Mohs-Härte
10
Dichte g/cm3
3,52
Chemische Formel
C
Mineral Klasse
Elemente
Kristallsystem
kubisch
häufigste Farbe
farblos
Was ist mein Labor Diamant wert?
Lab grown Diamonds / Labor Diamanten
Lab grown diamonds, auch bekannt als synthetische Diamanten, sind Diamanten, die in einem Labor hergestellt werden, anstatt in der Natur gefunden zu werden. Sie werden durch eine Prozess namens chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder Hochdruck-Hochtemperatur (HPHT) hergestellt, bei dem Kohlenstoffatome unter bestimmten Bedingungen kristallisieren und einen Diamanten bilden.
Lab grown diamonds haben die gleiche chemische Zusammensetzung, physikalische Eigenschaften und ästhetische Merkmale wie natürliche Diamanten. Sie sind jedoch oft kostengünstiger im Preis als natürliche Diamanten und haben eine geringere Auswirkung auf die Umwelt, da sie nicht abgebaut werden müssen. Lab grown diamonds werden zunehmend beliebt als ethische und nachhaltige Alternative zu natürlichen Diamanten.
Wie schätzt man den Wert eines lab grown Diamanten?
Sind Labor Diamanten das gleiche wie natürliche Diamanten?
Nein, Labor Diamanten sind nicht das gleiche wie natürliche Diamanten. Labor Diamanten werden unter kontrollierten Bedingungen im Labor hergestellt, während natürliche Diamanten in der Erde gebildet werden.
Obwohl Labor Diamanten dieselben chemischen und physikalischen Eigenschaften wie natürliche Diamanten haben, gibt es einige Unterschiede in Bezug auf ihre Entstehung und Qualität. Labor Diamanten werden normalerweise schneller und in größeren Größen hergestellt als natürliche Diamanten, was zu unterschiedlichen Wachstumsstrukturen führen kann. Diese Strukturen können jedoch nur noch Experten mit entsprechenden Laborgeräten feststellen.
Es ist wichtig zu beachten, dass Labor Diamanten angeblich ethisch und umweltfreundlich sind und keine der Probleme aufweisen, die mit dem Abbau von natürlichen Diamanten verbunden sind, wie z.B. die Ausbeutung von Arbeitern oder die Umweltverschmutzung. Dem Punkt "ethisch" würde ich zustimmen, umweltfreundlich sind jedoch nur Labor Diamanten Hersteller die Ihre Energie aus 100% erneuerbaren Energiequellen nutzen. Da zur Herstellung von lab grown diamonds große Mengen Energie benötigt werden. Es gibt Unternehmen die zeigen, dass es auch anders geht wie zum Beispiel die Diamond Foundry.
Wie hoch ist der Preis für Lab grown diamonds?
Lab grown Diamonds sind günstiger als natürliche Diamanten. Meiner Meinung nach sind Sie derzeit noch viel zu teuer, dies wird sich vermutlich mit steigender Produktion ändern und die Preise werden fallen wie bei allen synthetisch hergestellten Edelsteinen. Da sich Labor Diamanten praktisch unbegrenzt züchten lassen ist es nur eine Frage der Zeit bis der Markt übersättigt ist und die Preise extrem stark einbrechen werden. Als Anlagediamanten würde ich mir Labor Diamanten nicht ins Portfolio legen. Obwohl die Industrie vor Gericht einen Sieg errungen hat, glaube ich nicht das Labor Diamanten Ihren jetzigen hohen Preis beibehalten werden. Vor Gericht wurde erstritten das Labor Diamanten nicht als synthetisch gekennzeichnet werden müssen, weil sie im Prinzip identisch mit natürlichen Diamanten sind. Nach dem Motto: Eine Tomate die im Gewächshaus ohne Erde mit Nährstofflösung wächst, ist ebenso eine Tomate, wie eine die draußen auf dem Acker gewachsen ist. Preise für im Labor gewachsene Diamanten findet Ihr hier.
Wie entstehen Labor Diamanten?
Lab grown diamonds werden in einem kontrollierten Laborumgebung hergestellt, indem Kohlenstoffatome in einer Prozess namens chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder Hochdruck-Hochtemperatur (HPHT) zum Kristallisieren gebracht werden.
