Diament syntetyczny jest hodowany w laboratorium, które symuluje naturalne tworzenie się diamentów naturalnych.Nie ma oczywistych różnic w integralności struktury kryształu, przezroczystości, współczynniku załamania światła, dyspersji itp. Diament syntetyczny ma wszystkie doskonałe właściwości fizyczne i chemiczne diamentów naturalnych, dzięki czemu jest szeroko stosowany w precyzyjnych narzędziach tnących, urządzeniach odpornych na zużycie, półprzewodnikach i elektronice urządzenia, niska detekcja magnetyczna, okna optyczne, zastosowania akustyczne, biomedycyna, biżuteria i tak dalej.
Perspektywy zastosowania diamentu syntetycznego
Cięcie materiałów i ultraprecyzyjna obróbka Diament jest obecnie najtwardszym minerałem w przyrodzie.Ponadto posiada wysoką przewodność cieplną, wysoką odporność na zużycie i stabilność chemiczną.Te cechy decydują o tym, że diament może być również doskonałym materiałem tnącym.Dzięki sztucznie hodowanemu dużemu diamentowi monokrystalicznemu można dalej realizować ultraprecyzyjną obróbkę, co może obniżyć koszty i ulepszyć technologię.
Zastosowania optyczne
Diament ma wysoką przepuszczalność w całym paśmie długości fal od promieni rentgenowskich po mikrofale i jest doskonałym materiałem optycznym.Na przykład monokrystaliczny diament MPCVD można przekształcić w okno transmisji energii dla urządzeń laserowych o dużej mocy, a także w okno diamentowe dla sond kosmicznych.Diament ma właściwości odporności na szok termiczny, odporność na korozję chemiczną i odporność na zużycie mechaniczne i został zbadany i zastosowany w oknie podczerwieni, oknie mikrofalowym, oknie lasera dużej mocy, oknie systemu obrazowania termicznego, oknie rentgenowskim i tak dalej.
Obszary zastosowań urządzeń kwantowych
Diament zawierający defekty wakatu azotowego ma unikalne właściwości kwantowe, może obsługiwać centrum kolorów NV z określoną wiązką w temperaturze pokojowej, ma cechy długiego czasu koherencji, stabilne natężenie fluorescencji, wysokie natężenie światła i jest jednym z nośników kubitowych z doskonałymi badaniami wartość i perspektywy.Duża liczba instytucji badawczych przeprowadziła badania eksperymentalne wokół centrum kolorów NV, a dużą liczbę wyników badań osiągnięto w skanowaniu konfokalnym centrum kolorów NV, badaniu spektralnym centrum kolorów NV w niskiej temperaturze i pomieszczeniu temperatury oraz zastosowanie metod mikrofalowych i optycznych do manipulowania spinem, a także udało się znaleźć skuteczne zastosowania w precyzyjnych pomiarach pola magnetycznego, obrazowaniu biologicznym i detekcji kwantowej.Na przykład wykrywacze diamentowe nie boją się ekstremalnie trudnych warunków promieniowania i rozproszonego światła otoczenia, nie muszą dodawać filtrów i mogą normalnie pracować w temperaturze pokojowej i wysokich temperaturach, bez konieczności stosowania zewnętrznego systemu chłodzenia, takiego jak czujniki krzemowe.
Obszary zastosowań akustycznych
Diament ma zalety wysokiego modułu sprężystości, niskiej gęstości i wysokiej wytrzymałości, co jest bardzo odpowiednie do wytwarzania urządzeń z falami akustycznymi o wysokiej częstotliwości i dużej mocy, i jest idealnym materiałem do wytwarzania urządzeń akustycznych o wysokiej wierności.
Obszary zastosowań w branży medycznej
Wysoka twardość diamentu, wysoka odporność na ścieranie, niski współczynnik tarcia i dobra biokompatybilność sprawiają, że jest on szeroko stosowany w protezach stawów, zastawkach serca, bioczujnikach itp. i stał się niezbędnym i ważnym materiałem we współczesnym przemyśle medycznym.
