Sentetik Elmas Üretim Teknikleri - CVD

Sentetik elmas üretimindeki bir yöntem de CVD (Chemical Vapor Deposition) kimyasal buhar birikimidir. Bu teknikte artık yüksek basınca gerek duyulmadan elmaslar büyütülebilmektedir. İşleme hazır hale getirilmiş elmas tohumları içeriğinde karbon olan bir gazla (genelde metan veya hidrojen gazı kullanılır) sıcaklık ve basıncın dengeleneceği mekanizmaya yerleştirilir. Burada mikrodalga veya lazer ışınlarıyla gazdaki karbonların ayrıştırılarak zemindeki elmas tohumlarıyla tepkimeye girmesi sağlanır. Dahil olan karbon miktarıyla elmas büyür. CVD yöntemiyle üretilen elmaslar HPHT yöntemiyle üretilenlere göre daha saf yapıdadır, bu yüzden de tip 2a gurubunda olurlar.

CVD yöntemiyle üretilen elmas örnekleri

CVD yöntemiyle daha büyük elmaslar elde edebilmek kolaylaştı. 5.19 kırat ağırlığında cushion cut (yastık kesim) CVD yöntemiyle büyütülmüş bir elması GIA inceleyip sertifikalandırmıştır.

CVD elmasa verilen GIA sertifikası örneği

CVD pırlantalar mücevher sektöründe yer edinmeye başlamıştır. Ancak bir elmasın CVD olduğunu saptamak için De Beers'in "Diamond View" cihazı gibi gelişmiş gemolojik cihazlar gerekmektedir. Tip 2a pırlantaları saptayan cihazlar piyasada daha çok bulunur ve kullanılır. Doğal elmasların binde biri gibi küçük bir oranı tip 2a grubunda olurken sentetik elmasların büyük çoğunluğu bu gruptadır. Bu büyük farktan dolayı da bir elmasın tip 2a grubunda olduğu anlaşılınca ticaretinden uzak durulmaktadır. Bu durum ülkemizde sentetik pırlantaların tespitiyle ilgili yeterli alt yapının olmamasından kaynaklanmaktadır. Yoksa tip 2a grubundaki her pırlanta sentetik değildir. Dünyanın en büyük elmaslarından olan Cullinan elmasının da tip 2a grubundan olduğunu unutmamak lazım.

CVD yöntemini anlatan animasyon

Pırlanta eğitimlerimize katılmak için başvuru formundan veya egitim@sinapirlanta.com mail adresinden bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Sentetik Elmas Üretim Teknikleri - HPHT

Sentetik elmas üretiminde kullanılan ilk teknik HPHT yani yüksek basınç yüksek sıcaklık yöntemidir. Bu yöntemin çalışma mantığı elmasın doğal oluşum koşullarındaki basınç ve sıcaklığı yapay bir ortamda sağlamaktır. Elmas tohumu denilen, işleme hazır hale getirilmiş bir elmas parçası ile karbon içeren başka bir madde hidrolik basınç ve yüksek sıcaklıkla işleme tabii tutulur. Bir çözücü yardımıyla karbon içeren metaldeki karbonlar ayrıştırılır ve sıcaklıkta hazır hale gelmiş olan elmas tohumuyla birleşmesi sağlanır. Böylece elmas tohumu git gide büyür ve istenilen seviyeye gelene kadar bu işlem devam eder.

HPHT tekniğiyle üretilmiş elmaslar

HPHT yöntemi ile karbon kafeslerindeki hatalarda giderilebilmektedir. Karbon dizilimindeki boşluklar ve kusurlar elmasta renklenmeye neden olabilmektedir. Literatürde bunlara renk merkezi denilir. Elmasın arzu edilen saf beyaz hale gelebilmesi için HPHT yöntemi ile karbonların dizilimi yeniden sağlanabilmektedir. Haricen farklı renklere de dönüştürülebilir. Yapılan işleme HPHT denilmektedir yalnız HPHT sentetik elmas ile HPHT renk muamelesinin karıştırılmaması gerekir.

