Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Sentetik elmaslar (yapay elmas, kültürlü elmas ya da ekili elmas olarak da bilinir), Jeolojik süreçler sonucunda oluşan doğal elmasların aksine yapay süreçler uygulanarak üretilen elmas türleridir. Sentetik elmaslar üretim yöntemlerine göre HPHT elmas veya CVD elmas olarak ikiye ayrılırlar (sırasıyla yüksek basınç yüksek sıcaklık ve kimyasal buhar biriktirme kristal oluşumu yöntemleri). Sentetik kelimesi tüketiciler tarafından taklit ürünler ile karıştırılmasına yol açsa da sentetik elmaslar doğal elmaslar ile aynı materyalden yapılmıştır ( 3B formda kristalize saf karbon). Bu tür bir yanlış anlaşılmayı gidermek amacıyla ABD'de tarafından Laboratuvar üretimi, [üretici ismi] yapımı gibi alternatif ön ekler ile tanımlanması kararlaştırılmıştır.
1879 ile 1928 yılları arasında birçok Elmas sentezi denemesi belgelenmiştir, bu denemelerin çoğu analiz edilmiş ancak hiçbiri doğrulanamamıştır. 1940'lı yıllarda ABD, SSCB, İsveç tarafından CVD ve HPHT yöntemleriyle elmas üretimi amacıyla sistematik araştırmalar başlamıştır. İlk tekrarlanabilir sentez 1953 yılında bildirildi. Bu iki süreç hala sentetik elmas üretiminde hakim süreçlerdir. Bir üçüncü yöntem olarak bilinen patlama sentezi, 90'lı yıllarda piyasada kullanılmaya başlanmıştır. Bu süreçte karbon içeren patlayıcıların kullanılmasıyla nanometre büyüklüğünde elmas taneleri oluşturulan bir patlama oluşturulması esastır. Dördüncü yöntem ise grafiti yüksek güçte ultrasona maruz bırakmak esasına dayanan süreçtir, laboratuvarlarda uygulanmış olup henüz ticari uygulamalara tesir edememiştir.
Sentetik elmasın özellikleri elmasın üretim sürecinde uygulanan yönteme göre değişmektedir ancak bazı sentetik elmasların üretim yöntemine bağlı olmaksızın sertlik, ısı iletkenliği, elektrik iletkenliği gibi özellikleri çoğu doğal elmastan dahi üstündür. Sentetik elmaslar aşındırıcılarda, parlatmada, kese aletlerinde ve soğutucularda çokça kullanılır. Sentetik elmasların elektronik alanındaki uygulamaları da her geçen gün genişlemektedir bu uygulamalar arasında enerji santrallerindeki yüksek güç anahtarları, yüksek frekanslı alan etkili transistörler ve ışık yayan diyotlar vardır. Enerji araştırma tesislerinde kullanılan sentetik elmas temelli ultraviyole (UV) ışın veya yüksek enerjili partikül dedektörleri de ticari olarak mevcuttur. Termal ve kimyasal stabilite, düşük genleşme oranı, geniş spektrumda yüksek optik geçirgenlik gibi birçok özelliğin seçkin bir kombinasyonuna sahip olan elmas yüksek güçlü karbondioksit lazerleri ve girotronlar için en popüler materyal haline gelmiştir. Endüstriyel alanda kullanılan elmasların yaklaşık %98'i sentetiktir.
Hem CVD ve HPHT yöntemi ile üretilen elmaslar şeffaf, beyaz, sarı, kahverengi, mavi, yeşil ve turuncu çeşitli renklerde üretilebilir ve iki taşa bölünebilir. Sentetik elmasların üretilmeye başlanması elmas ticareti sektöründe büyük endişeler yaratmıştır. Bunun sonucunda doğal ve sentetik elması birbirinden ayırmak amacıyla özel spektral cihazlar üretilmeye başlanmıştır.
