Превращение графита в искусственный алмаз

Несмотря на огромную разницу в свойствах, графит и алмаз состоят из одних и тех же атомов углерода. Поместив графит в условия высокого давления и высокой температуры можно заставить атомы поменять свою структуру — это один из двух основных способов синтеза алмазов в промышленности.

Впервые эксперименты по прямому синтезу алмаза из графита были проведены американской компанией Allied chemical corporation в 1961 году. Эксперимент заключался в том, что с помощью мощной взрывчатки в течение одной микросекунды создавалось давление в 300000 атмосфер и температура в 1200°C. После проведения эксперимента в образцах графита были обнаружены мелкие алмазные зёрна размером до 0,00001мм.

Американская компания General Electric в 1963 году синтезировала алмаз при статическом давлении в 130000 атмосфер. Для этого эксперимента изначально была создана установка «Халфбелт», которую впоследствии модифицировали в установку «Белт» позволяющую нагревать графитовый брусок до 2000°C. Нагрев происходил импульсами электрического тока, а температура сохранялась до нескольких миллисекунд, что значительно дольше, чем у его предшественников. Компании General Electric удалось синтезировать новообразованные частицы почти в пять раз превосходящие по размеру частицы, которые были синтезированы при взрывном сжатии в результате опытов компании Allied chemical corporation

В наше время  учёные из Стэндфордского университета открыли более простой способ перехода графита в алмаз, причем сделали это совершенно случайно. Продолжительное время они работали над созданием альтернативы полупроводниковому кремнию, и в процессе одного из экспериментов было предложено сложить четыре тонких слоя графита, поместить их на платиновую подложку и накрыть сверху тонким слоем атомарного водорода. Но вместо нового типа проводника учёные наблюдали процесс превращения графита в сверхтвёрдый материал по прочности равный алмазу.

Искусственные алмазы широко распространены в различных промышленных отраслях, в изготовлении сверхпрочного инструмента и т. д. До сегодняшнего дня самым дешёвым способом производства искусственных алмазов из искусственного графита был взрывной способ, а наибольшие искусственные алмазы получали методом выращивания, используя в качестве затравочного кристалла природный алмаз.