CVD-Labordiamanten vs. HPHT-Labordiamanten - Was ist der Unterschied?
Die Wahl eines Diamanten ist immer eine große Sache, da der Edelstein ein Leben lang hält. Es kann überwältigend sein, die Farben, Formen, Stile und Steine für sich selbst oder einen geliebten Menschen auszusuchen. Seit kurzem gibt es eine weitere Kategorie von Diamanten, aus der Sie wählen können: im Bergbau gewonnene Diamanten vs. im Labor hergestellte Diamanten.
Glücklicherweise sind im Labor hergestellte Diamanten chemisch, optisch und gemologisch identisch mit ihren im Bergbau geförderten Alternativen. Wenn Sie sich für im Labor hergestellte Diamanten entscheiden, vermeiden Sie auch die Umweltschäden, die durch den Abbau entstehen. Mit EverDear™-Diamanten haben Sie außerdem die Möglichkeit, die Erinnerungen, die Sie mit geliebten Menschen geteilt haben, zu kristallisieren, indem Sie deren Haare oder Asche zur Herstellung von Diamanten verwenden.
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Künstliche Diamanten sind möglich, weil dieser seltene Stein eine Form des Kohlenstoff ist. Sie können im Labor mit zwei verschiedenen Techniken hergestellt werden, die wir in diesem Artikel besprechen: Die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und die Hochdruck- und Hochtemperaturtechnik. Was sind diese Verfahren, welche Vorteile bieten sie, und worin unterscheiden sie sich?
Was sind CVD-Labordiamanten?
CVD-Diamanten sind das Produkt einer neu entwickelten Technologie zur Herstellung von Diamanten. Bei diesem Verfahren wird ein Kohlenwasserstoffgasgemisch verwendet, das die Entstehung von Diamanten aus interstellaren Gaswolken nachahmt.
Das in den 1980er Jahren entwickelte CVD-Verfahren wird häufig als das kostengünstigste der beiden Verfahren zur Herstellung von Diamanten angesehen, da es weit weniger Energie verbraucht. CVD-Synthetiksteine wiesen früher Körnungsmuster auf, die Experten bei natürlichen Diamanten nicht beobachten konnten, und zeigten einzigartige Fluoreszenzreaktionen. Dank der Fortschritte in der Produktionstechnologie gehört dies jedoch der Vergangenheit an.
Wie werden CVD-Diamanten hergestellt?
Die CVD-Technik geht auf die Entstehung von Diamanten in interstellaren Gaswolken zurück. Bei der CVD-Methode werden weniger Druck und kleinere Maschinen eingesetzt als bei der HPHT-Methode. Ein Diamantensaatgut wird in eine Vakuumkammer gelegt. Diese Kammer wird auf über 1500 Grad Fahrenheit erhitzt und mit kohlenstoffreichen Dämpfen gefüllt.
Aufgrund der außerordentlich hohen Temperaturen wandelt sich das Gas in ein Plasma um, was zur Entladung von Kohlenstoffsplittern führt. Diese Kohlenstoffsplitter lagern sich auf dem Diamantsaatgut ab und lassen den Diamanten entstehen.
Diamanten des Typs IIA werden durch das CVD-Verfahren hergestellt und sind in der Natur äußerst selten. So können Spezialisten feststellen, ob ein Diamant in einem Labor oder auf dem Boden gewachsen ist. Im Gegensatz zu HPHT-Diamanten, die durch Stickstoff verunreinigt sind, sind Diamanten vom Typ IIA rein. Sie enthalten keine Stickstoff- oder Borverunreinigungen. CVD-Diamanten weisen keinen Magnetismus auf wie die HPHT-Variante.
Vorteile von CVD-Labordiamanten
Im Allgemeinen werden mit dem CVD-Verfahren Diamanten mit hoher Reinheit erzeugt. Da bei der CVD-Technik kein Metall verwendet wird, können leicht farblose Diamanten erzeugt werden. Das CVD-Verfahren ist auch weniger energieaufwendig, so dass die Diamanten erschwinglicher sind.
In letzter Zeit haben die CVD-Hersteller entdeckt, dass eine Änderung der Gase in der Wachstumskammer und die Verwendung eines reineren Typ-II-Diamanten als Ausgangskristall die Farbe des fertigen synthetischen Diamanten verbessern und gleichzeitig die Wachstumsraten beschleunigen kann.
Was sind HPHT-Labordiamanten?
Das Verfahren zur Herstellung eines HPHT-Diamanten wurde erstmals in den 1950er Jahren für industrielle Anwendungen entwickelt. Die HPHT-Behandlung kann auch die Farbe und Transparenz von natürlichen Diamanten verbessern. Die Wissenschaftler haben das Verfahren entwickelt, um den Druck und die Temperaturen im Erdinneren nachzubilden, bei denen sich echte Diamanten über Millionen von Jahren entwickeln.
Wie werden HPHT-Diamanten hergestellt?