Tarih
1797 yılında elmasın saf karbon olduğunun keşfi ile birlikte ucuz karbon ürünlerini elmasa çevirmek amacını taşıyan birçok deneme yapılmıştır. Bu konuda rapor edilen en erken başarı tarafından 1879 yılında ve tarafından 1893 yılında rapor edilmiştir. Her ikisi tarafından da uygulanan metot mangal kömürünü demir potada 3500 °C ye kadar ısıtmayı içermektedir. Buna karşın Hannay alev ısıtmalı tüp kullanırken Moissan yeni geliştirdiği elektrik ark fırınını kullanmıştır. İşlem sırasıda eriyen demir soğutma suyu yardımıyla hızlıca soğutulmuştur. soğutma sonucunda oluşan daralma ise grafitin elmasa dönüşümü için gerekli olan yüksek basıncı sağlamıştır. Moissan bu çalışmasını 1890'lı yıllarda bir makale dizisi hazırlayarak yayınlamıştır.
Birçok bilim adamı yaptığı deneyleri tekrar etmek için çalışmıştır. Sör William Crookes 1909 yılında çalışmasının başarılı olduğunu iddia etmiştir. Otto Ruff 1917 yılında 7 mm çapına kadar elmas üretmeyi başardığını iddia etmiş, ancak daha sonra yaptığı açıklamada iddiasından vazgeçmiştir. 1926 yılında McPherson Kolejinden Dr. J Willarda Hershey Moissan ve Ruff'un çalışmalarını tekrar etmiştir, Üretilen elmasın bir fotoğrafı McPherson Müzesinde sergilenmektedir. Moissan, Ruff, Hershey ve diğer deneylere ait iddialara rağmen söz konusu denemeler senztezleme için yetersizdi.
En kesin çoğaltma girişimleri Sör Charles Algernon Parsons tarafından gerçekleştirilmiştir. Onun icadı buhar türbini ile tanınmış bir bilim adamı ve Mühendis olan Parsons, Moissan ve Hannay'ın deneylerini tekrarlamanın yanında bu deneylere kendi üretim sürecini de adapte ederek yaklaşık 40 yılını (1882-1922) bu amaç uğruna çalışarak geçirdi. Parsons ayrıca metodik kayıt tutma konusundaki özenli ve isabetli yaklaşımıyla da bilinir; bu nedenle sonuç numuneleri de ileri analizler amacıyla bağımsız kuruluşlar tarafından incelenmesi amacıyla saklanmıaştır. Bu konuda birçok makale yazmıştır ki bunların bazıları en erken HPHT elmasları ile ilgilidir. Ancak 1928'de, Dr. C.H. Desch'e o tarihe kadar Moissan ve diğerleri de dahil olmak üzere kimse tarafından sentetik elmas üretilemediği konusunda kendi görüşünü de içeren bir makale yazması için izin verdi. Bu makalede o güne kadar sentetik elmas olduğu iddia edilen malzemelerin sadece sentetik spinel taşı olduğunu söyledi.
GE Elmas Projesi
1941 yılında General Elektrik (GE), Norton ve Carborundum şirketleri arasında elmas sentezinin ileri geliştirmelerinin yapılması amacıyla bir anlaşma yapılmıştır. Bu şirketler o dönemde karbonu birkaç saniye 3.000 °C sıcaklığa ulaştırma ve 3,5 GPa basınca maruz bırakma yeteneğine sahiptirler. Çalışmaların başlamasından kısa süre sonra İkinci Dünya Savaşı projenin yarım kalmasına sebep olmuştur. 1951 yılında GE laboratuvarlarında bir HPHT elmas grubu Francis P. Bundy ve H.M. Strong tarafından sentezlenmiştir. Tracy Hall ve diğer bilim adamları da kısa süre sonra projeye dahil olmuşlardır.
