Synthetischer Diamant: Echt ist selten, sind Diamanten noch wertvoll, wenn wir sie in einem Labor herstellen können?

Von Fouad Sabry

Was ist synthetischer Diamant

Im Labor gezüchteter Diamant ist Diamant, der durch einen Herstellungsprozess hergestellt wird, im Gegensatz zu natürlichem Diamant, der durch geologische Prozesse entsteht und durch Bergbau gewonnen wird.

So profitieren Sie

(I) Einblicke und Validierungen zu den folgenden Themen:

Kapitel 1: Synthetischer Diamant

Kapitel 2: Detonations-Nanodiamant

Kapitel 3: Kristallographische Defekte in Diamant

Kapitel 4: Diamant (Edelstein)

Kapitel 5: Diamant

Kapitel 6: Edelstein

Kapitel 7: Materialwissenschaft

(II) Beantwortung der häufigsten öffentlichen Fragen zu synthetischen Diamanten.

(III) Beispiele aus der Praxis für die Verwendung von synthetischem Diamant in vielen Bereichen.

(IV) 17 Anhänge zur kurzen Erläuterung von 266 neuen Technologien in jeder Branche, um ein umfassendes 360-Grad-Verständnis der Technologien für synthetische Diamanten zu erhalten.

Für wen dieses Buch ist

Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Bastler und diejenigen, die über grundlegende Kenntnisse oder Informationen für jede Art von synthetischem Diamant hinausgehen möchten.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 27. Jan. 2022

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Eine Milliarde Sachkundige

Synthetischer Diamant

Real ist selten, sind Diamanten noch wertvoll, wenn wir sie in einem Labor herstellen können?

Fouad Sabry

Urheberrecht

Synthetischer Diamant Copyright © 2021 von Fouad Sabry. Alle Rechte vorbehalten.

Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf in irgendeiner Form oder durch elektronische oder mechanische Mittel, einschließlich Informationsspeicher- und -abrufsysteme, ohne schriftliche Genehmigung des Autors reproduziert werden. Die einzige Ausnahme ist von einem Rezensenten, der kurze Auszüge in einer Rezension zitieren kann.

Cover entworfen von Fouad Sabry.

Dieses Buch ist ein Werk der Fiktion. Namen, Charaktere, Orte und Ereignisse sind entweder Produkte der Phantasie des Autors oder werden fiktiv verwendet. Jede Ähnlichkeit mit tatsächlichen Personen, lebenden oder toten, Ereignissen oder Orten ist völlig zufällig.

Bonus

Sie können eine E-Mail an [e-mail] mit der Betreffzeile Synthetischer Diamant: Real ist selten, sind Diamanten noch wertvoll, wenn wir sie in einem Labor herstellen können? senden, und Sie erhalten eine E-Mail, die die ersten Kapitel dieses Buches enthält.

Fouad Sabry

Besuchen Sie die 1BK-Website unter

www.1BKOfficial.org

Vorwort

Warum habe ich dieses Buch geschrieben?

Die Geschichte des Schreibens dieses Buches begann 1989, als ich Schüler der Secondary School of Advanced Students war.

Es ist bemerkenswert wie die MINT-Schulen (Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik), die jetzt in vielen fortgeschrittenen Ländern verfügbar sind.

MINT ist ein Lehrplan, der auf der Idee basiert, Schüler in vier spezifischen Disziplinen - Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik - in einem interdisziplinären und angewandten Ansatz auszubilden. Dieser Begriff wird typischerweise verwendet, um eine Bildungspolitik oder eine Lehrplanwahl in Schulen anzugehen. Es hat Auswirkungen auf die Personalentwicklung, nationale Sicherheitsbedenken und die Einwanderungspolitik.

Es gab einen wöchentlichen Unterricht in der Bibliothek, in dem jeder Schüler jedes Buch frei wählen und 1 Stunde lang lesen konnte. Ziel des Kurses ist es, die Schüler zu ermutigen, andere Fächer als den Lehrplan zu lesen.