Natürliche Diamanten entstehen meilenweit unter der Erdoberfläche unter unglaublich hohem Druck und bei Temperaturen von mehr als 2600 °C. Mit der HPHT-Technik werden diese Bedingungen erfolgreich nachgebildet, aber es dauert nur ein paar Wochen, um einen Diamanten zu produzieren, anstatt der rund 150 Millionen Jahre, die es dauert, bis ein Diamant unter der Erde gewachsen ist.
Die Bandpresse, die Kubikpresse und die Spaltbierpresse sind die drei wichtigsten Werkzeuge, die zur Herstellung von HPHT-Diamanten verwendet werden. Die Pressen erzeugen einen Hochdruck- und Hochtemperaturzustand, in dem ein winziger, in Kohlenstoff eingeschlossener Diamant mehrere Tage lang verbleibt, bis er zu einem Stein voller Größe heranwächst. Das Kohlenstoffmaterial, das aus Metallen wie Nickel, Eisen oder Kobalt besteht, schmilzt in dieser kleinen Kapsel zu einem Schmelzfluss. Bei dieser Technik bilden sich Diamanten bei einem Druck und einer Temperatur, die unter den heute verfügbaren Werten liegen.
Mit dem HPHT-Verfahren können Unternehmen weniger attraktive Diamanten zu einem niedrigeren Preis kaufen und die fertigen (und besser aussehenden) Steine dann für viel mehr Geld verkaufen.
Vorteile von HPHT-Labordiamanten
HPHT-Diamanten bieten die bestmögliche Oberfläche. Mit dieser Technik können jetzt auch blaue Brilliant-Diamanten hergestellt werden. Durch die Zugabe von Bor zur Kapsel während des Entwicklungsprozesses erhalten die Diamanten einen blauen Farbton. Durch die Kombination des HPHT-Verfahrens mit Erhitzungs- und Bestrahlungstechniken können auch andere Farbtöne wie Rot und Rosa erzeugt werden.
Unterschiede zwischen im CVD- und im HPHT-Labordiamanten
Mit bloßem Auge können Sie diese im Labor hergestellten Steine nicht unterscheiden. Beide Verfahren können einen schönen, glänzenden Diamanten hervorbringen. Der Hauptunterschied zwischen HPHT-Diamanten und CVD-Diamanten liegt letztlich in ihren Entwicklungseigenschaften
Ein Spezialist für Labordiamanten kann den Unterschied bei genauer Betrachtung der Kristallstruktur mit einer Lupe feststellen.
Aussehen
HPHT-Diamanten sind traditionell farbiger, aber beide Verfahren können aufgrund technologischer Fortschritte jetzt auch klare Diamanten erzeugen. HPHT-Diamanten haben 14 verschiedene Entwicklungsrichtungen und eine kuboktaedrische Form, während CVD-Diamanten eine kubische Struktur und nur einen Wachstumsweg aufweisen. Daher kann ein CVD-Diamant gelegentlich Spuren von Streifenmustern aufweisen.
Da CVD-Diamanten Schicht für Schicht gebildet werden, kann eine ungewöhnliche Doppelbrechung durch Unstimmigkeiten im Kristallgitter zwischen den Schichten entstehen, was dem Diamanten ein unscharfes Aussehen verleiht. Dies ist jedoch ein seltenes Phänomen, das nur bei Vergrößerung auffällt.
Die Hersteller entdeckten, dass die Verarbeitung der Materialien bei hohen Temperaturen und hohem Druck die braune Farbe beseitigt, so dass farblose Steine entstehen. Dieses Verfahren wird als HPHT-Glühen bezeichnet.
Magnetismus
Metallische Flussmitteleinschlüsse sind in HPHT-Diamanten häufig. Diese Verunreinigungen erscheinen im Durchlicht schwarz, haben aber einen metallischen Schimmer. Ihr Vorhandensein ist das Ergebnis von Metallkatalysatoren während der Entwicklung des Kristalls.
Zu den Verbindungen, die in diesen Einschlüssen enthalten sind, gehören Nickel, Eisen und Kobalt. Ihr Vorhandensein ermöglicht es Magneten gelegentlich, im Labor hergestellte Diamanten mit größeren metallischen Verunreinigungen zu erkennen.
CVD-Diamanten enthalten keine metallischen Einschlüsse. Ihr einzigartiger Entstehungsprozess führt stattdessen dazu, dass sie dunkles Graphit als Einschlüsse enthalten.
Kosten
In Anbetracht der erforderlichen Energie und Ausrüstung ist das HPHT-Verfahren recht teuer. CVD-Diamanten sind erschwinglicher, da der Herstellungsprozess bei moderaten Temperaturen und niedrigem Druck erfolgt. Außerdem wird eine kleinere und weniger teure Ausrüstung benötigt.
Sie können einen CVD-Diamanten nicht von einem HPHT-Diamanten unterscheiden, es sei denn, Sie sind ein Experte mit hochentwickelten Lupen. Beide Verfahren bringen schöne, glänzende Diamanten hervor. Die CVD- und die HPHT-Methode erzeugen einen Diamanten, der mit den in der Natur vorkommenden Diamanten identisch ist. Sie können mit gutem Gewissen davon ausgehen, dass der Diamant an Ihrem Handgelenk, Ohr oder Hals nicht aus dem Handel mit Konfliktdiamanten stammt.
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