Industrielle-diamanter refererer til alle diamanter, der ikke bruges i smykker, men i stedet anvendes som funktionelle materialer i industrielle områder. Takket være deres egenskaber, herunder den højeste kendte hårdhed i naturen, ekstrem høj varmeledningsevne og fremragende kemisk inerthed, omtales de ofte som "industriens tænder" og er uundværlige nøglematerialer i moderne fremstilling og banebrydende-teknologi.
Du kan tænke på det som en stor "familie", der har udviklet en bred vifte af grene med hensyn til fremstillingsmetoder, former og specifikke applikationer til at tjene forskellige industrielle scenarier.
Hvor kommer industrielle diamanter fra? De er primært syntetiske, med naturlige diamanter, der fungerer som et supplement.
Selvom naturlige diamanter findes i naturen, er mere end 90% af de diamanter, der bruges i industrien i dag, syntetiske. Dette skyldes ikke kun, at naturressourcerne er knappe, men endnu vigtigere, fordi syntetisk teknologi giver mulighed for tilpasning af diamantegenskaber til at opfylde specifikke behov, samtidig med at omkostningerne holdes under kontrol. Kina er i øjeblikket verdens største producent, der tegner sig for mere end 95% af den globale produktion, hvor Henan-provinsen alene tegner sig for mere end 80% af landets samlede produktion.
Industriel produktion er primært opdelt i to store teknologiske tilgange med hver sit fokus, som tilsammen danner forsyningssystemet for industrielle diamanter:
1. Højt-tryk, høj-temperaturmetode (HPHT). Denne metode simulerer de høje-temperatur- og højtryksforhold, der findes dybt inde i Jorden, for at omdanne grafit til diamant under påvirkning af en metalkatalysator. Typisk kræves tryk på 5-7 GPa og temperaturer på 1300-1700 grader. De resulterende diamanter har form af granulat, enkelt-krystalmikropulver eller store enkeltkrystaller. HPHT-metoden muliggør bulk-diamantsyntese, tilbyder høj produktionseffektivitet og er omkostningseffektiv-, hvilket gør den til den almindelige produktionsmetode for slibende-diamanter. Det er dog vanskeligt at producere store-enkeltkrystaldiamanter med-høj-renhed, og metalurenheder er tilbøjelige til at forblive i slutproduktet.
2. Kemisk dampaflejring (CVD). Princippet involverer nedbrydning af kulstof-holdige gasser under lav-tryksforhold, hvilket får kulstofatomer til at "vokse" lag for lag i en diamantstruktur på substratoverfladen. Typisk skal trykket være under 1 atmosfære, og temperaturen skal være mellem 600 og 1000 grader. Den resulterende diamant har form af en tynd film eller belægning. Diamant fremstillet ved kemisk dampaflejring (CVD) er meget ren, kan aflejres ensartet over store områder og kan bruges til at skabe belægninger med komplekse former. Det er den primære metode til fremstilling af funktionel diamant; dog er vækstraten relativt langsom, og udstyrsomkostningerne er høje.
