Cách tạo ra kim cương đẹp và tinh khiết như tự nhiên

Kim cương nhân tạo là loại đá được tạo ra với ánh quang, tính chất vật lý giống như một viên kim cương tự nhiên tinh khiết. Vậy cách tạo ra kim cương được làm như thế nào? Để tìm lời giải đáp, chúng ta hãy cùng nhau theo dõi bài viết dưới đây của Cao Hùng Diamond nhé!

Cách tạo ra kim cương trong phòng thí nghiệm

Các cách tạo ra kim cương hiện nay đều dựa trên nguyên lý hình thành của kim cương trong tự nhiên. Kim cương thiên nhiên chính là một dạng hình thù phổ biến của Carbon, khi được đặt trong môi trường áp suất và nhiệt độ cao, kim cương sẽ được hình thành. Hiện nay, có hai cách chế tạo kim cương chính là cao áp cao nhiệt HPHT và bốc hơi lắng tụ hóa học CVD.

Phương pháp bốc hơi lắng tụ (CVD)

Một phương pháp tạo ra kim cương nhân tạo trong phòng thí nghiệm được gọi là CVD hay Chemical Vapor Deposition. Phương pháp này dựa trên cơ chế hình thành của kim cương trong tự nhiên, theo đó các viên kim cương CVD được hình thành từ quá trình bốc hơi hóa học của hợp chất khí Carbon, dưới tác động trực tiếp của tia nhiệt Plasma. Quá trình này sẽ kéo dài đến khi chỉ còn lại nguyên tử Carbon lắng tụ và phát triển thành kim cương.

Nói đơn giản hơn thì đây chính là quá trình tạo ra một viên kim cương nhân tạo giống như cách mà kim cương tự nhiên được hình thành. Tuy nhiên quá trình này nhưng được rút ngắn từ hàng triệu năm xuống chỉ còn vài tiếng đồng hồ.

Phương pháp áp suất cao nhiệt HPHT

Một viên kim cương được hình thành từ phương pháp HPHT là nguyên tử Carbon được đặt trong môi trường thí nghiệm có nhiệt độ và áp suất cao. Phương pháp này tái hiện quá trình hình thành kim cương trong tự nhiên.

Tuy nhiên, để tạo ra môi trường giống như vậy là vô cùng phức tạp và tốn kém. Điều này dẫn đến giá kim cương được chế tạo nhiều khi còn cao hơn cả kim cương trong thiên nhiên.

Chính vì thế, số lượng kim cương này trên thị trường hiện nay cũng không có nhiều. Do đó, bên cạnh hai phương pháp chính này thì người ta cũng đang tìm hiểu thêm các cách chế tạo kim cương mới tiết kiệm chi phí và dễ thực hiện hơn.

Một số cách tạo ra kim cương khác

Ngoài hai cách làm ra kim cương nhân tạo trên thì còn có một số cách tạo ra kim cương nhân tạo khác như:

Cách tạo ra kim cương từ than chì

Than chì và kim cương là hai dạng khác nhau của cùng một nguyên tố hóa học là Carbon. Hơn nữa, than chì chứa nhiều Carbon nhưng không có nghĩa nó gần với Carbon tinh khiết. Ngoài Carbon, than chì còn chứa nhiều nguyên tử Nitơ, Oxi và nguyên tử khác.

Khi sử dụng áp suất và nhiệt độ cao để chế tạo than chì thành kim cương, bạn sẽ nhận được kim cương với chất lượng tệ hại vì có quá nhiều tạp chất lẫn vào. Bên cạnh đó, một viên kim cương với quá nhiều tạp chất sẽ khiến độ trong suốt bị ảnh hưởng.

Tuy nhiên, các nhà khoa học đến từ phòng thí nghiệm SLAC từ trường Đại học Stanford đã khám phá ra được phương pháp mới sử dụng cơ chế Hydro hóa Graphene. Điều này đã tạo ra các mảng kim cương siêu mỏng mà không cần đến áp suất cao.

Đây là phương pháp một bước đi mới, mở ra hy vọng sản xuất kim cương mỏng từ than chì để ứng dụng trong ngành công nghiệp.

Cách tạo ra kim cương từ bút chì

Cách làm ra kim cương từ ruột bút chì được nhiều người nghĩ tới vì nó được làm từ than chì. Tuy nhiên, việc sản xuất được kim cương từ bút chì là điều rất khó xảy ra. Nếu có thì cũng chỉ là những tạp chất nhỏ như kính, gương vụn…không có giá trị thương mại.

Bên cạnh kim cương tự nhiên đắt đỏ và quá hiếm, Moissanite ra đời đã rất được yêu thích và ưa chuộng. Sỡ dĩ như vậy vì các đặc tính của kim cương nhân tạo gần như không khác kim cương thiên nhiên là mấy, mà giá lại rẻ hơn rất nhiều.

Mặt khác, một số mô hình dùng để mô phỏng làm viên kim cương có thể làm bằng giấy. Vì vậy, bạn có thể tìm hiểu về cách làm kim cương bằng giấy để tạo những mô hình kim cương.

Cách tạo kim cương nhân tạo tại nhà

Dựa trên nhiều nghiên cứu cho rằng, nếu muốn làm kim cương nhân tạo ngay tại nhà thì bắt buộc bạn cần phải có một môi trường khép kín với điều kiện áp suất và nhiệt độ tương ứng. Lò vi sóng chính là công cụ đắc lực để tạo ra viên kim cương nhân tạo.

Muốn làm kim cương nhân tạo tại nhà bằng một chiếc lò vi sóng thì 10 tuần chính là mốc thời gian có thể chế tạo được một viên kim cương nhân tạo. Dưới đây là 3 bước để chế tạo kim cương mà bạn có thể tham khảo:

• Bước 1: Bạn sẽ sử dụng một hoặc nhiều tinh thể Carbon để đặt vào trong lò vi sóng có chứa metan hoặc một loại khí Carbon khác
• Bước 2: Với điều kiện nhiệt độ cao của lò vi sóng sẽ làm thúc đẩy quá trình sản sinh ra các khối cầu Plasma
• Bước 3: Những khối cầu này sẽ tiếp tục bám trụ vào các tinh thể Carbon qua thời gian. Sau đó, hình thành những viên kim cương nhân tạo.

Trên thực tế, chưa có viên kim cương nào được ra đời và đạt chuẩn chất lượng với cách làm kim cương nhân tạo tại nhà bằng lò vi sóng như trên. Tất cả các cách làm này đều chỉ là những thông tin mang tính chất tham khảo.

Chắc hẳn là bạn cũng công nhận với chúng tôi một điều rằng nếu như kim cương có thể dễ dàng tạo ra như vậy thì nó sẽ không quý hiếm, có giá thành cao mà bao người mơ ước được sở hữu.

Hy vọng với những thông tin đã được Cao Hùng Diamond chia sẻ trong bài viết trên sẽ giúp bạn biết được cách tạo ra kim cương. Hãy thường xuyên truy cập website của chúng tôi để cập nhật thêm nhiều thông tin bổ ích cũng như các mẫu thiết kế trang sức đẹp nhất nhé!

Xem thêm: Cận cảnh quá trình điều chế kim cương nhân tạo A-Z