Добывать алмазы оказалось быстрее, чем синтезировать

Специалисты НИУ ВШЭ и Сколтеха установили, что традиционный метод добычи алмазов требует меньше времени, чем синтез. Они пришли к таким выводам, проанализировав удельные трудозатраты на производство алмаза на месторождениях и при синтезе. Соответствующие результаты исследования опубликованы в журнале Heliyon.

По словам авторов статьи, индикатор общей эффективности производства — оплата персонала. «Чем меньше человеко-часов расходуется на производство единицы продукции, тем выше общая инвестиционная привлекательность алмазных проектов», — сказано в сообщении пресс-службы НИУ ВШЭ.

В основу исследования легли данные из отчетности ведущего производителя алмазов De Beers и лабораторных исследований процессов синтеза. Ученые рассчитали среднее рабочее время, необходимое для производства 1 карата алмаза и выяснили, что удельные трудозатраты при добыче на месторождениях значительно меньше, чем при синтезе алмазов.

«Так, шахтер на месторождениях Orapa и Jwaneng тратит в среднем 26 минут на добычу 1 карата алмаза. Операторы HPHT-пресса и реактора MP CVD тратят в среднем 1 час 50 минут и 3 часа 26 минут соответственно на синтез 1 карата алмаза ювелирного качества», — говорится в сообщении. 

Большинство алмазов выращиваются методом температурного синтеза. Технология HPHT симулирует естественный процесс образования алмазов: мощный пресс сживает контейнер, внутри которого под давлением при температуре 1500 °C находятся смесь железа, графита и аддитивов. Так атомы углерода, растворенные в железе, начинают кристаллизироваться. 

Другой способ «добычи» — технология химического осаждения (MP CVD). Она является более новой и не воспроизводит естественный процесс возникновения алмаза. Вместо расплава железа используется метано-водородная плазма, помещенная в специальную камеру-резонатор. Таким методом создаются кристаллические структуры для ювелирных изделий, оптики и электроники. 

Алмазы востребованы не только в ювелирной промышленности. Они обладают предельной твердостью, высочайшей теплопроводностью, химической инертностью и другими свойствами, пригодными для электроники, квантовых проектов, медицины и т.д. Спрос на алмазы постоянно растет, поэтому вопрос их лабораторного синтеза особенно актуален. 

Источник: пресс-служба НИУ ВШЭ.

Фото на странице: РИА Новости / Александр Уткин.