ダイヤモンドを作るには、高圧高温環境を作り出す機械が必要だ。
これらの条件は、天然ダイヤモンドが形成される地球深部の条件に似ています。
この目的のために使用される2つの主要なタイプの機械は、キュービックプレスとベルトプレスです。
ダイヤモンドを作るにはどんな機械が必要?4つの必須マシンを説明
1.キュービックプレス
キュービックプレスは、高温・高圧のピストンを各所に配置した構造です。
これらのピストンは、ダイヤモンドの形成に必要な自然条件を模倣して、異なる方向から圧力を供給します。
このプレスは、炭素源(通常は高度に精製されたグラファイト)の中に置かれた小さなダイヤモンドの種に、均一な圧力と熱を加えるように設計されています。
2.ベルトプレス
GEによって開発されたベルトプレスは、上部と下部のアンビルを使用して、極度の圧力(1平方インチあたり150万ポンド以上)と温度(摂氏2,000度以上)を発生させます。
この環境下で炭素源は溶融し、シードの周囲にダイヤモンドを形成し始める。
ベルトプレスは、1954年に初めて再現可能な実験室産ダイヤモンドの生成に使用された。
3.高圧高温(HPHT)条件
キュービックプレスもベルトプレスも、ダイヤモンド合成に必要な高圧高温(HPHT)条件を再現するように設計されています。
このプロセスでは、ダイヤモンドの種を炭素が豊富な環境に置き、ダイヤモンドが形成されるまで、この極限条件にさらします。
この方法はHPHT合成ダイヤモンド製造法として知られている。
4.化学気相成長法(CVD)
HPHT法のほかに、化学気相成長法(CVD法)という技術もあります。
この方法では、炭素を多く含むガスで満たされた密閉されたチャンバー内にダイヤモンドの種を入れ、約800℃まで加熱します。
この条件下で、ガスが炭素原子をシードに堆積させ始め、ダイヤモンドを一層ずつ成長させる。
それぞれの方法には固有の用途があり、ユニークな特性を持つダイヤモンドが生成される。
これらのダイヤモンドは、その硬度と熱伝導性により、主に工業用として使用されています。
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