El diamant sintètic es cultiva en un laboratori que simula la formació natural de diamants naturals.No hi ha diferències òbvies en la integritat estructural del cristall, la transparència, l'índex de refracció, la dispersió, etc. El diamant sintètic té totes les excel·lents propietats físiques i químiques dels diamants naturals, per la qual cosa és àmpliament utilitzat en eines de tall de precisió, dispositius resistents al desgast, semiconductors i electrònica. dispositius, baixa detecció magnètica, finestres òptiques, aplicacions acústiques, biomedicina, joieria, etc.
Perspectives d'aplicació del diamant sintètic
Materials de tall i mecanitzat d'ultra precisió El diamant és actualment el mineral més dur de la naturalesa.A més, té una alta conductivitat tèrmica, alta resistència al desgast i estabilitat química.Aquestes característiques determinen que el diamant també pot ser un material de tall superior.Mitjançant un gran diamant de cristall gran cultivat artificialment, es pot realitzar un mecanitzat d'ultra precisió, que pot reduir costos i millorar la tecnologia.
Aplicacions òptiques
El diamant té una gran transmitància en tota la banda de longitud d'ona des dels raigs X fins a les microones i és un excel·lent material òptic.Per exemple, el diamant d'un sol cristall MPCVD es pot convertir en una finestra de transmissió d'energia per a dispositius làser d'alta potència, i també es pot convertir en una finestra de diamant per a sondes espacials.El diamant té les característiques de resistència al xoc tèrmic, resistència a la corrosió química i resistència al desgast mecànic, i s'ha estudiat i aplicat a la finestra d'infrarojos, finestra de microones, finestra làser d'alta potència, finestra del sistema d'imatge tèrmica, finestra de raigs X, etc.
Àrees d'aplicació dels dispositius quàntics
El diamant que conté defectes de vacant de nitrogen té propietats quàntiques úniques, pot operar el centre de color NV amb un feix específic a temperatura ambient, té les característiques de llarg temps de coherència, intensitat de fluorescència estable, alta intensitat lluminosa i és un dels portadors de qubits amb gran investigació. valor i perspectives.Un gran nombre d'institucions de recerca han realitzat investigacions experimentals al voltant del centre de color NV, i s'han aconseguit un gran nombre de resultats de recerca en la imatge d'escaneig confocal del centre de color NV, l'estudi espectral del centre de color NV a baixa temperatura i habitació. temperatura, i l'ús de microones i mètodes òptics per manipular el gir, i han aconseguit aplicacions reeixides en mesura de camp magnètic d'alta precisió, imatges biològiques i detecció quàntica.Per exemple, els detectors de diamants no tenen por dels entorns de radiació extremadament durs i les llums periòdiques ambientals, no necessiten afegir filtres i poden funcionar normalment a temperatura ambient i altes temperatures, sense necessitat d'un sistema de refrigeració extern com els detectors de silici.
Àrees d'aplicació acústica
El diamant té els avantatges d'un mòdul elàstic elevat, baixa densitat i alta resistència, que és molt adequat per fabricar dispositius d'ona acústica superficial d'alta freqüència i alta potència, i és un material ideal per fabricar dispositius acústics d'alta fidelitat.
Àrees d'aplicació de la indústria mèdica
L'alta duresa del diamant, l'alta resistència al desgast, el baix coeficient de fricció i la bona biocompatibilitat fan que sigui àmpliament utilitzat en articulacions protèsiques, vàlvules cardíaques, biosensors, etc., i s'ha convertit en un material indispensable i important en la indústria mèdica moderna.
Aplicacions de joieria
El diamant sintètic és comparable al diamant natural pel que fa a color, claredat, etc., i té avantatges evidents en termes de costos i preus de producció.El 2018, l'autoritat FTC va incloure els diamants de cultiu sintètics a la categoria de diamants, i els diamants de cultiu van inaugurar una era de substitució dels diamants naturals.Amb l'estandardització i la millora dels estàndards de classificació dels diamants cultivats, el reconeixement dels diamants cultivats al mercat de consum ha augmentat any rere any i la indústria mundial del diamant cultivat ha crescut ràpidament en els últims dos anys.Segons el desè informe anual de la indústria mundial del diamant publicat conjuntament per l'empresa de consultoria de gestió nord-americana i l'Anvers World Diamond Center, la producció total de diamants naturals al món el 2020 va caure fins als 111 milions de quirats, una disminució del 20% i la producció de diamants cultivats va arribar als 6 milions a 7 milions de quirats, dels quals del 50% al 60% dels diamants cultivats es van produir a la Xina mitjançant tecnologia d'alta temperatura i alta pressió, i l'Índia i els Estats Units es van convertir en els principals centres de producció de CVD.Amb l'addició d'operadors de marques de diamants coneguts i institucions d'avaluació i proves autoritzades a casa i a l'estranger, el desenvolupament de la indústria del diamant cultivat s'ha estandarditzat gradualment, el reconeixement dels consumidors ha augmentat any rere any i els diamants cultivats tenen un gran espai per al desenvolupament a el mercat de consum de joieria.
A més, l'empresa nord-americana LifeGem ha realitzat la tecnologia de creixement del "diamant commemoratiu", utilitzant el carboni del cos humà com a matèries primeres (com ara cabells, cendres) per fer diamants, d'una manera especial per ajudar els membres de la família a expressar el seu amor pels perduts. éssers estimats, donant una importància especial als diamants cultivats.Recentment, Hidden Valley Ranch, una marca popular d'amaniments d'amanides als Estats Units, també va contractar Dean Vandenbisen, geòleg i fundador de LifeGem, per fer un diamant de dos quirats amb un condiment i subhastar-lo.No obstant això, tots aquests són trucs de propaganda i no tenen cap importància per promoure la producció a gran escala.
Camp de semiconductors de banda ultraamplia
L'aplicació anterior és fàcil d'entendre per a tothom, i avui vull centrar-me en l'aplicació del diamant en semiconductors.Els científics del Laboratori Nacional Lawrence Livermore dels Estats Units van publicar un article a APL (Lletres de Física Aplicada), la idea principal és que el diamant CVD d'alta qualitat es pot utilitzar per a "semiconductors de banda intermitent ultra-ample" i promourà molt el desenvolupament de la potència. xarxes, locomotores i vehicles elèctrics.
En definitiva, l'espai de desenvolupament del diamant sintètic com a joieria és previsible, però el seu desenvolupament d'aplicació científica i tecnològica és il·limitat i la demanda és considerable.Des d'un punt de vista a llarg termini, si la indústria del diamant sintètic vol desenvolupar-se de manera constant a llarg termini, s'ha de convertir en una necessitat per a la vida i la producció i, finalment, aplicar-la en indústries tradicionals i camps d'alta tecnologia.Només fent tot el possible per desenvolupar el seu valor d'ús podrem maximitzar el seu excel·lent rendiment.Si continua la producció tradicional, la demanda continuarà.Amb el desenvolupament de la tecnologia de síntesi de diamants, la seva importància ha augmentat a l'altura d'"estratègia nacional" per part d'alguns mitjans.En l'oferta cada cop més escassa i limitada de diamants naturals actual, la indústria dels diamants sintètics pot portar aquesta bandera estratègica.
Hora de publicació: 23-mar-2022