In der Bibliothek, als ich mir die Bücher in den Regalen ansah, bemerkte ich riesige Bücher, insgesamt 5.000 Seiten in 5 Teilen. Der Name des Buches ist The Encyclopedia of Technology, der alles um uns herum beschreibt, vomabsoluten Nullpunkt bis zu Halbleitern, fast jede Technologie wurde zu dieser Zeit mit bunten Illustrationen und einfachen Worten erklärt. Ich fing an, die Enzyklopädie zu lesen, und natürlich war ich nicht in der Lage, sie in der 1-stündigen wöchentlichen Klasse zu beenden.

Also überzeugte ich meinen Vater, die Enzyklopädie zu kaufen. Mein Vater hat zu Beginn meines Lebens alle Technologie-Tools für mich gekauft, den ersten Computer und die erste Technologie-Enzyklopädie, und beide haben einen großen Einfluss auf mich und meine Karriere.

Ich habe die gesamte Enzyklopädie in den gleichen Sommerferien dieses Jahres beendet, und dann habe ich angefangen zu sehen, wie das Universum funktioniert und wie man dieses Wissen auf alltägliche Probleme anwendet.

Meine Leidenschaft für die Technologie begann vor mehr als 30 Jahren und die Reise geht weiter.

Dieses Buch ist Teil von The Encyclopedia of Emerging Technologies, was mein Versuch ist, den Lesern die gleiche erstaunliche Erfahrung zu bieten, die ich in der High School hatte, aber anstelle von Technologien des²⁰. Jahrhunderts interessiere ich mich mehr für die aufkommenden Technologien, Anwendungen und Branchenlösungen des 21.Jahrhunderts.

The Encyclopedia of Emerging Technologies wird aus 365 Büchern bestehen, wobei sich jedes Buch auf eine einzige aufstrebende Technologie konzentriert. Sie können die Liste der aufkommenden Technologien und ihre Kategorisierung nach Branchen im Teil Coming Soon am Ende des Buches lesen.

365 Bücher, um den Lesern die Möglichkeit zu geben, ihr Wissen über eine einzige aufstrebende Technologie jeden Tag innerhalb eines Jahres zu erweitern.

Einleitung

Wie habe ich dieses Buch geschrieben?

In jedem Buch von The Encyclopedia of Emerging Technologies versuche ich, sofortige, rohe Sucheinblicke zu erhalten, direkt aus den Köpfen der Menschen, um ihre Fragen über die aufkommende Technologie zu beantworten.

Es gibt 3 Milliarden Google-Suchen jeden Tag, und 20% davon wurden noch nie zuvor gesehen. Sie sind wie ein direkter Draht zu den Gedanken der Menschen.

Manchmal ist das Wie entferne ich Papierstau. Zu anderen Zeiten sind es die zermürbenden Ängste und geheimen Sehnsüchte, die sie immer nur mit Google teilen würden.

In meinem Bestreben, eine unerschlossene Goldmine von Content-Ideen über Synthetischer Diamant zu entdecken, verwende ich viele Tools, um In-Autocomplete-Daten von Suchmaschinen wie Google zu hören, und kurbele dann schnell jede nützliche Phrase und Frage an, die Leute fragen um das Keyword Synthetischer Diamant.

Es ist eine Goldgrube an Einblicken in die Menschen, die ich nutzen kann, um frische, äußerst nützliche Inhalte, Produkte und Dienstleistungen zu erstellen. Die freundlichen Leute, wie du, die wirklich wollen.

Die Personensuche ist der wichtigste Datensatz, der jemals über die menschliche Psyche gesammelt wurde. Daher ist dieses Buch ein Live-Produkt und wird ständig durch immer mehr Antworten auf neue Fragen zum Thema Synthetischer Diamant aktualisiert, die von Menschen wie Ihnen und mir gestellt werden, die sich über diese neue aufstrebende Technologie wundern und mehr darüber erfahren möchten.

Der Ansatz für das Schreiben dieses Buches besteht darin, ein tieferes Verständnis dafür zu bekommen, wie Menschen nach Synthetischem Diamant suchen, Fragen und Fragen aufzudecken, die ich nicht unbedingt aus dem Kopf denken würde, und diese Fragen in super einfachen und verdaulichen Worten zu beantworten und das Buch auf einfache Weise zu navigieren.

Wenn es also darum geht, dieses Buch zu schreiben, habe ich sichergestellt, dass es so optimiert und zielgerichtet wie möglich ist. Dieser Buchzweck hilft den Menschen, ihr Wissen über Synthetischen Diamanten weiter zu verstehen und zu erweitern. Ich versuche, die Fragen der Leute so genau wie möglich zu beantworten und viel mehr zu zeigen.

