لینک دانلود فیلم ساخت الماس مصنوعی و روش تشخیص الماس طبیعی از مصنوعی

الماس‌ها از کربن تشکیل می‌شوند، کربن کاملا سازمان‌یافته. بر اساس تحقیق جدیدی که در نشریه Nature منتشر شده است، دانشمندان حدس می‌زنند الماس‌ها درون کره زمین از یک تا سه میلیارد سال قبل تولید شده‌امند؛ آنها فکر می‌کنندکه دستورالعمل ساخته‌شدن الماس این‌گونه است:
۱) دی‌اکسید کربن را در ۱۸۰ کیلومتری عمق زمین دفن کنید.
۲) آن را تا بیش از ۱۲۰۰ درجه حرارت دهید.
۳) آن را زیر فشار بیش از ۵۰۰۰۰ کیلوگرم نیرو بر سانتی‌متر مربع قرار دهید.
۴) به سرعت آن را به سطح زمین بیاورید تا به سرعت سرد شود.
اگر این فرآیند کمی مشکل به نظر می رسد، از تولیدکنندگان الماس مصنوعی تشکر کنید: اکنون دو راه برای ساختن الماس در آزمایشگاه وجود دارد اولین روش مصنوعی روش "فشار بالا، حرارت بالا" (HPHT) نامیده می‌شود.
این روش بیشترین شباهت را با نحوه تشکیل الماس درون کره زمین دارد و در آن گرافیت (یعنی همان کربنی که در مداد به کار می‌رود) تحت فشار و گرمای شدید قرار می‌گیرد‌.
سندان‌های کوچک در ماشین HPHT در حالی که الکتریسیته شدید از گرافیت عبور می‌کند، بر روی ان فشار می‌‌آورد، و تنها پس از چند روز یک الماس با کیفیت جواهر به وجود می‌آورد.
البته این الماس‌ها به اندازه الماس‌های طبیعی خالص نیستند، زیرا یک محلول فلزی با گرافیت مخلوط می‌شوند.
روش دیگر تولید الماس (رسوب بخار شیمیایی نامیده می شودCVD)بر مبنای فشار شدید عمل می‌کند، اما الماس‌هایی بی‌‌نقص‌تر از طبیعت می‌تواند تولید کند.یک قطعه الماس در ون یک محفظه کاهش فشار قرار داده می‌‌شوند، سپس گاز طبیعی با یک تابش مایکروو‌یو به درون این محفظه فرستاده می‌شود.
هنگامی گاز تا تقریبا ۲۰۰۰ درجه حرارت داده می‌شود، اتم‌های کربن روی الماس درون محفظه "می بارند" و به آن می‌چسبند، و غلاف کاملی شبانه دور الماس رشد می‌کند.این الماس‌های مصنوعی بیش از هر چیز به درد تولیدکنندگان کامپیوتر می‌خورند : در درجه حرارت‌هایی که در آن تراشه‌های سیلیکونی ذوب می شوند، غلاف های الماس مصنوعی مثل سنگ سخت باقی می‌مانند.
در اثر عملیاتCVD ، محیطی گازی شکل به نام پلاسما شکل می‌گیرد و در این محیط در اثر یک واکنش پیچیده شیمیایی ، اتمهای کربن خالص به شکل باران فرو می‌ریزند. این اتمهای کربن بر روی تکه‌های کوچک الماس‌های مصنوعی می‌ریزند و سپس مانند روش قبلی اتم‌های کربن به شکل ساختار اتمی الماس در می‌آیند یا به عبارت دیگر این ساختار را تقلید می‌کنند و به‌تدریج رشد کرده ، پس از دو سه روز یک سنگ قیمتی شکل می‌گیرد. در حالت کلی ، هیدروژن وگاز متان در یک اتاقک که تحت تاثیر امواج مایکروویو فوق‌العاده گرم شده است، بوسیله ذرات باردار بمباران می‌شوند.

امروزه دانشمندان پس از تحقيقات گسترده توانسته اند الماسی به وزن یک قیرات را در طول 72 ساعت تولید نمایند( 1.8 میلی گرم در هر ساعت) هم چنین این مقدار را به 8 میلی گرم در ساعت  (یک قیرات در 24 ساعت ) رسانده اند.

این الماسها را نمی توان بدون ابزار میکروسکوپ های پیشرفته از الماس طبیعی تشخیص داد و برای این کار بایستی ساختار اتمی و کریستالی بررسی گردد. یکی از روش های قابل دسترس و ارزان قیمت برای شناسایی الماس مصنوعی استفاده از نور لیزر یا نورهای ماورائ بنفش می باشد. پس از تابش این نور الماس طبیعی درخشش کمتری نسبت به الماس مصنوعی دارد. پس از تابش اشعه ماورائ بنفش و قطع آن الماس مصنوعی به درخشش ادامه داده و از خود خاصیت فسفرسانس ( درخشش تا چند دقیقه  ) نشان می دهد. این پدیده به علت نحوه ی ساخت و رشد کریستال و حضور موادی مانند نیتروژن در شبکه ی کریستالی الماس می باشد. البته بایستی توجه کرد که ساختار الماس طبیعی بصورت بلور 8 وجهی می باشد ولی الماس مصنوعی بر روی مکعب اولیه( جوانه اولیه )رشد می کند.

آزمایشات جدید دانشمندان  تا حد زیادی نسبت به رفع این پدیده موثر بوده است. یکی از عوامل موثر استفاده از کربنات بجای حلال فلزی در رشد کریستال و عامل دیگر کاهش فشار دستگاه می باشد. البته محصول کوچکتر، ولی هشت وجهی رشد می کند. لازم بذکر است الماس مصنوعی دارای زیبایی و خواص مکانیکی الماس طبیعی می باشد و هزینه تولید آن نسبتا بالا است.

منابعdaneshnameh.roshd.ir:

شبکه 4 صدا و سیما

www.s-nova.blogfa.com

جهت اطلاع بیشتر به مطلب بعد:CVD-PVDمراجعه نمایید