Feldemissionsgeräten und in thermionischen Solarzellen.
- Marktnachfrage: Die Nachfrage nach synthetischen Diamanten ist aufgrund ihrer Kosteneffizienz und der ethischen Vorteile des Verzichts auf Bergbau gestiegen. Sie werden auch in Schmuckstücken verwendet, wo sie mit bloßem Auge nicht von natürlichen Diamanten zu unterscheiden sind.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass synthetische Diamanten ein echtes und wertvolles Produkt sind, das aus reinem Kohlenstoff besteht und durch fortschrittliche technologische Verfahren hergestellt wird. Sie sind eine nachhaltige und ethisch vertretbare Alternative zu natürlichen Diamanten und werden in der Industrie ebenso eingesetzt wie für Luxusschmuck.
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