Es ist eine fantastische und schöne Möglichkeit, Fragen und Probleme, die die Menschen haben, zu erforschen und direkt zu beantworten und dem Inhalt des Buches Einblicke, Validierung und Kreativität hinzuzufügen - sogar Pitches und Vorschläge. Das Buch deckt reiche, weniger überfüllte und manchmal überraschende Forschungsbereiche auf, die ich sonst nicht erreichen würde. Es besteht kein Zweifel, dass erwartet wird, dass es das Wissen der Köpfe der potenziellen Leser erhöht, nachdem sie das Buch mit diesem Ansatz gelesen haben.

Ich habe einen einzigartigen Ansatz angewendet, um den Inhalt dieses Buches immer frisch zu machen. Dieser Ansatz hängt davon ab, den Köpfen der Menschen zuzuhören, indem sie die Such-Listening-Tools verwenden. Dieser Ansatz hat mir geholfen:

Treffen Sie die Leser genau dort, wo sie sind, damit ich relevante Inhalte erstellen kann, die einen Nerv treffen und mehr Verständnis für das Thema fördern.

Halten Sie meinen Finger fest am Puls der Zeit, damit ich Updates erhalten kann, wenn Menschen auf neue Weise über diese aufkommende Technologie sprechen, und Trends im Laufe der Zeit überwachen kann.

Entdecken Sie versteckte Schätze von Fragen, die Antworten auf die aufkommende Technologie benötigen, um unerwartete Einblicke und versteckte Nischen zu entdecken, die die Relevanz des Inhalts steigern und ihm einen Gewinnvorteil verschaffen.

Hören Sie auf, Zeit mit Bauchgefühl und Rätselraten über den von den Lesern gewünschten Inhalt zu verschwenden, und füllen Sie den Buchinhalt mit dem, was die Leute brauchen, und verabschieden Sie sich von den endlosen Inhaltsideen, die auf Spekulationen basieren.

Treffen Sie solide Entscheidungen und gehen Sie weniger Risiken ein, um in der ersten Reihe zu dem zu gelangen, was die Leute lesen und wissen möchten - in Echtzeit - und verwenden Sie Suchdaten, um mutige Entscheidungen darüber zu treffen, welche Themen einbezogen und welche Themen ausgeschlossen werden sollen.

Optimieren Sie meine Content-Produktion, um Content-Ideen zu identifizieren, ohne einzelne Meinungen manuell durchsuchen zu müssen, um Tage und sogar Wochen an Zeit zu sparen.

Es ist wunderbar, den Menschen zu helfen, ihr Wissen auf einfache Weise zu erweitern, indem sie nur ihre Fragen beantworten.

Ich denke, der Ansatz des Schreibens dieses Buches ist einzigartig, da es die wichtigen Fragen, die von den Lesern in Suchmaschinen gestellt werden, sammelt und verfolgt.

Bestätigungen

Ein Buch zu schreiben ist schwieriger als ich dachte und lohnender, als ich es mir jemals hätte vorstellen können. Nichts davon wäre ohne die Arbeit renommierter Forscher möglich gewesen, und ich möchte ihre Bemühungen würdigen, das Wissen der Öffentlichkeit über diese aufstrebende Technologie zu erhöhen.

Widmung

An die Erleuchteten, diejenigen, die die Dinge anders sehen und wollen, dass die Welt besser wird - sie mögen den Status quo oder den bestehenden Staat nicht. Du kannst mit ihnen zu sehr nicht einverstanden sein, und du kannst noch mehr mit ihnen streiten, aber du kannst sie nicht ignorieren, und du kannst sie nicht unterschätzen, weil sie immer Dinge verändern ... sie treiben die Menschheit voran, und während einige sie als die Verrückten oder Amateure sehen, sehen andere Genies und Innovatoren, weil diejenigen, die erleuchtet genug sind, um zu denken, dass sie die Welt verändern können, diejenigen sind, die es tun und die Menschen zur Erleuchtung führen.

