Il diamante sintetico viene coltivato in un laboratorio che simula la formazione naturale dei diamanti naturali.Non ci sono differenze evidenti nell'integrità strutturale del cristallo, trasparenza, indice di rifrazione, dispersione, ecc. Il diamante sintetico ha tutte le eccellenti proprietà fisiche e chimiche dei diamanti naturali, il che lo rende ampiamente utilizzato in utensili da taglio di precisione, dispositivi resistenti all'usura, semiconduttori ed elettronica dispositivi, basso rilevamento magnetico, finestre ottiche, applicazioni acustiche, biomedicina, gioielli e così via.
Prospettive applicative del diamante sintetico
Materiali da taglio e lavorazione ultraprecisa Il diamante è attualmente il minerale più duro in natura.Inoltre, ha un'elevata conduttività termica, un'elevata resistenza all'usura e stabilità chimica.Queste caratteristiche determinano che il diamante può anche essere un materiale da taglio superiore.Attraverso il grande diamante monocristallino coltivato artificialmente, è possibile realizzare ulteriormente la lavorazione ultraprecisa, che può ridurre i costi e migliorare la tecnologia.
Applicazioni ottiche
Il diamante ha un'elevata trasmittanza nell'intera banda di lunghezze d'onda dai raggi X alle microonde ed è un eccellente materiale ottico.Ad esempio, il diamante a cristallo singolo MPCVD può essere trasformato in una finestra di trasmissione di energia per dispositivi laser ad alta potenza e può anche essere trasformato in una finestra di diamante per sonde spaziali.Il diamante ha le caratteristiche di resistenza agli shock termici, resistenza alla corrosione chimica e resistenza all'usura meccanica ed è stato studiato e applicato in finestre a infrarossi, finestre a microonde, finestre laser ad alta potenza, finestre del sistema di imaging termico, finestre a raggi X e così via.
Aree di applicazione dei dispositivi quantistici
Il diamante contenente difetti di vacanza di azoto ha proprietà quantistiche uniche, può azionare il centro colore NV con un raggio specifico a temperatura ambiente, ha le caratteristiche di lungo tempo di coerenza, intensità di fluorescenza stabile, alta intensità luminosa ed è uno dei vettori di qubit con grande ricerca valore e prospettive.Un gran numero di istituti di ricerca ha condotto ricerche sperimentali intorno al centro colore NV e un gran numero di risultati di ricerca è stato ottenuto nell'imaging a scansione confocale del centro colore NV, lo studio spettrale del centro colore NV a bassa temperatura e ambiente temperatura e l'uso di microonde e metodi ottici per manipolare lo spin e hanno ottenuto applicazioni di successo nella misurazione del campo magnetico ad alta precisione, nell'imaging biologico e nel rilevamento quantistico.Ad esempio, i rilevatori di diamanti non temono gli ambienti con radiazioni estremamente difficili e le luci parassite ambientali, non hanno bisogno di aggiungere filtri e possono funzionare normalmente a temperatura ambiente e ad alte temperature, senza la necessità di un sistema di raffreddamento esterno come i rilevatori al silicio.
Aree di applicazione acustica
Il diamante presenta i vantaggi dell'alto modulo elastico, della bassa densità e dell'elevata resistenza, che è molto adatto per realizzare dispositivi a onde acustiche di superficie ad alta frequenza e alta potenza ed è un materiale ideale per realizzare dispositivi acustici ad alta fedeltà.
Aree di applicazione dell'industria medica
L'elevata durezza del diamante, l'elevata resistenza all'usura, il basso coefficiente di attrito e la buona biocompatibilità lo rendono ampiamente utilizzato nelle articolazioni protesiche, nelle valvole cardiache, nei biosensori, ecc. ed è diventato un materiale indispensabile e importante nell'industria medica moderna.
