กระบวนการสังเคราะห์ด้วยการใช้ความดันและความร้อนสูง HIGH-PRESSURE HIGH TEMPERATURE (HPHT)

เราได้ทราบถึงกระบวนการปลูกเพชรด้วยเคมี CVD กันมาแล้ว แต่ Lab-Grown Diamond (เพชรแท้จากแล็บ) ยังมีอีกวิธีหนึ่งในการผลิตที่วันนี้จะพามารู้จักกัน นั้นก็คือ กระบวนการสังเคราะห์ด้วยการใช้ความดันและความร้อนสูง  หรือ HPHT เป็นการจำลองสภาพแวดล้อมในการเกิดขึ้นตามธรรมชาติของเพชรที่เกิดขึ้นใต้เปลือกโลก เครื่องที่ใช้มีความสามารถในการสร้างความดันได้เกือบ 60,000 ความดันบรรยากาศ และสร้างอุณหภูมิได้ถึง 2,500 องศาเซลเซียส

เซลล์ที่เพาะจะมีองค์ประกอบทั้งหมดที่จำเป็นในการเจริญเติบโตของเพชร รวมถึงเมล็ด แกรไฟต์บริสุทธิ์สูง และ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประกอบด้วยโลหะและผงต่างๆ โดยเซลล์ดังกล่าวจะถูกวางอยู่ตรงกลางของห้อง HPHT โดยมีอุณหภูมิที่สม่ำเสมอถึง 1,300 องศาเซลเซียสและความดันมากกว่า 50,000 แรงดันบรรยากาศ ตัวเร่งปฏิกิริยาภายในเซลล์จะเริ่มที่ทำปฏิกิริยากับความร้อนและความดัน และเปลี่ยนจากสภาพของแข็งไปเป็นรูปแบบหลอมละลาย

ตัวเร่งปฏิกิริยาหลอมละลายจะทำให้แกรไฟต์ภายในเซลล์ละลาย เมื่อมีสภาวะตามที่ต้องการแล้ว กระบวนการระบายความร้อนจะเริ่มขึ้น กระบวนการนี้เกิดขึ้นเป็นช่วงเวลาหลายวันและช่วยให้อะตอมของคาร์บอนเกาะตัวอยู่กับเมล็ด จากนั้น เมื่อครบรอบการเพาะแล้ว จะเปิดเครื่อง HPHT เพื่อนำเซลล์ออกมา แล้วจึงนำเพชรดิบที่เกิดขึ้นไปสกัดและทำความสะอาดเพื่อเตรียมการเจียระไนขั้นสุดท้ายและการขัด

กระบวนการปลูก HPHT ทั้งหมดต้องใช้สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวดในการผลิตเพชรที่มีคุณภาพในระดับใช้เป็นอัญมณี การเปลี่ยนแปลงใด ๆ ระหว่างการเพาะอาจทำให้เพชรหยุดโต หรือเกิดตำหนิที่ทำให้เพชรนั้นใช้ไม่ได้ เพชรทุกเม็ดจะต้องครบรอบการเพาะก่อนจึงจะเปิดเครื่อง หลังจากเปิดห้อง HPHT แล้ว เราจึงจะเห็นเพชรดิบ รวมถึงสี ความบริสุทธิ์ และขนาด

กระบวนการ HPHT มีการใช้อุปกรณ์พื้นฐาน 3 ชนิดเพื่อสร้างแรงดันและอุณหภูมิที่จำเป็นในการผลิตเพชรที่เพาะในห้องปฏิบัติการ อันได้แก่:

1. Bars Press – Bars Press เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดที่ใช้ในการผลิตเพชรที่มีคุณภาพระดับใช้เป็น อัญมณี โดยใช้ทั่งทั้งจากด้านในและด้านนอก เพื่อใช้แรงกดไฮดรอลิคกระทำต่อเซลล์เพชรที่เพาะ

2. Belt Press – The Belt Press ถือเป็นเทคโนโลยีเริ่มต้นของการเพาะเพชร เครื่องอาจมีขนาดใหญ่และสามารถผลิตเพชรได้หลายเม็ดในรอบเดียว โดยใช้ทั่งขนาดใหญ่สองอันเพื่อสร้างแรงดันที่จำเป็น แม้ว่าจะสามารถผลิตเพชรในคุณภาพระดับใช้เป็นอัญมณี แต่นิยมใช้วิธีนี้ในการผลิตเพชรและผงโลหะเพชรสำหรับใช้ในการอุตสาหกรรม

3. Cubic Press – Cubic Press มีขนาดใหญ่และต้องใช้ทั่งถึงหกตัวเพื่อสร้างแรงดันที่จำเป็นสำหรับการเพาะผลึกเพชร วิธีนี้ยังใช้ในการสร้างผงโลหะเพชรสำหรับใช้ในการอุตสาหกรรม