Epigraph

Im Labor gezüchteter Diamant ist ein Diamant, der durch einen Herstellungsprozess hergestellt wird, im Gegensatz zu natürlichem Diamant, der durch geologische Prozesse erzeugt und durch Bergbau gewonnen wird.

Inhaltsverzeichnis

Synthetischer Diamant

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Synthetischer Diamant

Urheberrecht

Bonus

Vorwort

Einleitung

Bestätigungen

Widmung

Epigraph

Inhaltsverzeichnis

Kapitel 1: Synthetischer Diamant

Kapitel 2: Detonation Nanodiamant

Kapitel 3: Kristallographische Defekte in Diamant

Kapitel 4: Diamant (Edelstein)

Kapitel 5: Diamant

Kapitel 6: Edelstein

Kapitel 7: Materialwissenschaften

Epilog

Über den Autor

Demnächst

Anhänge: Neue Technologien in jeder Branche

Kapitel 1: Synthetischer Diamant

Six non-faceted diamond crystals of 2–3 mm size; the diamond colors are yellow, green-yellow, green-blue, light-blue, light-blue and dark blue

Synthetische Diamanten in verschiedenen Farben, die durch die Hochdruck-Hochtemperaturtechnik gezüchtet wurden

Im Labor gezüchteter Diamant (auch bekannt als synthetischer Diamant, im Labor hergestellter Diamant, hergestellter Diamant, künstlicher Diamant oder kultivierter Diamant) ist ein Diamant, der durch einen Herstellungsprozess hergestellt wird, im Gegensatz zu natürlichem Diamanten, der durch geologische Prozesse hergestellt und durch Bergbau gewonnen wird.

Im Labor gezüchtete Diamanten sind chemisch und physikalisch identisch mit natürlichen Diamanten. Sie sind nicht zu verwechseln mit Diamantsimulanzien, die aus Nicht-Diamant-Materialien hergestellt werden. Natürliche Diamanten bestehen aus der gleichen Substanz wie im Labor gezüchtete Diamanten: reiner Kohlenstoff kristallisiert in einer isotropen 3D-Form.

Versuche der Diamantsynthese lassen sich bis zur Jahrhundertwende zurückverfolgen. Zwischen 1879 und 1928 behaupteten zahlreiche Wissenschaftler, Diamanten hergestellt zu haben, aber keiner wurde bewiesen. In den 1940er Jahren begann die systematische Erforschung des Diamantenwachstums in den Vereinigten Staaten, Schweden und der Sowjetunion, die 1953 in der ersten wiederholbaren Synthese von Diamanten gipfelte.

Diese frühe Diamantsyntheseforschung in den Vereinigten Staaten, Schweden und der Sowjetunion führte zur Entwicklung der CVD-Diamant- (chemische Gasphasenabscheidung) und HPHT-Diamant-Methoden (Hochdruck-Hochtemperatur). Diese beiden Verfahren dominieren weiterhin die synthetische Diamantenproduktion, aber Forscher haben einen dritten und vierten Weg der Diamantsynthese identifiziert. In den späten 1990er Jahren trat ein dritter Prozess, bekannt als Detonationssynthese, in den Diamantenmarkt ein. Bei der Detonation von kohlenstoffhaltigen Sprengstoffen entstehen dabei nanometergroße Diamantkörner. Wissenschaftler haben auch eine vierte Technik der Diamantproduktion demonstriert, bei der Hochleistungsultraschall zur Behandlung von Graphit verwendet wird, aber dieser Prozess ist derzeit nicht kommerziell rentabel.

Die Eigenschaften von synthetischem Diamant hängen vom Herstellungsprozess ab. Einige synthetische Diamanten (unabhängig davon, ob sie durch HPHT oder CVD gebildet werden) haben jedoch Eigenschaften wie Härte, Wärmeleitfähigkeit und Elektronenbeweglichkeit, die denen der meisten natürlich geformten Diamanten überlegen sind. Synthetischer Diamant wird häufig in Schleifmitteln, in Schneid- und Polierwerkzeugen und in Kühlkörpern verwendet. Elektronische Anwendungen von synthetischem Diamant werden entwickelt, darunter Hochleistungsschalter in Kraftwerken, hochfrequente Feldeffekttransistoren und Leuchtdioden. Synthetische Diamantdetektoren aus ultraviolettem (UV) Licht oder hochenergetischen Teilchen werden in Hochenergieforschungsanlagen eingesetzt und sind kommerziell erhältlich. Aufgrund seiner einzigartigen Kombination aus thermischer und chemischer Stabilität, geringer thermischer Ausdehnung und hoher optischer Transparenz in einem weiten Spektralbereich wird synthetischer Diamant zum beliebtesten Material für optische Fenster in Hochleistungs-CO2-Lasern und Gyrotrons. Es wird geschätzt, dass 98% der Nachfrage nach Industriediamanten mit synthetischen Diamanten gedeckt wird.

