Synthetic diamond

[aqhl]

Kỷ niệm ngày member diamond lên diễn đàn, topic này được viết dành tặng cho diamond.

Diamond đã được biết từ cách đây hơn 2500 năm ở Ấn độ. Và cho đến trước thế kỷ 18, hầu hết diamond vẫn chỉ bắt nguồn từ Ấn Độ. Năm 1729, diamod lần đầu được phát hiện ở Mỹ La tinh. Ở Châu Phi, diamond được phát hiện vào năm 1866. Diamond được biết như dạng thù hình của carbon vào năm 1797.

Diamond tự nhiên được hình thành rất sâu trong lòng đất, cách mặt đất khoảng 150 km, nơi có nhiệt độ và áp suất rất cao (1200oC, 5 GPa). Trải qua thời gian dài tồn tại trong môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao, diamond lớn dần lên. Diamond xuất hiện trên mặt đất do những biến đổi địa chất bên trong vỏ trái đất, hoặc do núi lửa phun trào.

Ý tưởng về diamond tổng hợp xuất hiện năm 1867 trong quyển Capital của Karl Marx. Năm 1893, kim cương nhân tạo đầu tiên ra đời. Henri Moissan gia nhiệt charcoal và sắt trong lò điện, khi làm nguội nhanh, sắt co rút tạo nên áp suất cao đủ chuyển graphite thành diamond. Hạt kim cương hình thành rất bé, đường kính lớn nhất khoảng 0.7 mm.

1953 các nhà khoa học tại ASEA, Thụy Điển đã tổng hợp thành công diamond ở mức độ thương mại. Một năm sau, 1954 các nhà khoa học tai General Electric độc lập tổng hợp thành công diamond. Từ đây hình thành nên phương pháp tổng hợp diamond ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Phương pháp này dùng xúc tác là liquid metal solvent và phải dùng diamond làm mầm. Đưa xúc tác, graphite, mầm diamond vô lò, tăng áp suất đến trên 5 GPa, nhiệt độ trên 1200oC. Carbon bay hơi và dần dần kết tinh lên mầm diamond.

Những năm 1960, Eversole đã tổng hợp thành công diamond bằng CVD ở nhiệt độ và áp suất thấp (1000oC, 50 atm).

Hình thái lý tưởng của các dạng diamond: