Historien om syntetisk diamant
Feb 16, 2023
Legg igjen en beskjed
Kunstig diamant har blitt født i 68 år. I denne perioden har folk kontinuerlig forbedret prosessen og oppnådd gode resultater
1, Legend of Diamond
Den krystallklare diamanten med høyeste hardhet er spesielt attraktiv. Den første diamanten ble funnet for 4000 år siden på elveleiet i Golconda-regionen i India. Innholdet av diamant i naturen er ikke sjeldent, men det er ofte skjult i dypere lag. Så gamle grekere trodde at diamanter var fragmenter av stjerner, gamle romere trodde at diamanter var tårer fra guder, og indianere trodde at diamanter var målet for lynet.
De gamle hinduene brukte diamanter som øynene til statuen og trodde at diamanter kunne beskytte brukeren mot fare. I antikken ble det å bruke diamanter ansett for å gi styrke, uovervinnelighet og mot. En liten diamant er en perfekt gave til både menn og kvinner. Ordet diamant kommer fra det greske "adamas", som betyr uovervinnelig eller uinntagelig.
Diamant er den originale diamantstenen. Når en diamant når edelstensnivået, kan den kalles en diamant. Smarte gullsmeder bruker brytningsevnen til diamant til å behandle og slipe diamanten, noe som gjør den skinnende og blir diamanten på jenteringer. For å produsere 1 karat diamanter, må 250 tonn rå malm utvinnes. Og selve diamanten trenger mye omarbeiding for å bli et vakkert halskjede eller en del av ringen.
2, Allotropi
Fysiker Newton mistenkte en gang at diamant var et brennbart stoff. Franske kjemikere Macquer (PJ 1718~1784) og Cadet (IC1731~1799) har gjort eksperimenter med å brenne diamanter i luften ved høy temperatur.
I 1772 gjentok kjemikeren Lavasi og dem eksperimentet i fellesskap, og beviste at selv om diamanten ikke kommer i kontakt med luften, kan den ikke brenne selv om den varmes opp. Men når den er i kontakt med luft eller oksygen, kan diamanten brenne når den varmes opp av en stor kondensator. Tennpunktet for diamant i rent oksygen er 720 ~ 800 grader, og tenningspunktet i luft er bare 850 ~ 1000 grader. I 1797 avslørte kjemikeren Smithson Tennant at diamant er et enkelt stoff av karbon. Det er funnet at gassen som produseres ved diamantforbrenning er nøyaktig den samme som den som produseres ved forbrenning av trekull.
Fra forbrenningsvarmen er forbrenningsvarmen til grafitt 393 51 kJ/mol, mens forbrenningsvarmen til diamant er 395,41 kJ/mol. Derfor er grafitt mer stabil enn diamant ved normal temperatur og trykk. I 1799 konverterte den franske kjemikeren Molvo en diamant til grafitt. Selvfølgelig, under normale forhold, eksisterer diamant fortsatt stabilt, og folk trenger ikke bekymre seg for at den skal bli grafitt. Eksperimentet med å gjøre diamant om til grafitt har stimulert folks omvendte tenkning. Kan vi gjøre grafitt om til diamant? Siden den gang har folk vist stor interesse for hvordan man konverterer grafitt til diamant.
3, Movasans forsøk
Den franske kjemikeren Moissan (H.1852-1907) var den første kjemikeren som prøvde å syntetisere diamant. Han benyttet seg av fluorsubstitusjons lett nedbrytningsreaksjon for å produsere diamant, og resultatet ble amorft karbon. På den tiden kjente ikke forskerne betingelsene for diamantsyntese, og de begynte å studere de naturlige forholdene for diamantdannelse. I 1890 studerte den franske kjemikeren Daubrey (GA 1814~1896) dannelsesprosessen av diamanter i naturen og påpekte at diamanter må dannes under høy temperatur og høyt trykk. Med tanke på diamantenes natur, kan de dannes i flytende eller i det minste i myke omgivelser. I 1892 oppdaget den franske kjemikeren Friedel (C. 1832-1899) mange fine diamanter fra meteorittene funnet i Arizona, USA.
Movasan studerte meteoritter, meteoritter og diamantholdige bergarter, og fant at de i tillegg til diamanter også inneholder grafitt og amorft karbon. Etter disse studiene er Movasan overbevist om at diamant dannes av grafitt og amorft karbon i et jernholdig miljø.
Så han oppfant følgende metode for å lage diamant: oppvarming av metalljernet i grafittdigelen i den elektriske ovnen for å smelte det, og mette det smeltede jernet med karbon. Hell så det smeltede jernet i kaldt vann. Når det karbonholdige jernet avkjøles raskt, vil det ytre metallet stivne først, noe som vil generere høyt trykk inne i metallet. Diamant kan oppnås ved å fjerne jern fra fast stoff med syre.
Den 6. februar 1893 rapporterte Movasan resultatene av det kunstige diamanteksperimentet til Vitenskapsakademiet, som skapte en sensasjon i alle aspekter. Som den første syntetiske diamanten kalte franskmennene den "Regent" og samlet den i Louvre som den mest verdifulle skatten. Så rystet en mani av syntetisk diamant verden.
Alt dette er imidlertid langt fra den faktiske situasjonen. Selv om det eksperimentelle utstyret er forbedret, har mange nye metoder blitt utforsket, og mengden av råvarer er økt, men det er ikke oppnådd tilfredsstillende resultater. Kunstig diamant er ikke bare liten i størrelse, men også mørk i fargen. På den tiden var det en av de største og nesten fargeløse små krystallene med en diameter på mindre enn en millimeter.
4, Syntese av diamant
Movasan gjorde kun eksperimentet med kunstig diamant én gang, og han gjorde det aldri igjen. På grunn av den enorme kommersielle fortjenesten og industrielle verdien av diamant, har mange selskaper og bedriftsgrupper organisert forskere for å gjenta Mohs syntetiske diamanteksperiment, i håp om å transformere vitenskapelige forskningsresultater til industriell produksjon, men ingen av dem lyktes. (Så noen mennesker mistenker at den kunstige diamanten oppnådd med hell er en naturlig diamant).
I 1955, den amerikanske generell elektroforskeren FP Bundy og Hall et al. syntetisert diamant ved 1650 grader og 95,00 atmosfærisk trykk. Under lignende forhold har produktet blitt vellykket gjentatt mange ganger. Gjennom ulike fysiske og kjemiske tester er det bekreftet at det er diamant. Deretter er metodene for å produsere syntetisk diamant uendelige. Forskere har også utforsket teknologien til syntetisk diamant ved bruk av smeltet metall (Ni, Cr, Mn, Fe, Co, etc.) som katalysator under 5-100kbar høyt trykk og 1200-2400K høy temperatur. For tiden kan 10-karatdiamanter syntetiseres.
Nylig har forskere vært i stand til å produsere kunstige diamanter fra asken til avdøde kjæledyr. De kaller det "LifeGem", som er en høykvalitets minneperle fra ditt dyrebare kjæledyr. Ekte diamanter kan også lages av peanøttsmør. Å lage denne diamanten krever imidlertid ekstremt komplekst vitenskapelig utstyr og tåler høy temperatur og trykk, så det er helt unødvendig å skynde seg til supermarkedet for å kjøpe alt peanøttsmør nå. I materialforskernes øyne er diamant bare en krystall av relativt rent karbon, og det er ikke mye spesielt.
Sende bookingforespørsel