HPHT yöntemiyle pırlantalar arzu edilen beyazlığa dönüştürülebilir

Pırlantalar sertifikalandırılırken renk muamelesi yapılıp yapılmadığı da incelenir. Saptanan bir işlem varsa renk kısmına şu an bulunduğu sınıf yazılır ve bir işaret bırakılır. Sertifikanın alt kısmında da bu işaretin açıklaması yer alır. 

HPHT renk muamelesi saptanan pırlantanın GIA sertifikası

Her ne kadar daha güzel bir görünüme kavuşsa da doğallığıyla oynandığı için maddi olarak değer kaybeder.

HPHT elmas üretim tekniği

Pırlanta eğitimlerimize katılmak için başvuru formundan veya egitim@sinapirlanta.com mail adresinden bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Elmas Tipleri

Elmas karbonların dizilimi ve içinde barındırdığı diğer elementlere göre gruplara ayrılmıştır. Bildiğimiz gibi elmas saf karbondan oluşur ancak cüzi miktarda başka elementler de barındırabilir. Daha ziyade de nitrojen (azot) barındırdığı için öncelikle nitrojen bulundurma durumuna göre sınıflandırılmıştır.

Kızılötesi spektroskopisi ile incelendiğinde içeriğinde azot bulunduranlara tip (type) 1, azot rastlanmayanlara ise tip 2 denilmiştir.  Bunları kısaca inceleyelim;

Tip 1: Yapılan araştırmalar, bugüne kadar incelenen elmasların %97’sinden fazlasının bu grupta olduğunu göstermektedir. Karbonların arasındaki azotların miktarı ve kristal kafesteki dizilimine göre de bu grup ikiye ayrılır.

Tip 1a: bu sınıftaki azotlar gruplar halinde kristal kafesteki yerini alır. Bu sınıf da kendi içinde ikiye ayrılır.

Tip 1aA: ikişer azotlar halinde bulunan dizilimde yer alanlar.

Tip 1aB: bir boşluğun (vacancy) etrafını saran dört azotun gruplaşması. Bu gruptaki kahverengi taşlar HPHT ile renksize çevrilebilmektedir.

Detaya girildiğinde bir taşta iki diziliminde olduğu nadiren görülmektedir.

Tip 1b: bu gruptaki azotlar birbirinden ayrık olarak karbonların arasındaki yerini alır. Endüstride kullanılan elmaslar ve renkli sentetik elmaslar genelde bu gruptandır.

Tip 2: kızılötesi spektroskopisinde azota rastlanmayan bu grup çok daha az miktarda karşımıza çıkmaktadır. Bu gurupta kendi içinde ikiye ayrılır.

Tip 2a: çok çok ender olarak karşımıza çıkan bu gruptaki elmaslar en saf haldedir. Kızılötesi spektroskopiyle incelendiğinde başka bir elementle karşılaşılmadığı için genelde elmasın en beyaz halindelerdir. Nadiren de olsa elmasın doğada deforme olup farklı renklere çaldığı da görülmektedir. CVD yöntemiyle üretilen sentetik elmaslar bu gruba dahildir, o yüzden piyasada type2a(Tip2a) denildiği vakit o pırlantanın sentetik pırlanta olduğu düşünülüp büyük bir hata yapılmaktadır. Ancak bunun gelişmiş bir laboratuvarda incelenip net olarak doğal mı sentetik mi olduğu açığa çıkarılmalıdır. GIA bu gruptaki taşlara daha detaylı bir sertifika vermektedir. İngiltere Kraliyetinde bulunan Cullinan elması da bu gruptandır.

Tip 2b: karbonların arasında dağınık halde bor elementi bulunur bu gruptaki taşlarda. En nadir bulunan taşlardır. Mavi ve gri tonlarında olurlar. Diğer gruplardan farklı olarak bu gruptaki elmaslar elektriği iletir.

Pırlanta eğitimlerimize katılmak için başvuru formundan veya egitim@sinapirlanta.com mail adresinden bizimle iletişime geçebilirsiniz.