La deposizione chimica da vapore (CVD) è un metodo utilizzato per far crescere i diamanti da una miscela di gas idrocarburi. Il processo prevede il posizionamento di un sottile seme di diamante in una camera sigillata, il riscaldamento a circa 800 gradi Celsius e il riempimento della camera con un gas ricco di carbonio, come il metano, mescolato ad altri gas. I gas vengono ionizzati, rompendo i loro legami molecolari e permettendo al carbonio puro di aderire al seme di diamante. Questo carbonio si accumula quindi, atomo per atomo, strato per strato, formando un nuovo cristallo di diamante.
Spiegazione dettagliata:
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Preparazione del seme di diamante:
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Il processo inizia con la selezione di una sottile fetta di seme di diamante, in genere dello spessore di circa 300 micron e delle dimensioni di 10x10 mm. Spesso questo seme proviene da un diamante precedentemente creato in laboratorio. Viene pulito accuratamente per garantire l'assenza di difetti, in quanto eventuali impurità si trasformerebbero in inclusioni nel nuovo diamante.Preparazione della camera:
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Il seme di diamante pulito viene inserito in una camera sigillata. La sigillatura è fondamentale per evitare l'ingresso di gas esterni che potrebbero compromettere la purezza e la qualità del diamante in fase di crescita.
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Introduzione dei gas:
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La camera viene quindi riempita con una miscela di gas ricchi di carbonio, solitamente metano combinato con idrogeno. A volte si può aggiungere azoto per accelerare il processo, anche se questo può portare a una colorazione giallastra del diamante, generalmente evitata dai produttori di diamanti sintetici di alta qualità.Riscaldamento e ionizzazione:
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I gas all'interno della camera vengono riscaldati a temperature molto elevate, in genere intorno agli 800°C. Questa temperatura elevata è necessaria per scomporre i gas contenenti carbonio e idrogeno, facilitando la formazione di gruppi reattivi. I gas vengono quindi ionizzati, spesso utilizzando microonde o laser, per rompere i legami molecolari nei gas.
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Deposizione e crescita:
Il processo di ionizzazione provoca la rottura delle molecole di gas, permettendo al carbonio puro di aderire al seme di diamante. Questo carbonio si accumula lentamente sul seme, formando forti legami atomici con la struttura del diamante esistente. La crescita avviene strato per strato e ogni strato aumenta le dimensioni e la complessità del cristallo di diamante.
Ambiente controllato:
