Fine Cast

Bezkrāsains briljants, kas izveidots no dimanta, kas ražots pēc CVD (ķīmiskā tvaika nogulsnēšanas) metodes
Bezkrāsains briljants, kas izveidots no dimanta, kas
ražots pēc CVD (ķīmiskā tvaika nogulsnēšanas) metodes

Sintētiskie dimanti, kas tiek izmantoti kā dārgakmeņi tiek ražoti izmantojot CVD (ķīmiskā tvaika nogulsnēšanas) vai HPHT (augsta spiediena, augstas temperatūras) metodi. Šādi ražoti sintētiskie dimanti ir pieejami dzeltenīgā vai zilā nokrāsā, un, retāk arī dzidri bezkrāsaini (balti).

Dzeltenā nokrāsa veidojas no slāpekļa piemaisījumiem sintētisko dimantu ražošanas procesā, bet zilā krāsa no bora piemaisījumiem. Citas krāsas, tādas, kā, piemēram, rozā vai zaļa ir iegūstamas pēc sintētisko dimantu sintēzes, izmantojot apstarošanu.

Piemiņas dimants, kas veidots no cilvēka matiem
Piemiņas dimants, kas veidots no cilvēka matiem

Vairāki uzņēmumi piedāvā izveidot piemiņas dimantus, kuri tiek „audzēti”, izmantojot mirstīgās atliekas, kas palikušas pēc kremācijas.

Dārgakmens kvalitātes dimanti, kas „audzēti” laboratorijas apstākļos var būt ķīmiski, fizikāli un optiski identiski ar dabīgajiem dimantiem, bet tos var atšķirt ar spektroskopiju infrasarkanajos, ultravioletajos vai rentgena viļņos. „DiamondView” testerī (no „De Beers”) tiek izmantota UV fluorescence, lai noteiktu slāpekļa, niķeļa vai citu metālu piemaisījumus, HPHT vai CVD dimantiem.

Dabīgo dimantu rūpniecības jomā aktīvi tiek attīstīti dažādi mārketinga un izplatīšanas apkarošanas pasākumi, lai izskaustu sintētiskos dimantus no dārgakmeņu tirgus. Trīs lielākie dabīgo dimantu izplatītāji pasaulē jau ir publiski paziņojuši par savu dimantu pārdošanu pilnībā atklājot katra atsevišķa dimanta izcelsmi, un, ir īstenojuši pasākumus, lai ar lāzeru ierakstītu sērijas numuru katrā dārgakmenī.

Mehāniskie un griezējinstrumenti

Dimanti slīpmašīnas asmenī
Dimanti slīpmašīnas asmenī

Sintētiskā dimanta pielietojums rūpniecībā pārsvarā tiek saistīts ar tā cietību, jo šī īpašība padara dimantu par ideālu materiālu mehāniskajiem un griezējinstrumentiem. Kā cietāko zināmo dabiskas izcelsmes materiālu, dimantu var izmantot, lai pulētu vai grieztu dažādus materiālus, ieskaitot citus dimantus.

Sintētiskā dimanta pulveris
Sintētiskā dimanta pulveris

Lielākās sintētisko dimantu pielietojuma jomas rūpniecībā ir dimanta-plākšņu urbju, uzgaļu, zāģu un dimanta pulvera, kā abrazīva, ražošana.

Lai arī dabīgos dimantus lieto šiem nolūkiem, tomēr HPHT dimanti ir populārāki, galvenokārt dēļ to mehānisko īpašību labākas reproducējamības.

Siltumvadītspēja

Dimanta maisījuma siltuma izkliedētājs (ar sudraba slāni) šķērsgriezums
Dimanta maisījuma siltuma izkliedētājs (ar sudraba slāni) šķērsgriezums

Tā kā lielākā daļa materiālu, kam piemīt liela siltumvadītspēja, ir arī elektrību vadoši materiāli (metāli), tīrs sintētiskais dimants ir lielisks siltuma vadītājs un tam piemīt arī niecīga elektriskā vadītspēja. Šī kombinācija ir nenovērtējami augsta elektronikā, kur dimants tiek lietots kā siltuma satekne lieljaudas pusvadītāju lāzeros, lāzera matricās un lieljaudas tranzistoros.

Optiskais materiāls

CVD dimanta lēca
CVD dimanta lēca

Dimants ir ciets, ķīmiski inerts, tam ir augsta siltuma vadītspēja un zems termiskās izplešanās koeficients. Šīs īpašības padara dimantu pārāku par visiem citiem esošajiem logu materiāliem, kas laiž cauri infrasarkano un mikroviļņu starojumu. Tāpēc, sintētiskais dimants sāk aizstāt cinka selenīdu, ko izmanto kā izejas logu lieljaudas CO2 lāzeros un citās iekārtās. Šie sintētisko dimantu logi tiek veidoti kā diski ar lielu diametru (apmēram 10 cm) un plāni (lai samazinātu absorbciju), tomēr šim nolūkam var izmanto tikai pēc CVD metodes ražotos sintētiskos dimantus.

Elektronika

Sintētiskajam dimantam ir vairāki iespējamie pielietojumi kā pusvadītājam, jo to var leģēt (savienot, sakausēt) ar tādiem piemaisījumiem, kā, piemēram, boru un fosforu. Tā kā šie elementi satur vienu vairāk, vai vienu mazāk valences elektronu, nekā tas ir ogleklim, tie savukārt pārvērš sintētisko dimantu par p-tipa vai n-tipa pusvadītāju. Izveidojot p-n savienojumu, sintētiskā dimanta secīga papildināšana, bagātināšana ar boru un fosforu rada gaismas diodes (LED), kas ražo 235 nm UV gaismu.

Vēl viena sintētiskā dimanta noderīga īpašība elektronikas jomā ir tā lielā nesēja mobilitāte, kas sasniedz 4500 cm2 / (V • s) vienā CVD dimanta kristālā. Augsta mobilitāte ir labvēlīga augstfrekvences tranzistoros. Platjoslas intervāls dod dimantam lieliskas dielektriskās īpašības. Apvienojumā ar dimanta augsto mehānisko stabilitāti, šīs īpašības tiek izmantotas prototipa lieljaudas slēdžos spēkstacijās.

Tā kā dimants ir mehāniski un ķīmiski stabils, to var izmantot kā elektrodu pie tādiem apstākļiem, kuros tradicionālie materiāli tiktu iznīcināti. Sintētisko dimantu, kā elektrodu, var izmantot notekūdeņu attīrīšanai, un, arī spēcīgu oksidētāju ražošanā.

Dimantus var arī izmantot, lai noteiktu oksidēšanās-reducēšanās reakcijas, kas nav izpētamas ierastos apstākļos, un, dažos gadījumos, tie mazina oksidējošos-reducējošos organiskos sārņus ūdens krājumos.

Sintētisko dimantu mūsdienās jau izmanto kā starojuma (radiācijas) detektoru. Tas ir starojuma izturīgs, un tam ir 5,5 eV platjoslas intervāls (istabas temperatūrā).