Pour fabriquer des diamants, il faut des machines capables de créer des environnements à haute pression et à haute température, semblables aux conditions qui règnent dans les profondeurs de la Terre, là où se forment les diamants naturels. Les deux principaux types de machines utilisées à cette fin sont la presse cubique et la presse à bande.
Presse cubique : Cette machine utilise des pistons situés dans toute sa structure pour créer une température et une pression élevées. Ces pistons exercent une pression dans différentes directions, imitant ainsi les conditions naturelles nécessaires à la formation du diamant. La presse est conçue pour appliquer une pression et une chaleur uniformes à une petite graine de diamant placée dans une source de carbone, généralement du graphite hautement raffiné.
Presse à bande : Développée par GE, cette machine utilise une enclume supérieure et inférieure pour générer une pression (plus de 1,5 million de livres par pouce carré) et une température (plus de 2 000 degrés Celsius) extrêmes. Dans cet environnement, la source de carbone fond et commence à former un diamant autour de la graine. La presse à courroie a été utilisée pour créer le premier diamant reproductible cultivé en laboratoire en 1954.
Ces deux machines sont conçues pour reproduire les conditions de haute pression et de haute température (HPHT) nécessaires à la synthèse du diamant. Le processus consiste à placer une graine de diamant dans un environnement riche en carbone et à la soumettre à ces conditions extrêmes jusqu'à ce qu'un diamant se forme. Cette méthode est connue sous le nom de fabrication de diamants synthétiques HPHT.
Outre les méthodes HPHT, il existe une autre technique appelée dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Cette méthode consiste à placer la graine de diamant dans une chambre scellée remplie de gaz riche en carbone et à la chauffer à environ 800°C. Dans ces conditions, les gaz commencent à s'oxyder et le diamant se forme. Dans ces conditions, les gaz commencent à déposer des atomes de carbone sur le germe, faisant croître le diamant couche par couche.
Chaque méthode a ses applications spécifiques et produit des diamants aux caractéristiques uniques, principalement utilisés dans l'industrie en raison de leur dureté et de leur conductivité thermique, bien que des progrès aient permis de produire des diamants de qualité gemme cultivés en laboratoire.
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