الماس مصنوعی

الماس یک جامد سخت روشن است که متشکل از شبکه ی کووالانسی اتم های کربن می باشد. الماس های مصنوعی بیشتر از گرافیتی ( یکی از سه شکل کریستالی کربن ) که در معرض دما و فشارهای خیلی بالا باشد، حاصل می شوند.

بیشتر خواص بنیادی الماس های خالص در الماس های مصنوعی بر جای مانده است. برای مثال، الماس های مصنوعی سختی زیاد، شفافیت گسترده، هدایت حرارتی بالا و مقاومت الکتریکی بالایی نیز دارند.

ساخت الماس مصنوعی یک فرآیند گران قیمت و پرهزینه می باشد. بنابراین اکثر الماس های مصنوعی به صورت کریستال های کوچک تولید می شوند که برای تهیه ی پوشش های سخت جهت تجهیزات صنعتی مثل تراش رل ماشین (چرخ)، ابزار تراش کاری، اره های حفاری و مته های معدن کاری مورد استفاده قرار می گیرند.

الماس های مصنوعی از اوایل دهه ی 1950 مورد بررسی و تحقیق قرار گرفتند. اولین شخصی که روی این مسئله مطالعه کرد، یک فیزیکدان آمریکایی به نام پرسی ویلیامز برگمن ( Percy Williams Bridgman ) بود.

تحقیقات او شامل بررسی های بسیار هزینه بر روی موادی بود که در معرض فشار بالا قرار داشتند. البته او سرانجام توانست جایزه نوبل فیزیک را به خاطر دستاوردش از آن خود کند اما در شرایطی که واقعا نتوانست الماس مصنوعی را به شکل حقیقی سنتز کند.

در دسامبر 1954، یک دانشمند از گروه جنرال الکتریک توانست پودر سیاه کربن را تحت فشار 50،000 اتمسفر برای 16 ساعت به دو تکه ی کوچک الماس سنتزی تبدیل کند.

البته باید توجه داشت که فشار استفاده شده برای ساخت الماس های مصنوعی با دما تغییر می کند. بنابراین هیچ عدد واحدی برای فشار مورد نیاز جهت تولید الماس مصنوعی وجود ندارد.

همان طور که می دانید الماس های طبیعی در فرآیند های زمین شناسی حاصل می شوند، اما الماس های مصنوعی به صورت دو روش الماس HPHT و یا روش الماس CVD سنتز می گردند.

منظور از روش HPHT ، سنتز به صورت فشار بالا و دما بالا می باشد و در CVD به صورت رسوب بخارات شیمیایی صورت می گیرد.