Die Federal Trade Commission in den Vereinigten Staaten hat erklärt, dass die Begriffe im Labor gezüchtet, im Labor erstellt und [Herstellername] geschaffen die Natur des Steins klarer erklären würden. CVD- und HPHT-Diamanten können beide zu Juwelen geschliffen werden und sind in einer Vielzahl von Farben erhältlich, darunter klares Weiß, Gelb, Braun, Blau, Grün, Pink und Orange. Die Einführung synthetischer Juwelen auf den Markt warf in der Diamantenhandelsbranche erhebliche Bedenken auf und veranlasste die Entwicklung spezialisierter spektroskopischer Geräte und Verfahren zur Unterscheidung von synthetischen und echten Diamanten.

Geschichte

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Moissan versucht, synthetische Diamanten mit einem Elektrolichtbogenofen herzustellen

Nach der Entdeckung von 1797, dass Diamant reiner Kohlenstoff war, wurden viele Versuche unternommen, verschiedene billige Formen von Kohlenstoff in Diamant umzuwandeln. Die frühesten Erfolge berichteten James Ballantyne Hannay 1879 und Ferdinand Frédéric Henri Moissan 1893. Bei ihrer Methode wurde Holzkohle bei bis zu 3500 °C mit Eisen in einem Kohlenstofftiegel in einem Ofen erhitzt. Während Hannay ein flammenbeheiztes Rohr verwendete, setzte Moissan seinen neu entwickelten Elektrolichtbogenofen ein, in dem ein Lichtbogen zwischen Kohlenstoffstäben in Kalkblöcken geschlagen wurde. Das geschmolzene Eisen wurde dann durch Eintauchen in Wasser schnell abgekühlt. Die durch die Abkühlung erzeugte Kontraktion erzeugte angeblich den hohen Druck, der erforderlich war, um Graphit in Diamant umzuwandeln. Moissan veröffentlichte seine Arbeit in einer Reihe von Artikeln in den 1890er Jahren.

Viele andere Wissenschaftler versuchten, seine Ergebnisse zu reproduzieren. 1909 erklärte Sir William Crookes den Sieg. Otto Ruff behauptete, 1917 Diamanten bis zu einem Durchmesser von 7 mm hergestellt zu haben, verzichtete aber später auf seinen Anspruch. Dr. J. Willard Hershey vom McPherson College reproduzierte 1926 die Arbeit von Moissan und Ruff und ergab einen synthetischen Diamanten, der heute im McPherson Museum in Kansas ausgestellt ist. Trotz der Behauptungen von Moissan, Ruff und Hershey waren andere Forscher nicht in der Lage, ihre Synthese zu replizieren.

Sir Charles Algernon Parsons unternahm die definitivsten Replikationsversuche. Als bemerkenswerter Wissenschaftler und Ingenieur, der vor allem für die Erfindung der Dampfturbine bekannt ist, verbrachte er über 40 Jahre (1882-1922) und einen erheblichen Teil seines Geldes damit, die Forschung von Moissan und Hannay zu replizieren, aber auch seine eigenen Verfahren anzupassen. Parsons war bekannt für seine akribisch genaue Methodik und methodische Buchführung; alle seine endgültigen Proben wurden für eine unabhängige Analyse gespeichert. Er veröffentlichte eine Reihe von Aufsätzen, von denen einige zu den ersten über HPHT-Diamanten gehörten, in denen er behauptete, winzige Diamanten geschaffen zu haben. 1928 erteilte er Dr.C. H. Desch jedoch die Erlaubnis, einen Artikel zu drucken, in dem er erklärte, dass bis zu diesem Zeitpunkt keine synthetischen Diamanten (einschließlich der von Moissan und anderen) hergestellt worden seien. Er