สารบัญเนื้อหา
ประวัติศาสตร์ ความเป็นมาของ เพชร CVD
1. ประวัติความเป็นมา
ประวัติ เพชร cvd เกิดขึ้นในช่วงปีพ.ศ. 2493 ขณะที่กลุ่มวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ที่พยายามปลูกเพชรโดยมุ่งเน้นแต่วิธี HPHT มีเพียงไม่กี่คนที่ศึกษาเทคนิคความดันต่ำเพราะความสำเร็จของวิธีนี้ดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้เลย อย่างไรก็ตาม ในฤดูหนาวปีพ.ศ. 2495 นักวิทยาศาสตร์ของ Union Carbide, William G. Eversole ได้บันทึกความพยายามที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกในการสร้างเพชรได้ก่อนนักวิทยาศาสตร์ HPHT ที่ ASEA ในปี 2496 โดยเขาใช้วิธีเรียกว่าการสะสมไอของสารเคมี หรือเรียกย่อว่า CVD
ภายในห้องสุญญากาศ Eversole นำเพชรธรรมชาติขนาดเล็กสัมผัสกับก๊าซร้อนที่อุดมด้วยคาร์บอน เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์และมีเทน (ก๊าซธรรมชาติ) ในลักษณะที่ช้ามาก อะตอมของคาร์บอนจากก๊าซจะสะสมตัวบนเมล็ดเพชรและเพิ่มชั้นใหม่ให้กับโครงผลึกของอะตอม กระบวนการที่ใช้เวลาช้ามาก ทำให้นักวิทยาศาสตร์แทบจะละทิ้งการวิจัย CVD และมุ่งเน้นไปที่วิธี HPHT ที่เร็วกว่าและดูเหมือนจะเป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์มากกว่า แม้ว่าจะไม่ได้รับการชื่นชมอย่างมากในเวลานั้น แต่งานของ Eversole ก็วางรากฐานสำหรับการวิจัย CVD จำนวนมากในอีกหลายทศวรรษข้างหน้า
Boris Spitsyn เป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกในรัสเซียที่รับการวิจัย CVD และในปี 2499ได้ค้นพบวิธีการปลูกเพชรโพลีคริสตัลไลน์บนพื้นผิวที่ไม่ใช่เพชร การค้นพบครั้งใหม่นี้มีศักยภาพที่ดีในการใช้เคลือบบนเครื่องมือตัด หน้าต่าง ฯลฯ อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ยังคงปลูกได้ช้ามาก ต้องใช้เวลาหลายวันกว่าผลึกจะเติบโต ในปี 1982 นักวิทยาศาสตร์แห่งสถาบันวิจัยวัสดุอนินทรีย์แห่งชาติ (NIRIM) ในญี่ปุ่นมีอัตราการเติบโตเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 1 ไมโครเมตรต่อชั่วโมง ในช่วงปลายปี 2523 แผนกเพชรอุตสาหกรรมของ De Beers (ปัจจุบันเรียกว่า Element Six) ได้เริ่มการผลิตผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมโพลีคริสตัลไลน์ CVD และการวิจัยเกี่ยวกับเพชร CVD ผลึกเดี่ยว General Electric จดสิทธิบัตรการผลิตฟิล์มโพลีคริสตัลเพชรแบบโปร่งใสในปี 1995
ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในการวิจัย CVD ยังคงดำเนินต่อไป และในปี 1998 Apollo Diamond Inc. บริษัทในบอสตัน ได้กลายเป็นแนวหน้าของวงการ เมื่อพวกเขาประกาศความสำเร็จในการปลูกเพชร CVD ผลึกเดี่ยวที่มีความหนามากกว่า 0.5 มม. ด้วยเทคโนโลยีของพวกเขาเอง ในฤดูใบไม้ผลิปี 2547 ทีมนักวิจัยจากสถาบันธรณีฟิสิกส์ของสถาบันคาร์เนกี้ ห้องทดลองในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. รายงานความก้าวหน้าของผลึกที่เติบโตกว่า หนาขึ้น 3 มม. ภายในวันเดียว ต่อมาในปี 2548 ห้องปฏิบัติการแห่งนี้ได้ผลิตผลึกเดี่ยวเพชร CVD ที่ใหญ่มากที่สุดที่ 10 กะรัต
ปัจจุบัน Element Six ของ De Beers ยังเป็นผู้มีบทบาทสำคัญในการวิจัย CVD ด้วยการผลิตวัสดุ CVD แบบโพลีคริสตัลไลน์คุณภาพระดับอุตสาหกรรมในเชิงพาณิชย์ พวกเขายังมีโครงการวิจัยแยกต่างหากที่อุทิศให้กับการทดลองผลิตเพชร CVD นักวิจัยของพวกเขาสามารถปลูกเพชร CVD ที่มีคุณภาพระดับอัญมณีด้วยคุณสมบัติที่หลากหลายโดยการปรับเปลี่ยนส่วนผสมของกระบวนการเติบโต และทั้งหมดนี้คือประวัติ เพชร cvd ผู้เขียนหวังว่าบทความนี้จะทำให้ผู้อ่านเข้าใจภาพรวมของเพชรชนิดนี้ได้ดียิ่งขึ้น (สามาถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ พัฒนาการความสำเร็จของเพชร CVD ได้ที่ลิ้งนี้)
2. Polycrystalline CVD หมายถึงอะไร
เปอร์เซ็นต์ส่วนใหญ่ของเพชรที่ปลูกด้วยกระบวนการ CVD คือ Polycrystalline ได้ถูกนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์ทางอุตสาหกรรมเป็นส่วนมาก เนื่องจากเพชรโพลีคริสตัลไลน์ประกอบด้วยคริสตัลขนาดเล็กจำนวนมากที่พุ่งไปในทิศทางการตกผลึกที่แตกต่างกัน ความแข็งในทิศทางที่แตกต่างกันทำให้การขัดเงาและการตัดวัสดุเป็นพลอยเจียระไนเพื่อนำมาเป็นอัญมณีทำได้ยาก และ มักกลายเป็นวัสดุกึ่งโปร่งแสงไปจนถึงทึบแสงเพราะการวางแนวแบบสุ่มของผลึกเดี่ยวในเพชรโพลีคริสตัลไลน์
ถึงกระนั้นด้วยความที่ Polycrystalline CVD สามารถปลูกได้บนพื้นผิวอื่นที่ไม่ใช่เพชร ยังคงมีประโยชน์อย่างยิ่งในงานอุตสาหกรรม เช่น การเคลือบซิลิกอนและโลหะด้วยชั้นของเพชรทำให้วัสดุมีความทนทานมากขึ้น
เลือกชมเพชร CVD (Lab Grown Diamond) และ เครื่องประดับของเราได้ที่นี่
ผู้เขียนบทความ
