Метод HPHT

Метод HPHT

HPHT сфера
Единственным экономичным процессом выращивания крупных монокристаллов синтетического алмаза (1 + ct) по-прежнему является метод высокого давления / высокотемпературного потока. Инженеры General Electric, Sumitomo Electric и De Beers используют реакционный сосуд в так называемом «ленточном» устройстве, установленном в гидравлическом прессе высокого давления, хотя конструктивные детали их соответствующего оборудования, по-видимому, различаются. Когда в качестве потока используется металлический растворитель / катализатор, типичные условия роста составляют от 1400 до 1600 ° С и от 50 до 60 кбар. Такие условия находятся в интервале температур и давлений, в которых алмаз является стабильной фазой углерода. При таком типе оборудования и этих условиях кристаллы алмаза получают методом «температурного градиента» или «восстановления». Период роста 1 куб. см. кристалла алмаза составляет порядка пяти дней или более. 

В Новосибирске, синтез крупных монокристаллов алмаза осуществляются с использованием другого устройства, функционирующего по методу "высокого давления /высокой температуры", 
известного как «разделенная сфера». В этом типе устройства роста давление применяется к двум наборам наковальней (рисунок 3). Наружный набор из восьми наковален образует октаэдрическую полость. Внутри этого пространства внутренний набор из шести дополнительных наковальней расположен так, чтобы образовать центральную полость в форме куба, которая содержит ячейку высокого давления, в которой кристаллы алмаза фактически выращиваются (опять же, см. рис 3). Эксперименты по выращиванию алмазных кристаллов проводились при давлениях от 55 до 65 кбар и температурах в диапазоне от примерно 1350 до 1700 ° С. Переходные металлы (Fe, Ni, Mn и т. Д.) и их сплавы используются в качестве растворителей / катализаторов. Наиболее качественные кубоктаэдрические кристаллы (выращенные до 1,5 карат) были получены с использованием скоростей роста не более 5 мг / час. Таким образом, условия давления, температуры, времени и состава флюса аналогичны условиям, используемым в «ленточном» типе устройства. Однако ячейка роста в оборудовании BARS меньше, чем в типичном устройстве роста ленточного типа, поэтому для выращивания синтетических алмазов существует меньше свободного пространства. 
HPHT BARS
Эксперименты проводились в Новосибирске и в других местах России в целях изучения влияния дополнительного нагрева (или «отжига») при высоком давлении на синтетические алмазы, полученные с использованием оборудования BARS. Эти эксперименты проводились с использованием одного и того же аппарата роста «сплит-сферы». Исследователи сообщают, что нагрев в течение четырех-пяти часов при температуре от 2000 до 2200 ° C и от 70 до 80 кбар может влиять на цвет синтетических алмазов и производить изменения в их видимых и инфракрасных спектрах поглощения.