Kim cương – báu vật tự nhiên quý giá, phản chiếu ánh sáng lấp lánh và sở hữu sức mạnh lôi cuốn con người từ thời xa xưa. Nhưng bạn có biết rằng kim cương cũng có thể được tạo ra từ phòng thí nghiệm với hai phương pháp khác nhau? Đó là kim cương áp suất cao, nhiệt độ cao (HPHT) và kim cương lắng đọng hơi hóa học (CVD). Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ sự khác biệt giữa hai phương pháp này và cách chúng ảnh hưởng đến chất lượng kim cương.
TÓM TẮT
Kim Cương HPHT – Sự Tái Hiện Hoàn Hảo Của Thiên Nhiên
🔎 Xem thêm
Tinh thể kim cương tự nhiên được hình thành sâu dưới lòng đất với áp suất cực cao và nhiệt độ cao. Vì vậy, công nghệ đầu tiên và lâu đời nhất để tạo ra kim cương tổng hợp là mô phỏng môi trường tự nhiên với áp suất cao và nhiệt độ cao – đó chính là quá trình HPHT.
Quá trình nuôi cấy kim cương HPHT có ba kỹ thuật chính: ép đai, ép khối và chia tách khối cầu. Mục tiêu của từng kỹ thuật là tạo ra một môi trường có áp suất cao và nhiệt độ cao, nơi kim cương có thể phát triển (áp suất trên 1,5 triệu pound/inch vuông và nhiệt độ trên 1400°C). Mỗi quá trình bắt đầu với một hạt của vật liệu kim cương được đặt trong carbon, nguyên tố tạo ra tất cả kim cương và được đặt dưới áp suất và nhiệt độ cực cao. Trong điều kiện đó, carbon tan chảy và hình thành một viên kim cương xung quanh hạt.
Tuy nhiên, kim cương HPHT được trồng trong phòng thí nghiệm ban đầu rất nhỏ và có nhiều hạt, không phù hợp để sản xuất đồ trang sức. Ngày nay, công nghệ HPHT đã tiến bộ và phát triển, cho phép sản xuất những viên kim cương có chất lượng đá quý lớn hơn. Tuy nhiên, quá trình này khá tốn kém và tạo ra các viên kim cương thường có màu hơi vàng và hơi nâu do tiếp xúc với nitơ trong quá trình phát triển.
Kim cương HPHT thường chứa các tạp kim loại như sắt, niken và coban do sử dụng trong quá trình tăng trưởng, và đôi khi chúng có thể xâm nhập vào tinh thể. Những tạp chất kim loại này có thể giúp các chuyên gia xác định chúng được tạo ra trong phòng thí nghiệm vì kim cương tự nhiên hiếm khi chứa kim loại trong quá trình hình thành.
Ngoài việc nuôi cấy kim cương, quy trình HPHT cũng được sử dụng để tăng cường màu sắc của đá tự nhiên. Phương pháp này hiệu quả để tăng cường màu sắc của một số viên kim cương thô hoặc đã đánh bóng, biến chúng thành không màu, vàng, vàng cam, vàng lục, xanh lục, hồng và xanh lam.
Kim Cương CVD – Một Kỹ Thuật Hiện Đại
Lắng đọng hơi hóa học (CVD) là một kỹ thuật trồng kim cương gần đây hơn, được phát triển từ những năm 1980. Trong quá trình CVD, đá quý được phát triển từ hỗn hợp khí hydrocacbon, mô phỏng cách kim cương hình thành trong các đám mây khí.
Quá trình CVD bắt đầu bằng việc đặt một tấm mỏng bằng tinh thể kim cương trong một buồng chân không và làm nóng lên đến 800°C. Sau đó, khí giàu carbon như mêtan được ion hoá thành plasma bằng tia laser, vi sóng hoặc các loại khác. Quá trình ion hóa phá vỡ các liên kết phân tử trong khí và carbon tinh khiết bị lắng đọng trên tấm wafer của tinh thể kim cương, làm phát triển nguyên tử đá quý theo từng nguyên tử, từng lớp.
Quy trình nuôi cấy kim cương CVD có nhiều ưu điểm so với quy trình HPHT. Không cần áp suất cao và nhiệt độ trên 1400°C, CVD ít tốn kém hơn nhiều.
Phương pháp CVD có thể tạo ra những viên kim cương không màu và không phân vùng màu. Kim cương CVD không bao giờ chứa tạp chất kim loại, nhưng có thể đi kèm với than chì hoặc các tạp chất khoáng khác do quá trình nuôi cấy.
Sự Khác Biệt Giữa Kim Cương HPHT và CVD
Sự khác biệt chính giữa kim cương HPHT và CVD nằm ở cách chúng phát triển và hình thái của chúng. Kim cương HPHT phát triển theo hình khối lập phương và có 14 hướng tăng trưởng, trong khi kim cương CVD phát triển theo hình khối và chỉ có 1 hướng tăng trưởng. Điều này khác biệt so với kim cương tự nhiên, phát triển theo hình bát diện và có 8 hướng phát triển. Các mô hình tăng trưởng này cũng là cách chính để phân biệt kim cương khai thác và kim cương tổng hợp.
Về chất lượng, kim cương HPHT thường có màu vàng và nâu hơn, trong khi CVD là phương pháp đầu tiên tạo ra kim cương không màu. Tuy nhiên, ngày nay cả hai phương pháp đều có thể tạo ra những viên kim cương không màu và hoàn mỹ, chỉ có sự khác biệt về hình thái.
Điều đáng lưu ý, thông tin về phương pháp trồng kim cương tốt hơn luôn khá mâu thuẫn. Mỗi công ty sẽ cố gắng thúc đẩy phương pháp của mình nhằm lợi ích tốt nhất. Một công ty tạo ra kim cương CVD sẽ khuyên khách hàng tránh kim cương HPHT và ngược lại.
Hãy tạo nên vẻ đẹp cuốn hút và cá nhân cho mình với kim cương từ Viettel AIO, thương hiệu uy tín và chất lượng.
Bài viết liên quan: