Diamante sintético
Los diamantes sintéticos también son conocidos como diamantes CVD, donde CVD se refiere al método de producción, que son la síntesis de alta presión y alta temperatura (en inglés: high-pressure high-temperature), y deposición química de vapor (en inglés: chemical vapor deposition), respectivamente.
No obstante, los diamantes "naturales del tipo IIa", normalmente de color marrón, reciben también tratamiento HPHT (exposición a altas presiones y altas temperaturas), consiguiendo con este proceso diamantes muy blancos.
Ha sido demostrado un cuarto método en el laboratorio: tratar grafito con ultrasónica de alta potencia, pero no tiene aún aplicaciones comerciales.
Los éxitos más tempranos fueron reportados por James Ballantyne Hannay en 1879[1] y por Henri Moissan en 1893.
La contracción generada por el enfriamiento, supuestamente producía la alta presión requerida para transformar el grafito en diamante.
[9][10] Los intentos de replicación más definitivos fueron llevados a cabo por Sir Charles Algernon Parsons.
Parsons fue conocido por su aproximación minuciosamente exacta y su metodicidad en el almacenamiento de registros: todos sus resultados fueron preservados para posterior análisis por un equipo independiente.
Desch a publicar un artículo[13] en el que enunciaba su creencia de que no había sido producidos diamantes sintéticos a la fecha (incluyendo los de Moissan y otros).
[9] En 1941, se estableció un acuerdo entre las compañías General Electric (GE), Norton y Carborundum para desarrollar una síntesis de diamante.
Howard Tracy Hall y otros se unieron a este proyecto poco después.
[14] El grupo Schenectady hizo mejoras en los yunques diseñados por Percy Bridgman, quien recibió un Premio Nobel por su trabajo en 1946.
Bundy y Strong hicieron las primeras mejoras, luego Hall realizó otras.
Estos metales actuaban como un "solvente-catalizador", que tanto disolvían al carbono como aceleraban su conversión en diamante.
[17][18] Fue la primera persona en hacer crecer un diamante sintético con un proceso reproducible, verificable y bien documentado.
Abandonó la General Electric en 1955, y tres años más tarde desarrolló un nuevo aparato para la síntesis de diamante —una prensa tetraédrica con cuatro yunques— para evitar infringir su patente previa, que aún estaba asignada a General Electric.
El equipo usó un aparato diseñado por Baltzar von Platen y Anders Kämpe.
[14][21] La presión fue mantenida dentro del dispositivo a un estimado de 8,4 GPa durante una hora.
Fueron producidos unos pocos diamantes pequeños, pero no del tamaño ni calidad de gema.
Las inclusiones eran comunes, especialmente de forma aplanada, debidas al níquel.
Entre los diamantes naturales, solo las gemas azules más raras exhibían estas propiedades.
Los yunques también sirven como electrodos que proporciona corriente eléctrica a la celda comprimida para calentarla.
[35] Las prensas de banda todavía se utilizan hoy en día, pero son una escala mucho mayor que el diseño original.
[38] La prensa cúbico se creó poco después de aumentar el volumen sometido a presión.
Sin embargo, los prensas cúbicos no puede ser fácilmente ampliado a mayores volúmenes: el volumen a presión se puede aumentar mediante el uso de grandes yunques, pero esto también aumenta la cantidad de fuerza necesaria en los yunques para alcanzar la misma presión.
Durante la explosión, la presión y la temperatura en la cámara es lo suficientemente alta como para convertir el carbono de los explosivos en diamante.
Esta técnica requiere un equipo relativamente sencillo y los procedimientos, pero solo ha sido reportado por dos grupos de investigación, y no tiene ningún uso industrial a partir de 2009.
