Diamanten züchten

Für Basteleien, Messgeräte und physikalische Experimente.

Moderatoren: MaxZ, ebastler, SeriousD


Thread-Ersteller
Lightsource
Beiträge: 467
Registriert: Sa 11. Jan 2014, 20:26
Hat sich bedankt: 11 Mal
Danksagung erhalten: 20 Mal

Diamanten züchten

Beitrag von Lightsource »

Ja, das hört sich lustig an. Einfach mal die eigenen Diamanten zuhause züchten.
In unserer Firma haben wir jetzt einen Chatbot. Diesen habe ich heute gefragt, was er/sie dazu meint.
Also: Wie züchtet man Diamanten.
Natürlich kam da das übliche dabei raus... Viel Druck, viel Wärme und viel Aufwand.

Als ich vorhin nach Hause kam, blätterte ich noch schnell mal durch die Handynachrichten.
Und was sehe ich da, direkt bei den aktuellen Nachrichten:
https://www.scinexx.de/news/geowissen/e ... k-erzeugt/

Das wäre doch mal funny. Da ich weiß, dass hier ein paar Leute sind, die solche Sachen gerne mal probieren....

Also, wenn ihr dann Erfolg habt, denkt bitte an mich, sendet mir eine PM, ich sende euch meine Adresse und
ihr schickt mir dann aus Dankbarkeit für euren neuen Reichtum ein paar von euren tollen Diamanten.
Benutzeravatar

VDX
Beiträge: 2201
Registriert: Fr 13. Jul 2018, 18:23
Spezialgebiet: Laser und Mikro-/Nanotechnik
Hat sich bedankt: 14 Mal
Danksagung erhalten: 240 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von VDX »

... hmmm ... da kenne ich noch andere Methoden, welche unter Atmosphärendruck oder deutlich darunter Diamant-Schichten aufwachsen lassen.

Irgendwann Ende der '80-er oder Anfang der '90-er habe ich einen Artikel gelesen, in dem in einem auf um/über 900°C aufgeheizten Autoklaven ein Gemisch aus Acetylen und Wasserstoff hergestellt wurde, und dann eine auf "nur" 700°C temperierte Metallzunge als Kondensationspunkt für die Diamant-Synthese diente -- aus der Gasphase sind anfangs unterschiedliche Kohlenstoff-Modifikationen aufgewachsen ... der beigemischte, bei den Temperaturen ionisierte Wasserstoff, hat dann die "nicht Diamant"-Teile wieder aufgelöst, so daß nur die Diamant- Keime zurückblieben ... daraus ist dann eine homogene Diamant-Schicht gewachsen.

Damit haben sie dann Diamant-Folien oder -"Fenster" hergestellt, um in IC's die Chips besser zu isolieren und kühlen zu können.

Mit einem Gasgemisch aus isotopenreinem Kohlenstoff konnten sie dann auch isotopenreine Diamant-Fenster herstellen, die nochmal besser Wärme leiten konnten ...
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - https://reprap.org/forum/list.php?426 -- Facebook-Gruppe - https://www.facebook.com/groups/383822522290730
Call for the project "garbage-free seas" - https://reprap.org/forum/list.php?425

Thread-Ersteller
Lightsource
Beiträge: 467
Registriert: Sa 11. Jan 2014, 20:26
Hat sich bedankt: 11 Mal
Danksagung erhalten: 20 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von Lightsource »

Ja, aus der Gasphase, das hatte mir unsere KI auch geschrieben.
Benutzeravatar

VDX
Beiträge: 2201
Registriert: Fr 13. Jul 2018, 18:23
Spezialgebiet: Laser und Mikro-/Nanotechnik
Hat sich bedankt: 14 Mal
Danksagung erhalten: 240 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von VDX »

... wenn ich mal zu sowas komme, würde ich gerne mal ausprobieren, damit Graphen aufwachsen zu lassen - dafür müßte die Oberfläche etwas spezieller sein, damit das ab der ersten Schicht schon eine geschlossene atomare Ebene ergibt ...
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - https://reprap.org/forum/list.php?426 -- Facebook-Gruppe - https://www.facebook.com/groups/383822522290730
Call for the project "garbage-free seas" - https://reprap.org/forum/list.php?425
Benutzeravatar

Norbi
Beiträge: 1195
Registriert: So 4. Jul 2010, 10:57
Hat sich bedankt: 34 Mal
Danksagung erhalten: 125 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von Norbi »

Ich glaube die sind bei der Gasphasenabscheidung inzwischen recht gut. Gibt ja inzwischen schon Laserfenster in optischer Güte aus Diamant bei jedem namhaften Optikhändler.....