Bei der CVD-Methode wird eine dünne Schicht aus Diamantkristallen auf eine Substratplatte abgeschieden. Kohlenstoffgas wird in eine Reaktionskammer geleitet, wo es mit einer Energiequelle wie einem Mikrowellenplasma oder einer Heizspule erhitzt wird. Die hohen Temperaturen und hoher Druck im Inneren der Kammer bewirken, dass die Kohlenstoffatome auf der Substratoberfläche abgeschieden und zu einem Diamantkristall zusammengesetzt werden.
Bei der HPHT-Methode wird ein kleiner Diamantsamen in einer Pressmaschine unter hohem Druck und hoher Temperatur aufgewachsen. Ein Kohlenstoffquellenmaterial wird in die Maschine gegeben und erhitzt, um die Kohlenstoffatome zu schmelzen und in den Diamantsamen zu integrieren. Nach einigen Stunden oder Tagen, je nach Größe und Qualität des gewünschten Diamanten, wird die Maschine geöffnet und der Diamant entnommen.
Beide Methoden produzieren Diamanten mit identischen physikalischen, chemischen und optischen Eigenschaften wie natürliche Diamanten.
Synthetische Diamanten
Labor Diamanten
Was ist ein Synthetischer Diamant?
Seit 1955 ist es mit Hilfe des so genannten Hochdruck-Hochtemperatur-Verfahrens (HPHT - englisch: high-pressure high-temperature) möglich, künstliche Diamanten herzustellen. Bei diesem Verfahren wird Graphit in einer hydraulischen Presse bei Drücken von bis zu 6 Gigapascal (60.000 Bar) und Temperaturen von über 1500 °C zusammengepresst. Unter diesen Bedingungen ist Diamant die thermodynamisch stabilere Form von Kohlenstoff, so dass sich der Graphit zu Diamant umwandelt. Dieser Umwandlungsprozess kann unter Beigabe eines Katalysators beschleunigt werden. Analog zum Diamant lässt sich aus der hexagonalen Modifikation des Bornitrids ebenfalls unter Verwendung der Hochdruck-Hochtemperatur-Synthese kubisches Bornitrid (CBN) herstellen. CBN erreicht nicht ganz die Härte von Diamant, ist aber zum Beispiel bei hohen Temperaturen gegen Sauerstoff beständig.
Parallel dazu wurde die Schockwellendiamantsynthese unter Zuhilfenahme höchsten Drucks, wie sie bei Explosionen auftreten, entwickelt. Dieser kommerziell erfolgreiche Weg liefert Diamantpulver in verschiedenen Feinheiten.
Eine Alternativmöglichkeit zur Herstellung von künstlichem Diamant ist die Beschichtung von Substraten mit Hilfe der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD - engl.: chemical vapour deposition). Dabei wird in einer Vakuumkammer eine einige Mikrometer dicke Diamantschicht auf den Substraten, zum Beispiel Hartmetallwerkzeugen, abgeschieden. Ausgangsstoff dabei ist ein Gasgemisch aus Methan und Wasserstoff, wobei ersteres als Kohlenstoffquelle dient.
Gemäß der Ostwaldschen Stufenregel sollte sich hauptsächlich metastabiler Diamant abscheiden; nach der Ostwald-Volmer-Regel bildet sich wegen seiner geringeren Dichte vorwiegend Graphit. Mit atomarem Wasserstoff gelingt es, Graphit selektiv zu zersetzen und die Bildung von Diamant zu begünstigen. Atomarer Wasserstoff (H) entsteht in einem thermisch oder elektrisch aufgeheizten Plasma aus molekularem Wasserstoff-Gas (H2).
Die Substrattemperatur muss unterhalb von 1000 °C liegen, um die Umwandlung in das stabile Graphit zu unterbinden. Es lassen sich dann Wachstumsraten von mehreren Mikrometern pro Stunde erreichen. Als weitere Entwicklung können mit Hilfe der Technik der Plasmabeschichtung nur wenige Mikrometer dünne Schichten aus so genanntem diamantartigen Kohlenstoff (DLC: diamond-like carbon) hergestellt werden. Diese Schichten vereinigen gleichzeitig die extreme Härte von Diamant und die sehr guten Gleitreibungseigenschaften von Graphit. In ihnen liegt, je nach Beschichtungsparametern, eine Mischung von sp2- und sp3-hybridisierten Kohlenstoffatomen vor.