Üretim Yöntemleri
Sentetik elmas üretiminde birden çok yöntem bulunmaktadır. En yaygın yöntem daha düşük maliyetli olması sebebiyle Türkçe açılımı yüksek basınç ve yüksek sıcaklık yöntemi olan HPHT'dir. Bu yöntemde karbon elementi, yüzlerce ton ağırlığa karşılık gelen 5 GPa basınç altında 15000 °C sıcaklığa kadar çıkartılarak elmas elde edilir. İkinci yaygın yöntem ise Türkçe açılımı kimyasal buhar biriktirme olan CVD yöntemidir. Bu yöntemde bir yüzey üzerinde karbon plazması oluşturularak atomların elmas olarak kristallendirilmesi sağlanmaktadır. Bu iki yaygın yöntemin dışında patlama sentezi ve sonikasyon gibi yöntemler de bulunmaktadır
Sentetik elmasın özellikleri elmasın üretim sürecinde uygulanan yönteme göre değişmektedir ancak bazı sentetik elmasların üretim yöntemine bağlı olmaksızın sertlik, ısı iletkenliği, elektrik iletkenliği gibi özellikleri çoğu doğal elmastan dahi üstündür. Sentetik elmaslar aşındırıcılarda, parlatma, kese aletlerinde ve soğutucularda çokça kullanılır. Sentetik elmasların elektronik alanındaki uygulamaları da her geçen gün genişlemektedir bu uygulamalar arasında enerji santrallerindeki yüksek güç anahtarları, yüksek frekanslı alan etkili transistörler ve ışık yayan diyotlar vardır. Enerji araştırma tesislerinde kullanılan sentetik elmas temelli ultraviyole (UV) ışın veya yüksek enerjili partikül dedektörleri de ticari olarak mevcuttur. Termal ve kimyasal stabilite, düşük genleşme oranı, geniş spektrumda yüksek optik geçirgenlik gibi birçok özelliğin seçkin bir kombinasyonuna sahip olan elmas yüksek güçlü karbondioksit lazerleri ve girotronlar için en popüler materyal haline gelmiştir. Endüstriyel alanda kullanılan elmasların yaklaşık %98'i sentetiktir.
Ayrıca bakınız
- Diamond simulant
- Diamond enhancement
- List of synthetic diamond manufacturers
- Material properties of diamond
- Moissanite
- Poly(hydridocarbyne)
- Shelby Gem Factory
Kaynakça
- ^ a b "The state of 2013 global rough diamond supply" 28 Ocak 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde ..
- ^ Tennant, Smithson (1797).
- ^ As early as 1828, investigators claimed to have synthesized diamonds:
- ^ Hannay, J. B. (1879).
- ^ Royère, C. (1999).
- ^ Moissan, H. (1894).
- ^ Crookes, William (1909).
- ^ Ruff, O. (1917). "Über die Bildung von Diamanten".
- ^ Nassau, K. (1980).
- ^ Hershey, J. Willard (2004).
- ^ Hershey, J. Willard (1940).
- ^ "Science" 12 Ocak 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. mcphersonmuseum.com.
- ^ a b Lonsdale, K. (1962).
- ^ , p. 473
- ^ Feigelson, R. S. (2004). 50 years progress in crystal growth: a reprint collection.
- ^ , pp. 6–7
- ^ Parson, C. A. (1907).
- ^ Desch, C.H. (1928).
- ^ Hazen, R. M. (1999).
- ^ Werner, M; Locher, R (1998).
- ^ Osawa, E (2007).
- ^ Galimov, É.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Sentetik elmaslar yapay elmas kulturlu elmas ya da ekili elmasolarak da bilinir Jeolojik surecler sonucunda olusan dogal elmaslarin aksine yapay surecler uygulanarak uretilen elmas turleridir Sentetik elmaslar uretim yontemlerine gore HPHT elmas veya CVD elmas olarak ikiye ayrilirlar sirasiyla yuksek basinc yuksek sicaklik ve kimyasal buhar biriktirme kristal olusumu yontemleri Sentetik kelimesi tuketiciler tarafindan taklit urunler ile karistirilmasina yol acsa da sentetik elmaslar dogal elmaslar ile ayni materyalden yapilmistir 3B formda kristalize saf karbon Bu tur bir yanlis anlasilmayi gidermek amaciyla ABD de tarafindan Laboratuvar uretimi uretici ismi yapimi gibi alternatif on ekler ile tanimlanmasi kararlastirilmistir Yuksek basinc yuksek isi teknigi ile olusturulan cesitli renklerde sentetik elmaslar 1879 ile 1928 yillari arasinda bircok Elmas sentezi denemesi belgelenmistir bu denemelerin cogu analiz edilmis ancak hicbiri dogrulanamamistir 1940 li