Der hier ist zwar nicht Lupenrein wie die Fenster von Edmund, dafür aber groß. Mal Gucken ab wann es die Dinger als kratzfestes Handydisplay gibt :p
Single-crystal_CVD_diamond_disc.jpg

axonf
Beiträge: 1202
Registriert: Di 9. Mai 2017, 10:38
Spezialgebiet: Hochvakuumschmelzablage
Schule/Uni/Arbeit: Maschinenbauer
Hat sich bedankt: 218 Mal
Danksagung erhalten: 96 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von axonf »

Hallo und einen schönen Samstagmorgen, auch bei Spektrum.de gibt's diesen Artikel - Diamant 💎 züchten leicht gemacht. Ich finde das besondere an diesem Verfahren, ist die Schmelze aus Gallium Eisen Nickel und als Würze eine Prise Silizium, die als Katalysator wirkt. Mir gefällt der Begriff Zuchtbad :trollface: , aber so einfach ist dieser Laborversuch nicht durchzuführen, besonders wenn man mit brennbaren und explosiven Gasen hantiert. Beim induktiven schmelzen und reinigen von Metallen mit Wasserstoff, Chlor und Kohlenmonoxid sind doch auch einige Sicherheitsregeln zu beachten, un ne Funktionsfähige GWA braucht s auch :awesome: . Da ist man mit einen induktiv beheizten Rohrofen - Quarzglasrohr gut 👍 bedient, da müssen vielleicht auch die Anschlussflansche nicht wassergekühlt 💧werden und man hat immer nur ne kleine Gasmenge zum durchströmen und zum abfakeln 🔥. Gallium ist ja auch ein ganz besonderes Metall mit einem Schmelzpunkt von 29 Grad Celsius und einem Siedepunkt von über 2000 Grad Celsius :awesome:. Viele herzliche Grüße von axonf.
Benutzeravatar

Death
Beiträge: 808
Registriert: Sa 14. Jul 2018, 05:56
Spezialgebiet: CO²-Laser
Schule/Uni/Arbeit: Elektroinstallateur
Wohnort: Duisburg
Hat sich bedankt: 70 Mal
Danksagung erhalten: 97 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von Death »

Auf Youtube habe ich letztens ein Video gesehen, der hat Diamantstaub erzeugt mit einer Tonnenschweren Presse und Graphit :)

Thread-Ersteller
Lightsource
Beiträge: 467
Registriert: Sa 11. Jan 2014, 20:26
Hat sich bedankt: 11 Mal
Danksagung erhalten: 20 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von Lightsource »

Ich dachte, da braucht man auch noch Temperatur dazu. oder war das eines von diesen YT-Fakes?
Benutzeravatar

VDX
Beiträge: 2201
Registriert: Fr 13. Jul 2018, 18:23
Spezialgebiet: Laser und Mikro-/Nanotechnik
Hat sich bedankt: 14 Mal
Danksagung erhalten: 240 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von VDX »

... um den Kohlenstoff zusammenzupressen, brauchts einen enormen Druck - dabei wird aber praktisch auch eine ziemlich hohe "Temperatur" erreicht ... hierbei ist aber eher der Druck der entscheidende Faktor.

Ohne diesen enormen Druck brauchts dann die hohe Temperatur (900°C Umgebung fürs Ionisieren, 700°C Kondensationsflächen). damit die ionisierten Kohlenstoff-Atome sich zusammenlagern ...
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - https://reprap.org/forum/list.php?426 -- Facebook-Gruppe - https://www.facebook.com/groups/383822522290730
Call for the project "garbage-free seas" - https://reprap.org/forum/list.php?425
Benutzeravatar

Death
Beiträge: 808
Registriert: Sa 14. Jul 2018, 05:56
Spezialgebiet: CO²-Laser
Schule/Uni/Arbeit: Elektroinstallateur
Wohnort: Duisburg
Hat sich bedankt: 70 Mal
Danksagung erhalten: 97 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von Death »

Durch eine Zylinderaufnahme hat der den Druck von der hydraulischen Presse fokussiert auf eine kleine Fläche und durch den somit erhöten Druck geht ja auch die Temperatur nach oben.

