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Le diamant synthétique est cultivé dans un laboratoire qui simule la formation naturelle des diamants naturels.Il n'y a pas de différences évidentes dans l'intégrité structurelle du cristal, la transparence, l'indice de réfraction, la dispersion, etc. Le diamant synthétique possède toutes les excellentes propriétés physiques et chimiques des diamants naturels, ce qui le rend largement utilisé dans les outils de coupe de précision, les dispositifs résistants à l'usure, les semi-conducteurs et les composants électroniques. dispositifs, détection magnétique faible, fenêtres optiques, applications acoustiques, biomédecine, bijoux, etc.

Perspectives d'application du diamant synthétique

Matériaux de coupe et usinage ultra-précis Le diamant est actuellement le minéral le plus dur de la nature.De plus, il a une conductivité thermique élevée, une résistance élevée à l'usure et une stabilité chimique.Ces caractéristiques déterminent que le diamant peut également être un matériau de coupe supérieur.Grâce à un gros diamant monocristallin cultivé artificiellement, un usinage ultra-précis peut être réalisé, ce qui peut réduire les coûts et améliorer la technologie.

Applications optiques

Le diamant a une transmission élevée dans toute la bande de longueur d'onde des rayons X aux micro-ondes et est un excellent matériau optique.Par exemple, le diamant monocristallin MPCVD peut être transformé en une fenêtre de transmission d'énergie pour les dispositifs laser haute puissance, et peut également être transformé en une fenêtre en diamant pour les sondes spatiales.Le diamant a les caractéristiques de résistance aux chocs thermiques, de résistance à la corrosion chimique et de résistance à l'usure mécanique, et a été étudié et appliqué dans la fenêtre infrarouge, la fenêtre micro-ondes, la fenêtre laser haute puissance, la fenêtre du système d'imagerie thermique, la fenêtre à rayons X, etc.

Domaines d'application des appareils quantiques

Le diamant contenant des défauts de vacance d'azote a des propriétés quantiques uniques, peut faire fonctionner le centre de couleur NV avec un faisceau spécifique à température ambiante, a les caractéristiques d'un temps de cohérence long, d'une intensité de fluorescence stable, d'une intensité lumineuse élevée et est l'un des porteurs de qubit avec une grande recherche valeur et perspectives.Un grand nombre d'instituts de recherche ont mené des recherches expérimentales autour du centre de couleur NV, et un grand nombre de résultats de recherche ont été obtenus dans l'imagerie à balayage confocal du centre de couleur NV, l'étude spectrale du centre de couleur NV à basse température et dans la pièce température et l'utilisation de méthodes micro-ondes et optiques pour manipuler le spin, et ont obtenu des applications réussies dans la mesure de champ magnétique de haute précision, l'imagerie biologique et la détection quantique.Par exemple, les détecteurs de diamants ne craignent pas les environnements de rayonnement extrêmement difficiles et les lumières parasites ambiantes, n'ont pas besoin d'ajouter de filtres et peuvent fonctionner normalement à température ambiante et à des températures élevées, sans avoir besoin d'un système de refroidissement externe comme les détecteurs au silicium.

Domaines d'application acoustique

Le diamant présente les avantages d'un module élastique élevé, d'une faible densité et d'une résistance élevée, ce qui convient parfaitement à la fabrication de dispositifs à ondes acoustiques de surface haute fréquence et haute puissance, et constitue un matériau idéal pour la fabrication de dispositifs acoustiques haute fidélité.

Domaines d'application de l'industrie médicale

La dureté élevée, la résistance élevée à l'usure, le faible coefficient de frottement et la bonne biocompatibilité du diamant le rendent largement utilisé dans les prothèses articulaires, les valves cardiaques, les biocapteurs, etc., et est devenu un matériau indispensable et important dans l'industrie médicale moderne.

Applications de bijoux

Le diamant synthétique est comparable au diamant naturel en termes de couleur, de pureté, etc., et présente des avantages évidents en termes de coûts de production et de prix.En 2018, l'autorité FTC a inclus les diamants de culture synthétiques dans la catégorie des diamants, et les diamants de culture ont inauguré une ère de substitution aux diamants naturels.Avec la normalisation et l'amélioration des normes de classement des diamants cultivés, la reconnaissance des diamants cultivés sur le marché de consommation a augmenté d'année en année, et l'industrie mondiale des diamants cultivés a connu une croissance rapide au cours des deux dernières années.Selon le dixième rapport annuel de l'industrie mondiale du diamant publié conjointement par la société américaine de conseil en gestion et l'Antwerp World Diamond Center, la production totale de diamants naturels dans le monde en 2020 est tombée à 111 millions de carats, soit une baisse de 20 %, et la production de diamants cultivés a atteint 6 millions à 7 millions de carats, dont 50% à 60% des diamants cultivés ont été produits en Chine en utilisant la technologie à haute température et haute pression, et l'Inde et les États-Unis sont devenus les principaux centres de production de CVD.Avec l'ajout d'opérateurs de marques de diamants bien connus et d'institutions d'évaluation et de test faisant autorité au pays et à l'étranger, le développement de l'industrie du diamant cultivé s'est progressivement normalisé, la reconnaissance des consommateurs a augmenté d'année en année et les diamants cultivés ont un grand espace pour le développement dans le marché de la consommation de bijoux.

De plus, la société américaine LifeGem a réalisé la technologie de croissance du « diamant commémoratif », en utilisant le carbone du corps humain comme matière première (comme les cheveux, les cendres) pour fabriquer des diamants, d'une manière spéciale pour aider les membres de la famille à exprimer leur amour pour les objets perdus. proches, accordant une importance particulière aux diamants de culture.Récemment, Hidden Valley Ranch, une marque de vinaigrette populaire aux États-Unis, a également embauché Dean Vandenbisen, géologue et fondateur de LifeGem, pour fabriquer un diamant de deux carats à partir d'un condiment et le mettre aux enchères.Cependant, ce ne sont que des gadgets de propagande et n'ont aucune importance dans la promotion de la production à grande échelle.

Champ semi-conducteur à bande interdite ultra large

L'application précédente est facile à comprendre pour tout le monde, et aujourd'hui je veux me concentrer sur l'application du diamant dans les semi-conducteurs.Des scientifiques du Lawrence Livermore National Laboratory aux États-Unis ont publié un article dans APL (Applied Physics Letters), l'idée principale est que le diamant CVD de haute qualité peut être utilisé pour les « semi-conducteurs à bande interdite ultra large » et favorisera grandement le développement de la puissance. réseaux, locomotives et véhicules électriques.

En bref, l'espace de développement du diamant synthétique comme bijouterie est prévisible, cependant, son développement d'applications scientifiques et technologiques est illimité et la demande est considérable.D'un point de vue à long terme, si l'industrie du diamant synthétique veut se développer régulièrement à long terme, elle doit devenir une nécessité pour la vie et la production, et éventuellement appliquée dans les industries traditionnelles et les domaines de haute technologie.Ce n'est qu'en faisant de notre mieux pour développer sa valeur d'usage que nous pouvons maximiser ses excellentes performances.Si la production traditionnelle continue, la demande continuera.Avec le développement de la technologie de synthèse du diamant, son importance a été élevée au rang de « stratégie nationale » par certains médias.Dans l'offre actuelle de plus en plus rare et limitée de diamants naturels, l'industrie du diamant synthétique peut porter cette bannière stratégique.