Aplikacje jubilerskie
Diament syntetyczny jest porównywalny z diamentem naturalnym pod względem koloru, przejrzystości itp. i ma oczywiste zalety pod względem kosztów produkcji i ceny.W 2018 r. organ FTC zaliczył syntetyczne diamenty hodowlane do kategorii diamentów, a diamenty hodowlane zapoczątkowały erę substytucji diamentów naturalnych.Wraz ze standaryzacją i poprawą standardów klasyfikacji diamentów hodowlanych, uznanie diamentów hodowlanych na rynku konsumenckim rosło z roku na rok, a światowy przemysł diamentów hodowlanych szybko się rozwijał w ciągu ostatnich dwóch lat.Według dziesiątego rocznego raportu światowego przemysłu diamentowego, opublikowanego wspólnie przez amerykańską firmę konsultingową w zakresie zarządzania i Antwerp World Diamond Center, całkowita produkcja diamentów naturalnych na świecie w 2020 roku spadła do 111 milionów karatów, spadek o 20%, a produkcja diamentów hodowlanych sięgała od 6 do 7 milionów karatów, z czego od 50% do 60% diamentów hodowlanych wyprodukowano w Chinach przy użyciu technologii wysokotemperaturowej i wysokociśnieniowej, a głównymi ośrodkami produkcji CVD stały się Indie i Stany Zjednoczone.Dzięki dodaniu znanych operatorów marki diamentów oraz autorytatywnych instytucji oceniających i testujących w kraju i za granicą, rozwój przemysłu diamentów uprawnych stopniowo ulega standaryzacji, uznanie konsumentów rosło z roku na rok, a diamenty uprawne mają dużą przestrzeń do rozwoju w rynek konsumencki biżuterii.
Ponadto amerykańska firma LifeGem zrealizowała technologię wzrostu „pamiątkowego diamentu”, wykorzystując węgiel z ludzkiego ciała jako surowce (takie jak włosy, prochy) do wytwarzania diamentów, w szczególny sposób, aby pomóc członkom rodziny wyrazić swoją miłość do utraconych bliskich, nadając szczególne znaczenie diamentom hodowlanym.Ostatnio Hidden Valley Ranch, popularna marka sosów sałatkowych w Stanach Zjednoczonych, również zatrudniła Deana Vandenbisena, geologa i założyciela LifeGem, aby zrobił z przyprawy dwukaratowy diament i wystawił go na aukcji.Są to jednak wszystko chwyty propagandowe i nie mają żadnego znaczenia w promowaniu produkcji na dużą skalę.
Ultraszerokie pole półprzewodnikowe z przerwą wzbronioną
Poprzednia aplikacja jest łatwa do zrozumienia dla każdego, a dzisiaj chcę skupić się na zastosowaniu diamentu w półprzewodnikach.Naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory w Stanach Zjednoczonych opublikowali artykuł w APL (Applied Physics Letters), główną ideą jest to, że wysokiej jakości diament CVD może być używany do „półprzewodników o ultraszerokim paśmie wzbronionym” i będzie znacznie promować rozwój mocy sieci, lokomotywy i pojazdy elektryczne.
Krótko mówiąc, przestrzeń rozwojowa syntetycznego diamentu jako biżuterii jest przewidywalna, jednak jej rozwój naukowy i technologiczny jest nieograniczony, a popyt jest znaczny.Z długoterminowego punktu widzenia, jeśli przemysł diamentów syntetycznych chce się w dłuższej perspektywie rozwijać stabilnie, musi zostać przekształcony w konieczność do życia i produkcji, a ostatecznie zastosowany w tradycyjnych gałęziach przemysłu i dziedzinach zaawansowanych technologii.Tylko starając się jak najlepiej rozwijać jego wartość użytkową, możemy zmaksymalizować jego doskonałą wydajność.Jeśli tradycyjna produkcja będzie kontynuowana, popyt będzie kontynuowany.Wraz z dalszym rozwojem technologii syntezy diamentów jej znaczenie zostało przez niektóre media podniesione do rangi „strategii narodowej”.W dzisiejszych czasach coraz bardziej ograniczonej i ograniczonej podaży diamentów naturalnych, przemysł diamentów syntetycznych może nosić ten strategiczny sztandar.
Czas publikacji: 23.03.-2022