Ich gugge heute Abend mal, ob ich das Video wieder finde :hehe:
Benutzeravatar

VDX
Beiträge: 2201
Registriert: Fr 13. Jul 2018, 18:23
Spezialgebiet: Laser und Mikro-/Nanotechnik
Hat sich bedankt: 14 Mal
Danksagung erhalten: 240 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von VDX »

... ich kenne das mit 2 kegeligen "Stempeln" von Oben und Unten und einem Ring mit der Kohlenstoff-Probe in der Mitte - damit wird die Kraft nochmal auf die Kegel-Front-Flächen "fokussiert" ... die damit erreichbaren Drücke gehen bis in den Gigapascal-Bereich!
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - https://reprap.org/forum/list.php?426 -- Facebook-Gruppe - https://www.facebook.com/groups/383822522290730
Call for the project "garbage-free seas" - https://reprap.org/forum/list.php?425
Benutzeravatar

Death
Beiträge: 808
Registriert: Sa 14. Jul 2018, 05:56
Spezialgebiet: CO²-Laser
Schule/Uni/Arbeit: Elektroinstallateur
Wohnort: Duisburg
Hat sich bedankt: 70 Mal
Danksagung erhalten: 97 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von Death »

https://www.youtube.com/watch?v=SFK49WsOfcs

Jetzt fällt es mir wieder ein, der hat auch ein Schweißgerät zur Hilfe gehabt....

Thread-Ersteller
Lightsource
Beiträge: 467
Registriert: Sa 11. Jan 2014, 20:26
Hat sich bedankt: 11 Mal
Danksagung erhalten: 20 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von Lightsource »

Ich habe mir das Video mal angeschaut, bin aber etwas skeptisch.
Alleine der Anschluss seiner Kupferdrähte...
Benutzeravatar

VDX
Beiträge: 2201
Registriert: Fr 13. Jul 2018, 18:23
Spezialgebiet: Laser und Mikro-/Nanotechnik
Hat sich bedankt: 14 Mal
Danksagung erhalten: 240 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von VDX »

... da würde ich mir eher was mit "durchsichtigen" Stempeln aus Saphir (Al2O3) oder Diamant und beim Presssen mit einem oder zwei Laser/n reinheizen vorstellen - dürfte viel effizienter sein, wenn der Druck gehalten werden kann und die "Schmelze" lang genug aufrechterhalten, daß sich um die spontan gebildeten Nano-Diamnanten größere bilden können.


*** EDIT *** - so als zweiten Gedanken - beim Erhitzen dehnt sich das Material ja aus -- evtl. auch ohne 100kt-Presse machbar:
- eine "Wanne" aus Saphir mit einem Sackloch und mit einem "Deckel", welcher das Sackloch passend abdeckt - Kohlepulver ins Sackloch einfüllen, in eine Klemmvorrichtung einspannen, die möglichst nicht nachgibt (evtl. ein passendes Loch in einem Polymerbton-Block) ... dann von der Seite mit einem Laser (oder z.B, mehreren von meinen 310W-IR-Laserdioden) die Füllung soweit erhitzen, daß die aufschmilzt oder sintert ... ggf. mehrfach nachfüllen, wenn die Füllung beim Sintern/Schmelzen zu sehr komprimiert/verdichtet wird ... irgendwann sollte dann ein Füllgrad erreicht sein, wo die Ausdehnung durchs Erhitzen nur noch den Innendruck erhöht ...
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - https://reprap.org/forum/list.php?426 -- Facebook-Gruppe - https://www.facebook.com/groups/383822522290730
Call for the project "garbage-free seas" - https://reprap.org/forum/list.php?425

Thread-Ersteller
Lightsource
Beiträge: 467
Registriert: Sa 11. Jan 2014, 20:26
Hat sich bedankt: 11 Mal
Danksagung erhalten: 20 Mal

Re: Diamanten züchten

Beitrag von Lightsource »

Saphir ist halt eine "Keramik" bzw. ein Kristall und kann brechen.
Dein Edit Gedanke ist eher das übliche Vorgehen.
Zumindest ein paar Kommentare haben das so beschrieben, dass man den Innendruck durch die Temperaturerhöhung des abgeschlossenen Gefäßes erhöht.

Ich meine so etwas mal gesehn zu haben. https://idw-online.de/de/news7007

Ich würde aber immer noch eher die "Züchtung" aus der Schmelze vorziehen.
Antworten