實驗室氣體發生器給許多應用帶來益處,比如簡化工作流程,消除氣瓶的麻煩和不便,以及提供安全、可靠和穩定的實驗室氣源。其實,它還有一個應用,即CVD制造鉆石。
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鉆石是由一個四面體形狀的純碳組成的。鉆石作為奢侈而貴重的珠寶聞名于世,然而,它也是自然界中最堅硬的物質,是好的導熱體,惰性物質。這些特性意味著鉆石可以在一些工業應用中扮演著重要的角色,比如金屬切割、鉆孔、研磨,采礦和建筑等,以及高壓試驗及高性能軸承等方面的應用。
在很長一段時間里,人們都認為鉆石只能在高壓、高溫條件下“人造”,模仿天然鉆石的形成。使用這種方法制作鉆石現在已經非常普遍,主要是用于上述工業應用。然而,在20世紀80年代后期,科學家們發現了如何使用一種叫做化學氣相沉積(CVD)的方法來“種植”鉆石。
通過CVD生產的鉆石通過將碳氫化合物,通常是甲烷,在低壓的真空室中與氫氣混合產生鉆石。這顆鉆石會在數天內生長,直到長到特定的應用需要的大小。這個過程需要一個恒定的、穩定的、可靠的氫來源,這使得Peak的氫氣發生器成為理想的解決方案。
通常情況下,當甲烷和氫氣混合時,碳會以非金剛石的形式產生,如石墨。在CVD腔內,微波能、放電或熱陰極用于產生氫原子,后者與非鉆石碳反應形成蒸氣。高活性的碳氫化合物蒸氣會進一步與氫原子發生反應,從而導致氫和純碳的分離,而純碳沉積為鉆石。隨著這一過程的重復,鉆石可以根據所需的應用長成相應不同的大小尺寸。
這種人造金剛石的生產方法還在不斷發展,更先進的系統已經在開發中。畢克氣體的Precision Hydrogen Trace氫氣發生器已經被世界各地的客戶廣泛應用于這一應用。
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