yillarda ABD SSCB Isvec tarafindan CVD ve HPHT yontemleriyle elmas uretimi amaciyla sistematik arastirmalar baslamistir Ilk tekrarlanabilir sentez 1953 yilinda bildirildi Bu iki surec hala sentetik elmas uretiminde hakim sureclerdir Bir ucuncu yontem olarak bilinen patlama sentezi 90 li yillarda piyasada kullanilmaya baslanmistir Bu surecte karbon iceren patlayicilarin kullanilmasiyla nanometre buyuklugunde elmas taneleri olusturulan bir patlama olusturulmasi esastir Dorduncu yontem ise grafiti yuksek gucte ultrasona maruz birakmak esasina dayanan surectir laboratuvarlarda uygulanmis olup henuz ticari uygulamalara tesir edememistir Sentetik elmasin ozellikleri elmasin uretim surecinde uygulanan yonteme gore degismektedir ancak bazi sentetik elmaslarin uretim yontemine bagli olmaksizin sertlik isi iletkenligi elektrik iletkenligi gibi ozellikleri cogu dogal elmastan dahi ustundur Sentetik elmaslar asindiricilarda parlatmada kese aletlerinde ve sogutucularda cokca kullanilir Sentetik elmaslarin elektronik alanindaki uygulamalari da her gecen gun genislemektedir bu uygulamalar arasinda enerji santrallerindeki yuksek guc anahtarlari yuksek frekansli alan etkili transistorler ve isik yayan diyotlar vardir Enerji arastirma tesislerinde kullanilan sentetik elmas temelli ultraviyole UV isin veya yuksek enerjili partikul dedektorleri de ticari olarak mevcuttur Termal ve kimyasal stabilite dusuk genlesme orani genis spektrumda yuksek optik gecirgenlik gibi bircok ozelligin seckin bir kombinasyonuna sahip olan elmas yuksek guclu karbondioksit lazerleri ve girotronlar icin en populer materyal haline gelmistir Endustriyel alanda kullanilan elmaslarin yaklasik 98 i sentetiktir Hem CVD ve HPHT yontemi ile uretilen elmaslar seffaf beyaz sari kahverengi mavi yesil ve turuncu cesitli renklerde uretilebilir ve iki tasa bolunebilir Sentetik elmaslarin uretilmeye baslanmasi elmas ticareti sektorunde buyuk endiseler yaratmistir Bunun sonucunda dogal ve sentetik elmasi birbirinden ayirmak amaciyla ozel spektral cihazlar uretilmeye baslanmistir TarihMoissan sentetik elmas olusturmak icin elektrik ark firini kullanmaya calisiyor 1797 yilinda elmasin saf karbon oldugunun kesfi ile birlikte ucuz karbon urunlerini elmasa cevirmek amacini tasiyan bircok deneme yapilmistir Bu konuda rapor edilen en erken basari tarafindan 1879 yilinda ve tarafindan 1893 yilinda rapor edilmistir Her ikisi tarafindan da uygulanan metot mangal komurunu demir potada 3500 C ye kadar isitmayi icermektedir Buna karsin Hannay alev isitmali tup kullanirken Moissan yeni gelistirdigi elektrik ark firinini kullanmistir Islem sirasida eriyen demir sogutma suyu yardimiyla hizlica sogutulmustur sogutma sonucunda olusan daralma ise grafitin elmasa donusumu icin gerekli olan yuksek basinci saglamistir Moissan bu calismasini 1890 li yillarda bir makale dizisi hazirlayarak yayinlamistir Bircok bilim adami yaptigi deneyleri tekrar etmek icin calismistir Sor William Crookes 1909 yilinda calismasinin basarili oldugunu iddia etmistir Otto Ruff 1917 yilinda 7 mm capina kadar elmas uretmeyi basardigini iddia etmis ancak daha sonra yaptigi aciklamada iddiasindan vazgecmistir 1926 yilinda McPherson Kolejinden Dr J Willarda Hershey Moissan ve Ruff un calismalarini tekrar etmistir Uretilen elmasin bir fotografi McPherson Muzesinde sergilenmektedir Moissan Ruff Hershey ve diger deneylere ait iddialara ragmen soz konusu denemeler senztezleme icin yetersizdi En kesin cogaltma girisimleri Sor Charles Algernon Parsons tarafindan gerceklestirilmistir Onun icadi buhar turbini ile taninmis bir bilim adami ve Muhendis olan Parsons Moissan ve Hannay in deneylerini tekrarlamanin yaninda bu deneylere kendi uretim surecini de adapte ederek yaklasik 40 yilini 1882 1922 bu amac ugruna calisarak gecirdi Parsons