Neuerdings ist es Nanotechnikern des Rensselaer Polytechnic Institute in Troy gelungen, magnetische Diamanten herzustellen. Sie sind nur winzige 5 Nanometer klein und besitzen ein eigenes Magnetfeld. Der Effekt beruht auf einem Defekt im Kristallgitter. Dabei wird das Magnetfeld einzelner Elektronen freigesetzt und gebündelt. Anwendungen des gesundheitsverträglichen Kohlenstoffs werden vor allem in der Medizin prognostiziert
Verwendung von synthetischen Diamanten
Die prestigeträchtigste Anwendung finden Diamanten als hochwertige Schmucksteine. Eine höhere wirtschaftliche Bedeutung haben sie aber heute durch ihre industrielle Verwendung als Schneidstoff von Bohr-, Schneid-, Schleifwerkzeugen sowie als Zugabe in Polierpasten, wobei man sich ihre große Härte, Verschleißfestigkeit und ihr Wärmeleitvermögen zunutze macht. Es ist in vielen Bereichen ausgesprochen wirtschaftlich, Diamantwerkzeuge einzusetzen, wodurch Ausfallkosten und Umrüstzeiten zum Beispiel für Werkzeuge minimiert werden können. Die geforderte Oberflächenqualität lässt sich oft mit Hilfe von Diamantwerkzeugen ohne zusätzliche Bearbeitung in einem Arbeitsschritt erreichen.
Ein Diamant hat eine sehr hohe Lichtbrechung und einen starken Glanz, gepaart mit einer auffallenden Dispersion, weshalb er traditionell als Edelstein geschliffen wird. Erst durch die Erfindung moderner Schliffe im 20. Jahrhundert, durch die das Feuer eines Diamanten erst richtig zur Geltung kommt, wurde sein wahrer Wert offenbar. Es beruht auf zahllosen inneren Lichtreflexionen, die durch den sorgfältigen Schliff der einzelnen Facetten hervorgerufen werden, welche in speziell gewählten Winkelverhältnissen zueinander stehen müssen. Mittlerweile werden Schliffe und deren Wirkung auf Rechnern simuliert und die Steine auf Automaten geschliffen, um über eine exakte Ausführung optimale Ergebnisse zu erreichen. Nur ein Viertel aller Diamanten ist qualitativ überhaupt als Schmuckstein geeignet. Davon wiederum erfüllt nur ein kleiner Bruchteil die Kriterien, die heute an Schmucksteine gestellt werden: Ausreichende Größe, geeignete Form, hohe Reinheit, und je nach Wunsch Farbigkeit oder Farblosigkeit.
Unedle, nicht als Schmuckstein zu verwendende Diamanten, feiner Diamantstaub bzw. Industriediamanten werden als Bort bezeichnet.
Diamant-Spektrum, Zahlenangaben in Ängström-Einheiten.
Dünne Schichten aus diamantartigem Kohlenstoff dienen in großtechnischem Maßstab als Verschleißschutz. Diamantbesetzte Skalpelle könnten zum Beispiel in der Medizin zum Einsatz kommen. Mit elektrisch leitfähiger Diamantbeschichtung können Elektroden für den Einsatz in chemischen Reaktionen hergestellt werden, die sehr reaktiven Radikalen standhalten müssen. Großtechnisch kommt hier die Abwasserbehandlung und -reinigung ins Blickfeld.
Durch Zusatz von Bor, Phosphor oder Stickstoff kann Diamant leitfähig gemacht werden und als Halbleiter oder sogar als Supraleiter fungieren. Ein Einsatz in elektronischen Schaltungen könnte wegen der hohen Beweglichkeit der Ladungsträger im Diamant-Einkristall und der guten Temperaturverträglichkeit zu höheren Schaltgeschwindigkeiten führen.
In der industriellen Wasserbehandlung werden CVD - Diamantelektroden zur Oxidation und Desinfektion von z.B. Abwässern und Prozesswässern eingesetzt.
Bereits verwirklicht wurde die Beschichtung von Silizium-Wafern mit künstlichem Diamant, die von der Halbleiterindustrie eingesetzt werden kann, um eine bessere Kühlung elektronischer Schaltungen zu bewerkstelligen.
Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Spektroskopie mit infrarotem Licht, da Diamant Infrarotstrahlung nur in geringem Umfang absorbiert.
