Die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) ist eine hochentwickelte Methode zur Synthese von Edelsteinen, insbesondere von Diamanten.
Bei dieser Technik wird eine dünne Materialschicht durch chemische Reaktionen in einer kontrollierten Umgebung auf ein Substrat aufgebracht.
CVD ist effizient und erzeugt Edelsteine, die physikalisch und chemisch mit ihren natürlichen Vorbildern identisch sind.
Dies macht CVD-Edelsteine aufgrund ihrer hohen Qualität und ihres günstigen Preises zu einer beliebten Wahl.
5 wichtige Einblicke in die chemische Abscheidung aus der Gasphase bei Edelsteinen
1. Überblick über den Prozess
Das CVD-Verfahren beginnt damit, dass ein dünner Impfdiamant in eine versiegelte Kammer gelegt wird.
Die Kammer wird dann auf Temperaturen von bis zu 800 °C erhitzt.
Die Kammer wird mit einem Gemisch aus kohlenstoffreichen Gasen, in der Regel Wasserstoff und Methan, gefüllt.
Durch Ionisierung werden die molekularen Bindungen in diesen Gasen aufgebrochen, so dass sich reiner Kohlenstoff an den Diamantkeim anlagern kann.
Während sich der Kohlenstoff anreichert, bildet er atomare Bindungen mit dem Keim und wächst allmählich zu einem größeren Diamanten heran.
Dieses Wachstum erfolgt Schicht für Schicht und ahmt die natürliche Entstehung von Diamanten nach, allerdings in einem wesentlich kürzeren Zeitraum, in der Regel zwei bis vier Wochen.
2. Technische Einzelheiten
Die CVD-Methode umfasst mehrere technische Verfahren, von denen das Mikrowellenplasmaverfahren (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition, MPCVD) das am weitesten verbreitete ist.
Beim MPCVD-Verfahren wird Mikrowellenenergie zur Erzeugung einer Glimmentladung in der Reaktionskammer eingesetzt.
Diese Entladung ionisiert die Gasmoleküle und erzeugt ein Plasma.
Das Plasma erleichtert das Wachstum von kleinen Diamantkeimen zu größeren einkristallinen Diamanten, indem es Kohlenstoffatome Schicht für Schicht auf atomarer Ebene abscheidet.
3. Vergleich mit HPHT
Im Vergleich zu bei hohem Druck und hoher Temperatur (HPHT) gezüchteten Diamanten weisen CVD-Diamanten im Allgemeinen eine höhere Reinheit und Klarheit auf.
Die meisten CVD-Produkte werden mit mehr als VS (Very Slightly Included) bewertet.
Ursprünglich hatten CVD-Diamanten einen Nachteil bei der Farbe, die oft braun erscheint.
Die Fortschritte in der Technologie haben dieses Problem erheblich gemildert.
CVD-Verfahren sind in der Lage, größere Diamantpartikel zu erzeugen, was auf dem Edelsteinmarkt einen erheblichen Vorteil darstellt.
4. Vorteile von CVD
CVD bietet eine nachhaltige und kostengünstige Alternative zum herkömmlichen Abbau.
Dieses Verfahren ahmt nicht nur die natürliche Entstehung von Diamanten nach, sondern verbessert auch bestimmte Eigenschaften.
CVD-Edelsteine sind sowohl für Verbraucher als auch für Hersteller eine wünschenswerte Wahl.
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