ayrica metodik kayit tutma konusundaki ozenli ve isabetli yaklasimiyla da bilinir bu nedenle sonuc numuneleri de ileri analizler amaciyla bagimsiz kuruluslar tarafindan incelenmesi amaciyla saklanmiastir Bu konuda bircok makale yazmistir ki bunlarin bazilari en erken HPHT elmaslari ile ilgilidir Ancak 1928 de Dr C H Desch e o tarihe kadar Moissan ve digerleri de dahil olmak uzere kimse tarafindan sentetik elmas uretilemedigi konusunda kendi gorusunu de iceren bir makale yazmasi icin izin verdi Bu makalede o gune kadar sentetik elmas oldugu iddia edilen malzemelerin sadece sentetik spinel tasi oldugunu soyledi GE Elmas Projesi 1980 lerde KOBELCO tarafindan uretilen pres 1941 yilinda General Elektrik GE Norton ve Carborundum sirketleri arasinda elmas sentezinin ileri gelistirmelerinin yapilmasi amaciyla bir anlasma yapilmistir Bu sirketler o donemde karbonu birkac saniye 3 000 C sicakliga ulastirma ve 3 5 GPa basinca maruz birakma yetenegine sahiptirler Calismalarin baslamasindan kisa sure sonra Ikinci Dunya Savasi projenin yarim kalmasina sebep olmustur 1951 yilinda GE laboratuvarlarinda bir HPHT elmas grubu Francis P Bundy ve H M Strong tarafindan sentezlenmistir Tracy Hall ve diger bilim adamlari da kisa sure sonra projeye dahil olmuslardir Uretim YontemleriSentetik elmas uretiminde birden cok yontem bulunmaktadir En yaygin yontem daha dusuk maliyetli olmasi sebebiyle Turkce acilimi yuksek basinc ve yuksek sicaklik yontemi olan HPHT dir Bu yontemde karbon elementi yuzlerce ton agirliga karsilik gelen 5 GPa basinc altinda 15000 C sicakliga kadar cikartilarak elmas elde edilir Ikinci yaygin yontem ise Turkce acilimi kimyasal buhar biriktirme olan CVD yontemidir Bu yontemde bir yuzey uzerinde karbon plazmasi olusturularak atomlarin elmas olarak kristallendirilmesi saglanmaktadir Bu iki yaygin yontemin disinda patlama sentezi ve sonikasyon gibi yontemler de bulunmaktadir Sentetik elmasin ozellikleri elmasin uretim surecinde uygulanan yonteme gore degismektedir ancak bazi sentetik elmaslarin uretim yontemine bagli olmaksizin sertlik isi iletkenligi elektrik iletkenligi gibi ozellikleri cogu dogal elmastan dahi ustundur Sentetik elmaslar asindiricilarda parlatma kese aletlerinde ve sogutucularda cokca kullanilir Sentetik elmaslarin elektronik alanindaki uygulamalari da her gecen gun genislemektedir bu uygulamalar arasinda enerji santrallerindeki yuksek guc anahtarlari yuksek frekansli alan etkili transistorler ve isik yayan diyotlar vardir Enerji arastirma tesislerinde kullanilan sentetik elmas temelli ultraviyole UV isin veya yuksek enerjili partikul dedektorleri de ticari olarak mevcuttur Termal ve kimyasal stabilite dusuk genlesme orani genis spektrumda yuksek optik gecirgenlik gibi bircok ozelligin seckin bir kombinasyonuna sahip olan elmas yuksek guclu karbondioksit lazerleri ve girotronlar icin en populer materyal haline gelmistir Endustriyel alanda kullanilan elmaslarin yaklasik 98 i sentetiktir Ayrica bakinizDiamond simulant Diamond enhancement List of synthetic diamond manufacturers Material properties of diamond Moissanite Poly hydridocarbyne Shelby Gem FactoryKaynakca a b The state of 2013 global rough diamond supply 28 Ocak 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde Tennant Smithson 1797 As early as 1828 investigators claimed to have synthesized diamonds Hannay J B 1879 Royere C 1999 Moissan H 1894 Crookes William 1909 Ruff O 1917 Uber die Bildung von Diamanten Nassau K 1980 Hershey J Willard 2004 Hershey J Willard 1940 Science 12 Ocak 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde mcphersonmuseum com a b Lonsdale K 1962 p 473 Feigelson R S 2004 50 years progress in crystal growth a reprint collection pp 6 7 Parson C A 1907 Desch C H 1928 Hazen R M 1999 Werner M Locher R 1998 Osawa E 2007 Galimov E