O método CVD para diamantes sintéticos envolve o crescimento de cristais de diamante a partir de uma mistura de gás hidrocarboneto numa câmara de vácuo, utilizando técnicas de deposição de vapor químico.
Este processo é conhecido por produzir diamantes de alta qualidade, de partículas grandes, com alta pureza e clareza.
Inicialmente, havia problemas com a cor dos diamantes CVD, mas os avanços tecnológicos estão a resolver estes problemas.
5 pontos-chave explicados: O Método CVD para Diamantes Sintéticos
1. Configuração e Processo
Preparação da Câmara: Os cristais de diamante são colocados numa câmara de crescimento.
Esta câmara é então preenchida com um gás contendo carbono, normalmente uma mistura de metano e hidrogénio.
Aquecimento e Ativação: A câmara é aquecida a temperaturas entre 900-1200°C.
Um feixe de micro-ondas é usado para ativar o gás, fazendo com que ele forme uma nuvem de plasma.
Crescimento do diamante: Dentro deste plasma, os átomos de carbono são precipitados e depositados sobre os cristais semente.
Esta deposição ocorre camada por camada, fazendo crescer os cristais de diamante.
Ciclo e Polimento: Os diamantes são periodicamente removidos, polidos para remover qualquer carbono não diamantado e, em seguida, reinseridos na câmara para continuar a crescer.
Este processo pode demorar várias semanas.
2. Variantes tecnológicas
Existem várias vias técnicas para a CVD, incluindo a HFCVD, a CVD por jato de plasma DC Arc, a DC-PACVD e a MPCVD.
Entre estas, a MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition) é a mais utilizada devido à sua maturidade e eficácia na produção de diamantes grandes e de alta qualidade.
No método MPCVD, as micro-ondas são usadas para ionizar a mistura de gases, gerando plasma.
Este plasma facilita a deposição de átomos de carbono sobre as sementes de diamante, permitindo o crescimento de diamantes monocristalinos de maiores dimensões.
3. Vantagens e desafios
Vantagens: Os diamantes CVD normalmente têm maior clareza do que os diamantes sintéticos HPHT (Alta Pressão, Alta Temperatura), com a maioria dos produtos classificados acima de VS (Muito Ligeiramente Incluído).
O processo também permite o crescimento de partículas grandes, o que é uma vantagem significativa no mercado de pedras preciosas.
Desafios: Inicialmente, os diamantes CVD tendiam a ter uma cor acastanhada, o que era uma desvantagem em comparação com os diamantes HPHT.
No entanto, as recentes melhorias tecnológicas atenuaram significativamente este problema, permitindo a produção de diamantes CVD incolores.
4. Impacto no mercado
Os diamantes sintéticos CVD tornaram-se mais comuns no mercado, oferecendo uma alternativa sustentável e acessível aos diamantes naturais.
Eles também são diferentes dos sintéticos HPHT, tanto em termos de seu processo de produção quanto de suas propriedades físicas.
5. Resumo
O método CVD para diamantes sintéticos é um processo sofisticado que utiliza a deposição de vapor químico para produzir diamantes de alta qualidade a partir de misturas de gases.
Embora tenha enfrentado desafios, particularmente com a cor, os avanços tecnológicos em curso continuam a melhorar a qualidade e o apelo dos diamantes CVD no mercado de pedras preciosas.
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