Les diamants synthétiques sont créés à l'aide de deux méthodes principales : la haute pression/haute température (HPHT) et le dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Ces méthodes nécessitent un équipement spécialisé pour simuler les conditions extrêmes nécessaires à la formation du diamant.
Méthode haute pression/haute température (HPHT)
1. Presse à bande
La presse à bande utilise deux pistons puissants pour appliquer une pression égale dans des directions opposées. Cette configuration assure une distribution uniforme de la pression, ce qui est crucial pour la synthèse du diamant.
2. Presse cubique
La presse cubique utilise des pistons situés dans toute la machine pour créer une température et une pression élevées dans plusieurs directions. Cela améliore l'efficacité du processus de croissance du diamant.
3. Presse à sphère fendue (BARS)
Bien qu'elle ne soit pas détaillée dans le texte fourni, la presse à sphère fendue est connue pour sa capacité à créer des conditions de haute pression précises et stables.
Dans le procédé HPHT, une petite graine de diamant est placée dans une source de carbone, généralement du graphite hautement raffiné. Un mélange de catalyseurs contenant des métaux et des poudres est utilisé. Lorsque la machine est activée, le mélange catalytique fond, ce qui permet au graphite de se dissoudre et de former des couches sur le germe de diamant. Après refroidissement, un diamant synthétique est formé.
Méthode de dépôt chimique en phase vapeur (CVD)
1. Installation d'une chambre à vide
La méthode CVD consiste à placer un substrat dans une chambre à vide et à le chauffer à des températures comprises entre 2000 et 2500°C.
2. Formation du plasma de carbone
Un gaz riche en carbone, généralement du méthane, est introduit dans la chambre et décomposé pour créer un plasma de carbone.
3. Formation d'une couche de diamant
Les atomes de carbone du plasma se déposent sur le substrat et forment une couche de diamant. Cette méthode est particulièrement efficace pour produire des diamants de haute qualité destinés à la bijouterie, bien qu'elle soit plus coûteuse que la méthode HPHT.
Les deux méthodes nécessitent un équipement sophistiqué et un contrôle précis des conditions environnementales pour synthétiser les diamants. Le choix entre la méthode HPHT et la méthode CVD dépend souvent de la qualité souhaitée et de l'application du diamant. La méthode HPHT est plus couramment utilisée pour les diamants de qualité industrielle et la méthode CVD pour les diamants de haute qualité destinés à la bijouterie.
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