Applicazioni di gioielli
Il diamante sintetico è paragonabile al diamante naturale in termini di colore, purezza, ecc., e presenta evidenti vantaggi in termini di costi di produzione e prezzi.Nel 2018, l'autorità FTC ha incluso i diamanti coltivati sintetici nella categoria dei diamanti e i diamanti coltivati hanno inaugurato un'era di sostituzione dei diamanti naturali.Con la standardizzazione e il miglioramento degli standard di classificazione per i diamanti coltivati, il riconoscimento dei diamanti coltivati nel mercato di consumo è aumentato di anno in anno e l'industria globale dei diamanti coltivati è cresciuta rapidamente negli ultimi due anni.Secondo il decimo rapporto annuale dell'industria globale dei diamanti, pubblicato congiuntamente dalla società di consulenza gestionale americana e dall'Anversa World Diamond Center, la produzione totale di diamanti naturali nel mondo nel 2020 è scesa a 111 milioni di carati, con una diminuzione del 20%, e la produzione di diamanti coltivati ha raggiunto da 6 milioni a 7 milioni di carati, di cui dal 50% al 60% dei diamanti coltivati sono stati prodotti in Cina utilizzando la tecnologia ad alta temperatura e alta pressione, e l'India e gli Stati Uniti sono diventati i principali centri di produzione di CVD.Con l'aggiunta di noti operatori di marchi di diamanti e autorevoli istituzioni di valutazione e test in patria e all'estero, lo sviluppo dell'industria dei diamanti coltivati si è gradualmente standardizzato, il riconoscimento dei consumatori è aumentato di anno in anno e i diamanti coltivati hanno un ampio spazio di sviluppo in il mercato dei consumatori di gioielli.
Inoltre, l'azienda americana LifeGem ha realizzato la tecnologia di crescita del "diamante commemorativo", utilizzando il carbonio del corpo umano come materia prima (come capelli, ceneri) per produrre diamanti, in modo speciale per aiutare i membri della famiglia a esprimere il loro amore per la perdita cari, dando un significato speciale ai diamanti coltivati.Di recente, Hidden Valley Ranch, un famoso marchio di condimenti per l'insalata negli Stati Uniti, ha anche assunto Dean Vandenbisen, geologo e fondatore di LifeGem, per realizzare un diamante da due carati da un condimento e metterlo all'asta.Tuttavia, questi sono tutti espedienti di propaganda e non hanno alcun significato nel promuovere la produzione su larga scala.
Campo di semiconduttori a banda proibita ultra ampia
L'applicazione precedente è facile da capire per tutti e oggi voglio concentrarmi sull'applicazione del diamante nei semiconduttori.Gli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory negli Stati Uniti hanno pubblicato un articolo su APL (Applied Physics Letters), l'idea principale è che il diamante CVD di alta qualità può essere utilizzato per "semiconduttori a banda larga ultra larga" e promuoverà notevolmente lo sviluppo di potenza griglie, locomotive e veicoli elettrici.
In breve, lo spazio di sviluppo del diamante sintetico come gioielleria è prevedibile, tuttavia il suo sviluppo applicativo scientifico e tecnologico è illimitato e la domanda è notevole.Da un punto di vista a lungo termine, se l'industria dei diamanti sintetici vuole svilupparsi costantemente nel lungo periodo, deve essere trasformata in una necessità per la vita e la produzione, ed eventualmente applicata nelle industrie tradizionali e nei campi ad alta tecnologia.Solo facendo del nostro meglio per sviluppare il suo valore d'uso possiamo massimizzarne le eccellenti prestazioni.Se la produzione tradizionale continua, la domanda continuerà.Con l'ulteriore sviluppo della tecnologia di sintesi del diamante, la sua importanza è stata portata all'apice della "strategia nazionale" da alcuni media.Nell'odierna offerta sempre più scarsa e limitata di diamanti naturali, l'industria dei diamanti sintetici può portare questo vessillo strategico.
Orario postale: 23 marzo 2022