Wie werden Labordiamanten hergestellt?
Für die Herstellung von Labordiamanten wird in der Regel eines von zwei Verfahren angewandt: das CVD-Verfahren („Chemical Vapor Deposition“) oder das HPHT-Verfahren („High Pressure High Temperature“). Beide Verfahren unterscheiden sich fundamental. Als Startmaterial für das CVD-Verfahren werden kleine, dünne Diamantplättchen, sogenannte „Seeds“ verwendet. In der Vakuumkammer können unter definierten Prozessbedingungen größere Steinen heranwachsen.
Lab-grown Diamanten von Nevermined wachsen ausschließlich im CVD-Verfahren.
CVD-Verfahren bei Labordiamanten
Die „Chemical Vapor Deposition“, oder zu deutsch „chemische Gasphasenabscheidung“, ist die neuere Entwicklung der beiden zuvor genannten Verfahren in der Diamantproduktion. Beim CVD-Verfahren werden zuallererst Diamant-Seeds in einer Kammer platziert. Die Seeds selbst bestehen aus Diamant, der ebenfalls im Labor gewachsen ist. Die Kammer, welche sich im Vakuum befindet, wird mit Wasserstoff geflutet. Mit Hilfe von Mikrowellen wird dem Wasserstoffgas Energie zugeführt, wodurch ein Plasma gezündet wird. Ein Plasma ist, vereinfacht beschrieben, ein Teilchengemisch, das man sich wie einen vierten Aggregatzustand (neben fest, flüssig und gasförmig) vorstellen kann.
Im weiteren Verlauf werden dem Plasma weitere Gase wie Methan und andere Additive zugeführt. Hierbei erhitzt sich der Seed durch das Plasma auf eine Temperatur von bis zu 1.000 °C. Die hohen Temperaturen, die in der Kammer entstehen, führen dazu, dass die chemischen Verbindungen der zugefügten Gase aufbrechen. Dadurch wird Kohlenstoff frei – das Material, aus dem Diamanten gemacht sind. Die Kohlenstoffteilchen setzen sich nun auf der Oberfläche der Seeds ab und lassen den Diamanten Atom für Atom und Schicht für Schicht wachsen. Diamanthersteller vollführen hier einen physikalischen Drahtseilakt, da sie Temperatur, Druck und Gaszusammensetzung in ihrer Vakuumkammer sorgfältig im Gleichgewicht halten müssen. Schwankungen könnten sich auf das Wachstum des Diamanten, auf seine Reinheit oder seine Farbe auswirken. Gelingt das komplizierte Unterfangen, entstehen innerhalb kürzester Zeit quaderförmige Rohdiamanten, die anschließend wie natürliche Exemplare bearbeitet und geschliffen werden.
Labordiamant vs Minendiamant
Viele Jahrzehnte lang stand die Diamantindustrie vor schwerwiegenden Herausforderungen. Der Abbau von Minendiamanten war und ist bis heute mit sozialen und ethischen Konflikten verbunden und mit schwerwiegenden Umwelteinflüssen. Mit der Produktion von Diamanten im Labor können wir bei Nevermined alle Konflikte, die mit Minendiamanten einhergehen, vermeiden.