El depósito químico en fase vapor (CVD) es un método utilizado para producir diamantes a partir de una mezcla de hidrocarburos gaseosos. El proceso consiste en colocar una fina semilla de diamante en una cámara sellada, calentarla a unos 800 grados Celsius y llenar la cámara con un gas rico en carbono, como el metano, mezclado con otros gases. Los gases se ionizan, rompen sus enlaces moleculares y permiten que el carbono puro se adhiera a la semilla de diamante. A continuación, este carbono se acumula, átomo a átomo, capa a capa, formando un nuevo cristal de diamante.
Explicación detallada:
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Preparación de la semilla de diamante:
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El proceso comienza con la selección de una fina rodaja de semilla de diamante, normalmente de unas 300 micras de grosor y 10x10mm de tamaño. Esta semilla suele proceder de un diamante creado previamente en laboratorio. Se limpia a fondo para asegurarse de que no presenta defectos, ya que cualquier impureza se convertiría en inclusiones en el nuevo diamante.Preparación de la cámara:
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La semilla de diamante limpia se coloca en una cámara sellada. El sellado es crucial para evitar la entrada de gases externos que podrían afectar a la pureza y calidad del diamante cultivado.
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Introducción de gases:
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A continuación se llena la cámara con una mezcla de gases rica en carbono, normalmente metano combinado con hidrógeno. A veces, puede añadirse nitrógeno para acelerar el proceso, aunque esto puede provocar un tinte amarillento en el diamante, que los productores de diamantes sintéticos de alta calidad suelen evitar.Calentamiento e ionización:
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Los gases del interior de la cámara se calientan a temperaturas muy elevadas, normalmente en torno a los 800°C. Esta alta temperatura es necesaria para descomponer el gas que contiene carbono e hidrógeno, facilitando la formación de grupos reactivos. A continuación, los gases se ionizan, a menudo mediante microondas o láser, lo que rompe los enlaces moleculares de los gases.
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Deposición y crecimiento:
El proceso de ionización provoca la ruptura de las moléculas de gas, lo que permite que el carbono puro se adhiera a la semilla de diamante. Este carbono se acumula lentamente en la semilla, formando fuertes enlaces atómicos con la estructura de diamante existente. El crecimiento se produce capa a capa, y cada capa aumenta el tamaño y la complejidad del cristal de diamante.
Entorno controlado:
