สารบัญเนื้อหา
วิธีการผลิตเพชรปลูก HPHT (Lab Grown Diamond)
1. วิธีการผลิต เพชร HPHT
นับตั้งแต่มีการพัฒนากระบวนการผลิตเพชร HPHT ในปีพ.ศ. 2513 วิธีการไล่ระดับอุณหภูมิเป็นเทคโนโลยีมาตรฐานที่ใช้โดยผู้ผลิตเพชรที่ปลูกโดยกระบวนการ HPHT กระบวนการเริ่มต้นด้วยการประกอบแคปซูลอย่างพิถีพิถัน แคปซูลประกอบด้วยเพชรขนาดเล็กหนึ่งเม็ดหรือมากกว่าที่ทำหน้าที่เป็น “SEED” หรือรากฐานการก่อตัวของคาร์บอน จากนั้นอะตอมธาตุต่างๆที่ลอยอยู่จะตกตะกอนใส่SEED ซึ่งนอกเหนือจากคาร์บอน ภายในแคปซูลยังมีวัสดุที่เป็นธาตุโลหะอยู่ด้วย ซึ่งจะกลายเป็นของแข็งเมื่อถูกความร้อนและทำหน้าที่เป็นทั้งตัวทำละลายให้กราไฟต์ และ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโตของผลึก
โดยตัวทำละลาย/ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใส่จะเป็นส่วนผสมของ เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ รวมทั้งสารเติมแต่งอื่นๆ เช่น โบรอนหรืออะลูมิเนียม ซึ่งมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติต่างๆ เช่น สี ส่วนผงกราไฟต์หรือผงเพชรถูกเติมลงในแคปซูลเพื่อเป็นแหล่งคาร์บอนที่จะทำให้เพชรเติบโต
เมื่อประกอบแคปซูลแล้ว แคปซูลจะถูกวางไว้ในเครื่องกดซึ่งความดันจะสูงถึง 55,000 บรรยากาศ (atm) ขณะอยู่ภายใต้แรงกดดัน ตัวต้านทานไฟฟ้าจะทำให้แคปซูลร้อนขึ้นประมาณ 1,500°C จำลองสภาวะที่เพชรก่อตัวขึ้นในโลก ความร้อนจะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้ปลายที่มีแหล่งคาร์บอนอยู่ประมาณ 30°C ร้อนกว่าปลายที่มีSEED ยิ่งความแตกต่างของอุณหภูมิมากเท่าไร เพชรก็ยิ่งเติบโตเร็วขึ้นเท่านั้น แต่ต้องหาสมดุลให้ได้ เนื่องจากการโตเร็วนั้นก็หมายถึงโอกาสที่โลหะจะเข้าไปเจือปนในเพชรมากขึ้น
ตั้งแต่ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1980 หลายบริษัท รวมทั้งผู้ผลิตของรัสเซีย, De Beers และ Sumitomo Electric ของญี่ปุ่น ประสบความสำเร็จในการเพิ่มขนาดให้ใหญ่ขึ้น (Lab Grown Diamond ใสไร้สีขนาดมากกว่า 1 กะรัต) ปัจจุบันการปลูกเพชรสีและเพชรไร้สีเป็นความมหัศจรรย์ที่นักวิจัยสามารถเอาชนะได้แล้ว
2.ธาตุที่ผสมลงไปนั้นส่งผลต่อสีที่เกิดขึ้น
2.1 ไนโตรเจน
ไนโตรเจนที่มีอยู่มากมายในชั้นบรรยากาศของเรา จะเข้ามาสู่แคปซูลช่วยในการเจริญเติบโต โดยอะตอมของไนโตรเจนจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงข่ายผลึกเพชรที่กำลังเติบโต ซึ่งไนโตรเจนจะช่วยสร้างสีเหลืองในเพชร และ ทำให้เพชรเติบโตไวขึ้นด้วย
2.2 อะลูมิเนียมและไททาเนียม
อะลูมิเนียมและไททาเนียมทำหน้าที่เป็นตัวขัดขวาง “ไนโตรเจน” โดยจะเข้าไปสร้างพันธะกับอะตอมของไนโตรเจน ทำให้ไม่สามารถเข้าถึงผลึกที่กำลังเติบโตได้ หากมีไนโตรเจนในผลึกน้อย ผลที่ได้คือเพชรที่มีสีเหลืองน้อยลงหรือไม่มีสีเลย
2.3 โบรอน
การเติมโบรอนลงในตัวเร่งปฏิกิริยาจะทำให้เกิดเพชรสีน้ำเงินที่ “เจือด้วยโบรอน” (ประเภท IIb) เพชรสีน้ำเงินทั้งจากแล็บและธรรมชาตินำไฟฟ้าได้ อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน เพชรจากแลปที่เจือด้วยโบรอนเป็นวัสดุที่จำเป็นมากสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เพราะเพชรธรรมชาติหายากมากและมีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่สอดคล้องกัน ในกรณีของสีชมพูเกิดขึ้นจากการฉายรังสีและการอบอ่อนๆหลังจากที่ผลึกนั้นโตขึ้น (สามารถอ่าน ประวัติศาสตร์ความเป็นมาของเพชร HPHT ได้ที่ลิ้งนี้)
เลือกชมเพชร CVD (Lab Grown Diamond) และ เครื่องประดับของเราได้ที่นี่
ผู้เขียนบทความ
