Существует два основных производственных процесса для искусственных алмазных грубых материалов: метод высокой температуры и высокого давления (HTHP) и метод химического осаждения паров (CVD). Поток процесса кратко описан следующим образом:
Метод высокой температуры и высокого давления (HTHP)
1. Подготовка сырья: выберите графит высокой чистоты в качестве источника углерода, обычно требуя, чтобы чистота графита была выше 99%. В то же время выберите подходящие металлические катализаторы, такие как железо, никель, кобальт и т. Д. И их сплавы, чтобы сделать катализаторные листы или порошки катализатора определенных форм и размеров.
2. Соберите блок синтеза: собирайте графит и катализатор в камере синтеза в определенном порядке и манере. Как правило, графит обернут в середину катализатора, образуя определенную структуру, чтобы облегчить реакцию при высокой температуре и высоком давлении.
3. Высокая температура и синтез высокого давления: поместите собранный блок синтеза в оборудование высокого и высокого давления, примените высокое давление 5-6 ГПа через гидравлическую систему и используйте нагревательное устройство для повышения температуры до 1400-1600 ℃ . Держите его в этом состоянии в течение определенного периода времени, чтобы графит преобразован в алмаз под действием металлического катализатора.
4. Охлаждение и депрессирование: после завершения реакции синтеза температура и давление постепенно снижаются, чтобы охладить материал в камере синтеза до комнатной температуры, а давление снижается до нормального давления.
5. Разделение и очищение продукта. Синтезированный продукт вынимается из камеры синтеза, а непрореагировавшие примеси, такие как катализатор графита и металлов, удаляются с помощью химической обработки, механического раздавливания и других методов получения искусственного алмаза.
Химическое осаждение паров (сердечно -сосудистые заболевания)
1. Подготовка субстрата: выберите подходящие субстратные материалы, такие как кремний, молибден, вольфрамовый и т. Д., И предварительно обрабатывать субстрат путем чистки, полировки и других предварительных обработок, чтобы улучшить качество осаждения и адгезию алмаза на подложке.
2. Смешивание и введение газа: смешивайте метатан, водород и другие газы в определенной пропорции и введите их в реакционную камеру через систему доставки газа. Среди них метан используется в качестве источника углерода, а водород используется для корректировки реакционной атмосферы и стимулирования роста алмаза.
3. Возбуждение в плазме: в реакционной камере плазма генерируется микроволновыми печами, радиочастотами, дугами постоянного тока и другими методами для диссоциации и возбуждения смешанного газа с образованием плазменной среды, содержащей активные частицы, такие как атомы углерода и атомы водорода.
4. Осаждение и рост алмаза: под действием плазмы атомы углерода адсорбируются, диффундируют и откладываются на поверхности субстрата, постепенно растущий в кристаллы алмазов. Скорость роста и качество алмаза можно контролировать путем точно управлять такими параметрами, как температура реакции, поток газа и мощность плазмы.
5. Сбор и обработка продукта: после завершения осаждения подложка удаляется из реакционной камеры, а алмазы, нанесенные на подложку, собираются и предварительно обрабатываются, такие как очистка и резка, для получения искусственного алмазного грубых материалов.
