Kim cương nhân tạo

[platin]

KIM CƯƠNG NHÂN TẠO

Kim cương rất hiếm trong tự nhiên, đó là chưa nói đến các viên kim cương có kích thước lớn,

vì vậy các viên kim cương có kích thước rất lớn được phát hiện trên thế giới có kích thước rất lớn

thì được coi là thứ “vô giá” của thế giới và được ghi vào sách kỉ lục.

Kim cương có tính khúc xạ rất mạnh , dưới ánh sáng trông chúng có màu sắc rực rỡ , sáng lóe cả

mắt .Hơn nữa kim cương lại rất cứng , hiếm lên rất quý giá, nó đã sớm được người ta cho là đồ

trang sức rất quý .

Vào đầu thế kỉ 19, ở viện khoa học Fienze Itali, một số viện sĩ định dùng kính lúp để nghiên

cứu tính khúc xạ của Kim cương. Khi cho tụ ánh sáng mặt trời chiếu lên Kim cương họ thấy bùng

cháy lên một luồng khói xanh và Kim cương biến thành màu đen. Sau này người ta mới rõ rằng,

loại kim cương cứng vô tỉ đó cùng với than chì mềm lại cùng một nhà,chúng đều do nguyên tử

cacbon cấu tạo nên,chỉ có cách sắp xếp các nguyên tử trong chúng là khác nhau .

Kim cương thiên nhiên là do yếu tố cacbon dưới điêu kiện nhiệt độ và áp suất cao trong vỏ trái đất tạo thành. Thế nhưng liệu từ điều kiện nhiệt độ và áp suất cao có thể biến loại than chì rẻ tiền thành kim cương quí giá được không ? Người ta bắt đầu tiến hành thí nghiệm, nhưng việc đồng thời tạo được nhiệt độ và áp suất cao là điều hết sức khó khăn, vì vậy trong mấy chục năm, người ta tiến hành thí nghiệm mà không thành công. Mãi đến năm 1954 người ta mới chế tạo được kim cương nhân tạo, sau đó nhanh chóng được tiến hành sản xuất trên qui mô công nghiệp.

Kim cương nhân tạo cũng giống như kim cương thiên nhiên đều có nhiều tính chất có ích, như kim cương có độ cứng nổi danh, cho đến nay kim cương vẫn được xem là “quán quân tuyệt đối” về độ cứng trong các khoáng vật. Nếu người ta gắn máy khoan thăm dò lòng đất, không chỉ là bền mà tốc độ khoan còn tăng nhanh hơn mũi khoan thường tốc độ. Nếu dùng kim cương làm khuôn kéo sợi, có thể kéo Vonfram, molyden thành sợi bé hơn sợi tơ nhện, sợi kéo ra lại rất trơn bóng. Một khuôn kéo sợi kim cương có tuổi thọ rất lớn, có thể bền hơn 250 khuôn kéo sợi bằng kim loại.Chính vì vậy lượng kim cương thiên nhiên không thể đáp ứng đủ yêu cầu, lên nhiều quốc gia đã phát triển sản xuất kim cương trên qui mô công nghiệp.

Hiện tại đã có 3 cách chế tạo kim cương nhân tạo: Cách thứ nhất là dùng phương pháp áp suất tĩnh. Đó là cách lấy than chì làm nguyên liệu có thêm ít hạt kim cương rồi cho vào máy ép với hơn 1 vạn tấn, nhờ điện và áp suất để tạo ra kim cương. Bởi vì than chì cần nhiệt độ và áp suất rất cao, thì các nguyên tử cacbon mới “ sắp xếp” lại để biến thành kim cương. Cách thứ hai là phương pháp cháy nổ: người ta thêm nitro glyxerin cũng như các chất nổ khác, nhờ điện cháy nổ để sinh nhiệt độ và áp suất cao, than chì biến thành kim cương. Cách thứ ba là kéo tinh thể: người ta cho vào than chì một ít tinh thể kim cương nhỏ để làm “ hạt giống”, dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, bột than chì biến thành kim cương và nóng chảy, sau đó tinh thể sẽ lớn dần lên. Dùng phương pháp cháy nổ ta thường thu được loại kim cương có kích thước lớn thuộc cấp độ đá quí. Thường có kích thước lớn đến 5mm.

Trước đó các nước trên thế giới thường dùng phương pháp áp suất tĩnh để sản xuất kim cương theo qui mô công nghiệp, và thường thu được loại kim cương cấp bột mài có kích thước từ 0.1-1mm.