Labordiamant

Labordiamanten (LGD^[1], auch im Labor gezüchtete, im Labor geschaffene, menschengemachte, künstliche, lab-grown, oder Kulturdiamanten genannt) sind Diamanten, die in einem kontrollierten technologischen Prozess hergestellt werden (im Gegensatz zu natürlich entstandenen Diamanten, welche in einem geologischen Prozess geschaffen und bergmännisch gefördert werden). Im Gegensatz zu Diamantimitaten (Imitationen von Diamanten aus oberflächlich ähnlichen Nicht-Diamant-Materialien) bestehen Labordiamanten ebenso wie natürlich entstandene Diamanten aus reinem Kohlenstoff, der in einer isotropen 3D-Form kristallisiert ist und haben identische chemische und physikalische Eigenschaften.

Zwischen 1879 und 1928 wurden zahlreiche angebliche Diamantsynthesen gemeldet; die meisten dieser Versuche wurden sorgfältig analysiert, aber keiner konnte bestätigt werden. In den 1940er-Jahren begannen in den USA, Schweden und der Sowjetunion systematische Forschungen zur Herstellung von Diamanten, die 1953 in der ersten reproduzierbaren Synthese gipfelten. Weitere Forschungsarbeiten führten zur Entdeckung der Herstellung von HPHT-Diamant und CVD-Diamant, benannt nach ihrer Herstellungsmethode (High-Pressure-High-Temperature bzw. Chemical Vapor Deposition, zu deutsch chemische Gasphasenabscheidung). Diese beiden Verfahren dominieren nach wie vor die Labordiamantherstellung. Ein drittes Verfahren, bei dem Diamantkörner im Nanometerbereich durch die Detonation von kohlenstoffhaltigem Sprengstoff erzeugt werden, die so genannte Detonationssynthese, kam Ende der 1990er-Jahre auf den Markt. Eine vierte Methode, die Behandlung von Graphit mit Hochleistungs-Ultraschall, wurde im Labor demonstriert, wird aber derzeit nicht kommerziell angewendet.

Die Eigenschaften von künstlich hergestellten Diamanten hängen vom Herstellungsverfahren ab. Die meisten lab-grown-Diamanten sind in ihren Eigenschaften wie Härte, Wärmeleitfähigkeit und Elektronenbeweglichkeit den natürlich entstandenen Diamanten ebenbürtig oder sogar überlegen. Labordiamanten werden häufig als Schleifmittel, in Schneid- und Polierwerkzeugen und in Kühlkörpern verwendet. Elektronische Nutzungsweisen von lab-grown-Diamanten werden derzeit entwickelt, darunter Hochleistungsschalter in Kraftwerken, Hochfrequenz-Feldeffekttransistoren und Leuchtdioden. Detektoren aus lab-grown Diamant für ultraviolettes (UV) Licht oder hochenergetische Teilchen werden in Hochenergieforschungseinrichtungen eingesetzt und sind im Handel erhältlich. Aufgrund ihrer einzigartigen Kombination aus thermischer und chemischer Stabilität, geringer Wärmeausdehnung und hoher optischer Transparenz in einem breiten Spektralbereich entwickeln sich Labordiamanten zum beliebtesten Material für optische Fenster in Hochleistungslasern (Kohlendioxidlaser) und Gyrotronen. Es wird geschätzt, dass 98 % des Bedarfs an Diamanten in Industriequalität mit synthetisch hergestellten Diamanten gedeckt wird.^[2] Inzwischen sind die Herstellungsverfahren im Labor so ausgereift, dass Diamanten in extrem hoher Qualität hergestellt werden können. Daher werden Labordiamanten auch immer häufiger in der Schmuckindustrie verwendet.^[3]

Sowohl CVD- als auch HPHT-Diamanten können zu Edelsteinen geschliffen werden, und es können verschiedene Farben hergestellt werden: farbloses Weiß, Gelb, Braun, Blau, Grün und Orange. Das Aufkommen synthetischer Edelsteine auf dem Markt löste im Diamantenhandel große Besorgnis aus, so dass spezielle spektroskopische Geräte und Techniken entwickelt wurden, um künstliche von natürlichen Diamanten zu unterscheiden.

1. ↑ Alice Fisher: Lab-grown diamonds: girl's best friend or cut-price sparklers? The Guardian, 1. Oktober 2022, abgerufen am 22. März 2023 (englisch). 
2. ↑ Paul Zimnisky: The state of 2013 global rough diamond supply. Resource Investor, 22. Januar 2013, archiviert vom Original am 28. Januar 2013; abgerufen am 4. Februar 2013.  Vorlage:Cite web: Der Parameter language wurde bei wahrscheinlich fremdsprachiger Quelle nicht angegeben.
3. ↑ Shigley, James. "Laboratory-Grown Diamonds." static1.squarespace.com Zuletzt aufgerufen: 21. Februar 2023.