Jumat, 29 Juli 2011

Diamant synthétique

Un diamant synthétique (aussi appelé diamant de synthèse ou diamant de culture) est produit en utilisant différentes techniques physiques et chimiques, visant à reproduire la structure des diamants naturels.
Les diamants synthétiques sont en janvier 2006 vendus à des prix de 10% à 50% inférieurs à ceux des diamants naturels. Leur production annuelle atteignait 3 milliards de carats (600 tonnes) et un montant d'un milliard de dollars, à comparer aux 130 millions de carats (26 tonnes) de l'extraction minière.

Les joaillers préfèrent vendre un produit de luxe, donc rare. Ce n'est donc pas dans leur intérêts d'accroître la quantité disponible, ils ont fait de gros efforts pour éviter que les pierres de synthèse s'implantent sur le marché. En revanche, l'industrie apprécie les matériaux durs, comme le diamant (le carbure de silicium, le carbure de tungstène, etc.). La synthèse de diamant fut l'une des voies explorées dans cette recherche de matériaux durs.


Avec la découverte par Smithson Tennant en 1797 que le diamant est une forme cristalline du carbone s'ouvre la voie de la synthétisation de ce matériau. Il faut attendre un peu moins d'un siècle pour que les premières expériences sérieuses commencent avec James Ballantyne Hannay en 1880 et Henri Moissan en 1893. L'expérience de Moissan ne semble pas avoir été concluante, ce dernier n'ayant obtenu que de la moissanite, autrement dit du carbure de silicium. Celle de Hannay est plus controversée, car il a été impossible de reproduire ses résultats. Plusieurs autres expériences ont lieu et seulement deux autres pourraient avoir été un succès. Celle de Otto Ruff en 1917 et celle de Willard Hersey en 1926 [1]. Ces expériences ne sont que des débuts hésitants de la synthèse du diamant, la première véritable synthèse a lieu dans les années 1950.
L'histoire ne reprend donc que le 16 février 1953 à Stockholm en Suède, lors du projet QUINTUS de l'entreprise d'électricité ASEA. La technique, conçue par Baltzar von Platen et le jeune ingénieur Anders Kämpe, sera gardée secrète. Un an plus tard, General Electric répète l'opération et publie ses résultats dans le magazine Nature. C'est à cette date qu'est officiellement reconnue la création du premier diamant synthétique.
A la fin des années 1950, De Beers ainsi que les Russes et les Chinois débutèrent la fabrication de diamants synthétique pour l'industrie. Cela eu pour conséquence de faire chuter la valeur des diamants naturels destinés à l'industrie.
La première véritable utilisation des diamants de synthèse en joaillerie débute vers le milieu des années 1990. En janvier 2006, principalement deux entreprises se partagent le secteur 
La technique CVD (en français Dépôt chimique en phase vapeur) créait des couches de diamant. La méthode est de placer une couche de silice ou de diamant dans une chambre où règne une pression d'un dixième d'atmosphère. De l'hydrogène et du méthane sont alors injectés et chauffés par des micro-ondes. Les deux gaz se transforment en plasma et "tombent" sur le substrat, formant une couche de diamant qui croît avec le temps (environ 0,5 mm par jour), dans laquelle seront taillés des petits diamants. Les couches peuvent également servir telles quelles pour l'industrie.
Cette technique produit des diamants bien plus purs que ceux qui sont obtenus avec la HPHT. Mais produit des diamants moins résistant que la méthode hpht.
 
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