Was sind synthetische Diamanten?

Perfekte synthetische Diamanten aus dem Labor

Synthetische Diamanten sind Diamanten, die ausschließlich von Menschenhand in einem Labor geschaffen wurden, und zwar mittels eines technologischen Verfahrens. Sie sind nicht das Ergebnis eines geologischen Prozesses über tausende von Jahren wie etwa natürliche Diamanten. In der Natur ist ein Diamant nur sehr selten zu finden. Sein hoher Preis resultiert heute ausschließlich aufgrund des extremen Aufwandes für die Suche und dem Abbau.

Synthetische Diamanten besitzen heute eine große Bedeutung in der Technik und Elektronik, werden aber auch für den Wirtschaftsbereich Edelsteine und Schmuck immer wichtiger. Die stetige Weiterentwicklung der Herstellungsverfahren ermöglicht die Produktion von Material relevanter Größen und Qualitäten, erfordert aber auch routinemäßige Erkennungsmethoden, die eine eindeutige Unterscheidung von natürlichen und synthetischen Diamanten gewährleisten.

Die Dauer einen Diamanten zu synthetisieren ist unterschiedlich und hängt von der gewünschten Größe ab. Die meisten synthetischen Diamanten sind menschengemacht unter Anwendung dieser zwei technologischen Verfahren.

Eigenschaften Echter

Diamant

Synthetische Diamanten
Chemische Eigenschaften Kohlenstoff (С) Kohlenstoff (С)
Brechungsindex 2,42 2,42
Dispersion 0,044 0,044
Härtegrad nach Mohs 10 10
Dichtigkeit 3,52 3,52
Glanz 17,20% 17,20%
Handelsbezeichnung natürlich kultiviert
IGI-Zertifikat - Syntethische Industrie- und Schmuckdiamanten

HPHT-Verfahren
(High Pressure – High Temperature)

Bei dieser Methode wird eine Presse eingesetzt, um das richtige Maß, Druck und Temperatur für das Wachstum des Diamanten zu erzeugen, ganz ähnlich wie im natürlichen Prozess.

Die künstliche Herstellung von Diamanten im Labor ist seit den frühen 1950er Jahren bekannt und basiert auf einer Umwandlung von reinem Kohlenstoff in Form von Graphit in die kubische Modifikation Diamant bei den natürlichen Bildungsbedingungen ähnlichen Voraussetzungen von ca. 50 Kilobar und etwa 1400°C in einer hydraulischen Presse.

Synthetische Diamanten nach dem HPHT-Verfahren enthalten geringe Konzentrationen von Stickstoff und gehören dem Typ Ib an, selten dem Typen IaA.

CVD-Verfahren
(Chemical Vapour Deposition)

Das ist eine ganz andere Methode, bei der der synthetische Diamant aus einem Kohlenwasserstoff-Gas-Gemisch geformt werden kann. Diese Methode bietet erheblich mehr Flexibilität, sie ist einfacher und in Laboratorien deutlich beliebter. Das Verfahren wurde schon 1952 von William G. Eversole erforscht, doch erst in den 1990er Jahren verfahrenstechnisch entwickelt.

Synthetische CVD-Diamanten sind besonders rein und immer flachtafelig ausgebildet. Die Plättchen werden vor allem für technische Zwecke verwendet. Wegen mangelnder Dicke ist die Verwendung des Materials höchstens zur Herstellung von kleineren Brillanten geeignet.

Bei der Produktion von synthetischen Diamanten in Schmuckqualität lagern sich Kohlenstoffatome aus einem Kohlenstoff-Wasserstoff-Gemisch bei Temperaturen von 900 bis 1200°C auf einem Keimkristall aus natürlichem oder synthetischem Diamant ab und führen somit zu einem Kristallwachstum. Synthetischer Diamant nach dem CVD-Verfahren gehört zum Typ IIa.