Die zwei Verfahren HPHT (Hohe Drücke/ hohe Temperaturen) CVD (Chemical Vapor Deposition) | DE

Gutachter für Diamanten und Edelsteine, ungeschliffen und geschliffen. In der Fachzeitschrift AFG 195 wurde eine Studie über synthetische Diamanten des chinesischen Unternehmens Taidiam veröffentlicht, von der ich die ersten Muster erhalten habe.

Die Diamanten werden auf unterschiedliche Weise hergestellt: Beim ersten Verfahren wird der Keim einem Temperaturgefälle (unterschiedlichen Temperaturen) unterworfen, während beim zweiten Verfahren die Temperatur konstant bleibt.
 
Beim Letzteren bleibt die Temperatur während des gesamten Wachstumszeitraums in jeder Zelle wie auch in der gesamten Umgebung konstant. Die Temperatur beläuft sich auf 1.300 bis 1.400°C, der Druck auf 35.000 bis 40.000 ATM.
 
Im Verfahren mit Temperaturgefälle benötigt man unbedingt einen Wachstumskeim, der wachsen wird, während man beim zweiten Verfahren auf den Keim verzichten kann, jedoch beschleunigt dieser die Kristallisation. Die primären Unterschiede zwischen natürlichen Rohdiamanten und synthetischen Rohdiamanten, stellen sich anhand von ihrer kristallinen, kuboktaedrischen Form bei HPHT Diamanten und Plattenstrukturen von Diamanten dar, die mit dem CVD- Verfahren (Chemical Vapour Deposition) hergestellt werden, was sie deutlich von der Morphologie von natürlichen Diamanten unterscheidet. Heute, wo man weiß, dass HPHT-Verfahren eine perfekte oktaedrische Kristallisation erzeugen, ist es wichtig zu wissen, wie diese sich bildet.
 
Dass Verfahren der „konstanten Temperatur“ ist vergleichbar mit dem herkömmlichen HPHT-Verfahren, das angewendet wird, um gelbe synthetische Diamanten wachsen zu lassen, die als industrielle Schleifdiamanten bekannt sind.
 
Die für das Wachstum notwendige Energie wird durch die Erhöhung des Drucks während der gesamten Wachstumsphase erzeugt. Die Temperatur bleibt während des gesamten Wachstumszeitraums konstant. Die Form des Kubus/Oktaeders der kleinen Diamanten wird automatisch erzeugt. Wenn in der Umgebung eine höhere Temperatur herrscht, zum Beispiel 1.400°C, erhält man synthetische Diamantkristalle von oktaedrischer Form. Wenn die Temperatur niedriger ist, im Bereich von 1.300°C, erhält man eher Kristalle in kubischer Form. Die Technik der „Taidiam Technologie” ermöglicht es, unterschiedliche Formen zu erhalten, die vom Kubus bis zum Oktaeder reichen. Die Amboß- Diamantenpresse „Cubic Press“ erzeugt einen Druck in sechs Richtungen. Sie wurde in China entwickelt, wo es mittlerweile 7.000 Pressen dieser Art gibt, die insbesondere im Bereich der Industriediamanten verwendet werden. Wie es bei allgemeinen Pressvorgängen Grenzen gibt, die nicht überschritten werden können, gibt es demzufolge auch Grenzen in Bezug auf die Maße eines künstlich hergestellten Diamanten. Im Prinzip liegen die Maße der größten gelben, oktaedrischen Diamanten bei 4 mm und bei 1,5 mm für farblose. Dieses Verfahren ist viel komplizierter, als das der Anwendung eines Temperaturgefälles, aber damit werden größere, weißere und reinere Diamanten hergestellt.
 
Das Unternehmen „Taidiam Technology“ ist das einzige der Welt, das sowohl im Labor als auch im Produktionsbereich Forschungen betreibt und mit diesem Verfahren reine synthetische Diamanten herstellt. Die Zeit für die Herstellung eines gelben, synthetischen Diamanten von 4 mm liegt unter Verwendung des Temperaturgefälles bei etwa zwei Tagen. Es braucht ungefähr 24 Stunden um einen farblosen Diamanten von 1 mm bis 2 mm herzustellen, und etwa 12 Stunden für einen oktaedrischen, farblosen Diamanten von 1 bis 1,5 mm mit dem Verfahren der konstanten Temperatur. Für das Verfahren der konstanten Temperatur benötigt man keinen Kristallit keim zum Wachsen, alle Kristalle entwickeln sich spontan. Jedoch ermöglicht ein Kristallit keim den Prozess zu beschleunigen; und mit dieser Methode kann man bessere Formen und ein höheres Karat Gewicht erzielen.

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