A Deposição Química em Vapor (CVD) é um método utilizado para produzir diamantes a partir de uma mistura de hidrocarbonetos gasosos. O processo envolve a colocação de uma fina semente de diamante numa câmara selada, aquecendo-a a cerca de 800 graus Celsius, e enchendo a câmara com um gás rico em carbono, como o metano, misturado com outros gases. Os gases são ionizados, quebrando as suas ligações moleculares e permitindo que o carbono puro adira à semente de diamante. Este carbono acumula-se então, átomo a átomo, camada a camada, formando um novo cristal de diamante.
Explicação detalhada:
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Preparação da Semente de Diamante:
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O processo começa com a seleção de uma fina fatia de semente de diamante, normalmente com cerca de 300 microns de espessura e 10x10mm de tamanho. Esta semente é muitas vezes proveniente de um diamante previamente criado em laboratório. Ela é cuidadosamente limpa para garantir que não haja defeitos, pois qualquer impureza se transformaria em inclusões no novo diamante.Montagem da câmara:
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A semente de diamante limpa é colocada numa câmara selada. A vedação é crucial para evitar a entrada de gases externos, que poderiam afetar a pureza e a qualidade do diamante que está a ser cultivado.
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Introdução de gases:
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A câmara é então preenchida com uma mistura de gases ricos em carbono, geralmente metano combinado com hidrogénio. Às vezes, o nitrogénio pode ser adicionado para acelerar o processo, embora isso possa levar a uma tonalidade amarelada no diamante, o que geralmente é evitado pelos produtores de diamantes sintéticos de alta qualidade.Aquecimento e Ionização:
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Os gases dentro da câmara são aquecidos a temperaturas muito altas, normalmente em torno de 800°C. Esta alta temperatura é necessária para quebrar o gás que contém carbono e hidrogénio, facilitando a formação de grupos reactivos. Os gases são então ionizados, muitas vezes utilizando micro-ondas ou lasers, o que quebra as ligações moleculares nos gases.
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Deposição e crescimento:
O processo de ionização resulta na quebra das moléculas de gás, permitindo que o carbono puro adira à semente de diamante. Este carbono acumula-se lentamente sobre a semente, formando fortes ligações atómicas com a estrutura de diamante existente. O crescimento ocorre camada por camada, com cada camada aumentando o tamanho e a complexidade do cristal de diamante.
Ambiente controlado:
