ELEMENT SIX, ROBERTSFORS
SYNTETDIAMANTER

Antti text/bilder och bilder Torbjörn, Västerbottens Amatörgeologer,
© 2005 Geonord

Västerbottens Amatörgeologer besökte Element Six i Robertsfors för många år sedan. Anslutningen till mötet var stort och efter att vi fått passera vakten vid grindarna samlades vi i en föreläsningssal där Allan Lindgren, VD, gav en presentation av företaget och hur man förädlar grafit/kol till dyrbara industridiamanter. Ingemar Nilsson som ansvarade för produktionen hjälpte till att svara på frågor.

Rå naturlig diamant på kimberlit, Ryssland.
©2019 Pinterestcom.
Syntetisk diamant, Element six,
Robertfors, Västerbotten, Sverige.
©2005 Geonord

Lite företagshistorik

1946 - Industrial Distributors Ltd. grundades av Sir Ernest Oppenheimer för att koncentrera sig på industriell användning av naturdiamant.
1947 - Diamond Research Laboratory (DRL) grundades i Johannesburg, Sydafrika.
1953 - Den första framgångsrika syntetiska diamanten (ASEA, Sverige - numera en del av Element Six AB).
1960 - De Beers lanserar syntetisk framställning (första gången 1958).
Ultra High Pressure Units grundades i syfte att arbeta med syntetisk kommersiell framställning av diamanter (Sydafrika).
1963 - Ultra High Pressure Units fabrik byggdes i Shannon (Irland).
1966 - De Beers Industrial Diamonds lanserar den syntetiskt framställda sågslipprodukten SDA - en diamantbeläggning för sågklingor.
Nickel och kopparbelagd diamant lanserades.
1969 - Kubisk bornitrid lanserades i kommersiell skala för sliphärdat stål.
1974 - Tråddragningsämnen med polykristallin diamant lanserades.
1975 - PCBN-insatser lanserades.
1976 - Polykristallina diamantämnen för borrning lanserades.
1992 - De Beers Industrial Diamonds erbjuder CVD-diamantprodukterna DIAFILM kommersiellt.
1994 - De Beers Industrial Diamonds fokuserar på anpassning av diamanternas egenskaper, och lanserar ett nytt rankingsystem för slipdiamant - PREMADIA.
1996 - De Beers Industrial Diamonds köper en anläggning för framställning av syntetiska diamanter från E. Winter i Hamburg. De Beers Industrial Diamonds lanserar tre nya produktserier för diamantbelagda sågklingor - SDA, SDB och DSN, som svar på en allt starkare efterfrågan på syntetiska diamantprodukter för sågklingor.
1998 - De största PCD-skivorna (PolyCrystalline Diamond) och PCBN-skivorna (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) blir tillgängliga i handeln i diametrar på 74 millimeter respektive 101,6 millimeter.
1999 -CVDITE - en CVD-diamantprodukt för bearbetning med skärande verktyg blir kommersiellt tillgänglig.
2001- Diamantforskningslaboratorium öppnas i Springs i anslutning till De Beers Industrial Diamonds största anläggning för framställning av syntetiska diamanter.
2002 - De Beers Industrial Diamonds byter namn till Element Six.

Lite syntetdiamanthistoria.

Den första syntetiska diamanten producerades i Sverige 1953. Uppfinnare av tillverkningsprocessen av syntetdiamanten var vår välkände uppfinnare Baltzar von Platen, på ASEA som företaget hette på den tiden, numera ABB.

General Electric tog världspatent på tillverkning av syntetdiamant 1958, då den svenska uppfinningen var okänd.
Syntetisk diamant kan framställas genom teknik där man emulerar
(=efterliknar) den naturliga geologiska tillväxten hos diamant. Detta innebär användning av höga tryck och höga temperaturer (HPHT - High Pressure High Temperature) i en process som konverterar det mjuka grafitkolet till den mycket hårda kristallina formen av kol, nämligen diamant (kristallisering) eller direkt omvandling med hjälp av sprängämnen i syfte att generera kortvariga tryck och temperaturchockvågor.
En alternativ metod är CVD (Chemical Vapour Deposition - kemisk gasutfällning).
En animering (om den finns kvar idag) visar hur processen går till hittar du på denna länk till Element Six.

Kapselns sammansättning.
Syntetiska diamanter på sågblad.

Numera finns även andra sätt att tillverka diamant. Man utgår då från mycket het kolhaltig gas vid lågt tryck. I detta tillstånd blir kolatomerna obundna och kan fås att kondensera mot en yta. Resultatet blir att ett tunt skikt av små diamantkristaller växer fram på ytan. Till skillnad från Asea-processens lösa diamantkorn sitter dessa kristaller fast i varandra. Kristallerna hålls ihop av ett enkelt skikt av atomer där en del av bindningarna är ordnade som i grafit. Varken diamantens värmeledande förmåga eller dess hårdhet påverkas särskilt mycket av den korniga strukturen.


Oslipad diamant. Okänt ursprung.


Diamantens viktigaste kristallformer. ©Burns Graphics, London. & Alain Midan. Paris.

Att tillverka smyckediamanter syntetiskt kan man göra sedan lång tid tillbaka, men det är svårt att konkurrera med naturdiamantens låga kostnad än så länge innan den blir en bristvara. Det finns ingen fysikalisk skillnad mellan en konstgjord och en naturlig diamant. Båda är så att säga ”äkta” vara.

Det finns idag teknik för att tillverka ganska stora stenar som är av mycket god kvalité både vad det gäller renhet och färg.
Det vanligaste är dock att de konstgjorda stenarna har en djupt gul färg från det kväve som tillsätts i processen för att skapa bästa förutsättningarna för en idealisk kristalltillväxt under tillväxtprocessen.

Lite om diamanter.

Diamanter är inte bara vackra. Förutom att de tillhör de allra dyrbaraste ädelstenarna, har de egenskaper som gör dem överlägsna i många tekniska sammanhang.

Ren diamant är helt genomskinlig och elektriskt isolerande. Samtidigt leder diamant värme och ljud bättre än något annat material och har dessutom god motståndskraft mot kemikalier av alla slag. 

Inom tekniken är diamant mest känd för sin hårdhet, inget material kan tävla med diamant i detta avseende. En ren diamantkristall består av enbart kolatomer, där varje atom binds till fyra andra kolatomer med hjälp av korta och mycket starka bindningar. Nätverket av bindningar gör kristallen både hård och styv.


©Burns Graphics, London.

På grund av sin hårdhet och kemiska motståndskraft har diamant länge använts som slipmedel. Naturligt diamantgrus har utnyttjats, men även konstgjort.

Kubisk bornitril.

Verksamheten hos Element Six har allt mer gått över till att tillverka olika typer av bornitril.

Kubisk bornitrid är det näst hårdaste materialet - endast diamant är hårdare. Till skillnad från diamant hittar man inte kubisk bornitrid i naturen, utan det är ett syntetiskt framställt material. Partiklarna framställs under förhållanden som påminner om de som används vid produktionen av syntetisk diamant. I slipskivor och andra verktyg används materialet för maskinbearbetning av hårda, huvudsakligen järnhaltiga metaller inom bil- och flygindustrin.

Till slut fick vi gå in i presshallen. En imponerande anläggning med ytterst får pressar som stod stilla. Verksamheten pågår dygnet runt med skiftgång. Att vi inte har några fotografier att publicera i artikeln har sin enkla förklaring att det rådde total kameraförbud överallt.




©2001- GeoNord