يتميز الماس بكثافة فريدة للهيكل ، مما يسمح للحجر أن يتحمل الأحمال الثقيلة ودرجات الحرارة العالية. يتم استخدام هذه الخاصية في التجارب والتطورات الفضائية ، في إنتاج الأجهزة الطبية والساعات الدقيقة ، في الصناعة النووية. بعد القطع ، يتحول المعدن الجميل إلى الماس ، وهو محل تقدير كبير من قبل المجوهرات. تسمح لك التكنولوجيا الحديثة بإنشائه في ظروف اصطناعية ، مما يقلل السعر دون فقدان الجودة.
الميزات
للاستخدام النشط على نطاق صناعي ، تم إنتاج الماس الاصطناعي منذ عام 1993. كانت جودتها عالية لدرجة أن تجار المجوهرات كانوا بحاجة إلى اختبارات خاصة لتحديد صحة الأحجار. بالنسبة للمستهلك العادي ، لم يكن الفرق واضحًا على الإطلاق ، لذلك بدأت العديد من الشركات في استخدام البلورات لصنع المجوهرات الفاخرة.
في المختبرات الحديثة ، تزرع عدة أنواع من هذا الحجر الاصطناعي: سيروسيت ، فابوليتس ، أحجار الراين ، سبائك الحديد ، مويسانيتس. يعتبر أجمل وأنظف مكعب من أكسيد الزركونيوم ، والذي يسمى "زركونيا مكعب". تستخدم في العديد من الصناعات ، وهي تكمل مجموعات دار أزياء توماس سابو وباندورا.
الملامح الرئيسية للماس المزروع صناعيا:
- تكلفة منخفضة مقارنة بالحجارة الطبيعية (السعر أقل 10-15 مرة) ؛
- سهولة القطع
- غياب العيوب الخفية التي تؤثر على الصلابة (فقاعات الهواء ، الشقوق) ؛
- التقليد الكامل للماس الحقيقي بعد القطع.
بين عشاق الأحجار الجميلة ، تم تقسيم الآراء حول خصائص الحجر الاصطناعي. يعتقد البعض منهم أن الماس الحقيقي فقط هو القادر على طرد الأرواح الشريرة ، وحماية صاحبها من الضرر والعين الشريرة ، ويساعده في الشؤون التجارية.
يدعي حاملو الماس الاصطناعي أن مجوهراتهم تنبعث منها طاقة إيجابية وتجلب ثروة جيدة لا تقل.
تم تطوير الأحجار التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع في السنوات الأخيرة من قبل العلامات التجارية المعروفة Diamond Foundry و Helzberg s Diamond Shops و LifeGem. يعتبر هذا العمل في الولايات المتحدة الأكثر ربحية واعدة ، حيث أن الضرر البيئي ضئيل. بالإضافة إلى ذلك ، تثبت العديد من التجارب الجيولوجية أن فترة تكوين الماس في الطبيعة قد انتهت. لذلك ، سيكون تطوير الودائع الجديدة قريبًا شيء من الماضي.
سجل الاستلام
الماس الحقيقي مشهور منذ عدة قرون. الماس باهظ الثمن تزين الملابس الملكية والتيجان ، وقد ورثت وأدرجت في احتياطي الذهب من خزينة العديد من البلدان. حتى اليوم ، تعد المعادن ذات الأوجه هي أفضل استثمار ، والتي تزداد قيمتها فقط كل عام.
لذلك ، بدأت التطورات الأولى ومحاولات إنشاء الحجر الاصطناعي بالفعل في نهاية القرن التاسع عشر.
تم الحصول على الماس الاصطناعي الأول في عام 1950 من قبل العلماء السويديين في مختبر ASEA. بعد الدراسة ، كررت الشركة الأمريكية جنرال إلكتريك تجربتها في عام 1956 ، مما أدى إلى تحسين التكنولوجيا. على مدار عدة عقود ، ظهرت طرق وتطورات جديدة جعلت من الممكن تغيير لون وشكل وحجم المعدن الاصطناعي. في عام 1967 ، تم الحصول على براءة اختراع لزراعة أحجار المجوهرات.
يبدأ تاريخ إنتاجهم في الاتحاد السوفييتي بالحجر الأول ، الذي تم تصنيعه في معهد الفيزياء والضغط العالي في أواخر الخمسينات من القرن الماضي. لكن العمل النشط في هذا الاتجاه قام به العالم O.I Leipunsky ، الذي نشر العديد من الأعمال والحسابات العلمية في عام 1946.
تم استخدام عمله في مجال الكيمياء كأساس لطرق جديدة ؛ وأصبحوا عمليًا أساس الإنتاج الصناعي الحديث للماس الاصطناعي.
حدث تقدم حقيقي في أوائل الستينيات من القرن الماضي ، عندما أنشأ العلماء الشباب في مختبر موسكو للضغط العالي مطبعة خاصة. بمساعدتها ، كان من الممكن إنشاء إنتاج واسع النطاق من الأحجار الثقيلة: بلغ الحجم ألف قيراط في اليوم. تم استخدام جميع الماس الصناعي المنتج لتلبية احتياجات علم الصواريخ والهندسة الميكانيكية ، وتم تصديره ، وجلب أرباح بمليارات الدولارات.
في السنوات الأخيرة ، تم تطوير التقنيات الجديدة في روسيا من قبل بيوت المجوهرات الخاصة ومعامل الأبحاث.
يجتذبون خبراء أجانب من جنوب أفريقيا والولايات المتحدة وأوروبا ، في محاولة لتقليل تكلفة التقنية.
كيفية صنع الماس الاصطناعي؟
من الصعب تمييز الماس الاصطناعي الذي يزرع في مختبرات الشركات الكيميائية الرائدة عن الحجر الحقيقي من حيث الشفافية والسطوع. لكن جميع الأساليب المعروفة تتطلب استثمارات كبيرة وتستغرق وقتًا طويلاً.
لذلك ، فإن المهمة الرئيسية للعلماء هي إيجاد التوازن المثالي بين الجودة وتكلفة الإنتاج.
تقنية العلاج ببدائل النيكوتين
NRHT أو الضغط العالي ، درجة الحرارة العالية هي التقنية الأكثر شيوعًا. وضع أساس علماء الزركونيا المكعبة الاصطناعية أحجارًا حقيقية بحجم 0.5 مم. في غرفة خاصة ، على أساس مبدأ التشغيل يشبه الأوتوكلاف ، يتم إنشاء مزيج من درجة حرارة لا تقل عن 1400 درجة مئوية وضغط من 55000 غلاف جوي. مركبات كيميائية مختلفة ، يتم فرض طبقات الجرافيت على قاعدة طبيعية.
بعد 10 أيام من هذا التعرض ، تنشأ روابط سيغما قوية ، وتلف المفاصل حول شكل القاعدة إلى حجر صلب وشفاف.
تعمل هذه التكنولوجيا على إعادة إنشاء الظروف الطبيعية لمظهر المعدن إلى أقصى حد ، لذا فإن الجودة دائمًا ما تكون في القمة ، ويتم التخلص من العيوب عمليًا.
إنتاج الأمراض القلبية الوعائية أو تركيب الفيلم
هذه التكنولوجيا هي واحدة من الأولى في زراعة المعادن الاصطناعية. يتم استخدامه على نطاق واسع عندما يكون من الضروري إنشاء طلاء ماسي قوي وحاد بشكل خاص ، لإنشاء الماس عالي الجودة. يتم وضع جميع المكونات والركيزة الماسية في غرف خاصة تخلق فراغًا. بعد ملء الميثان ، يبدأ التعرض لإشعاع الميكروويف ، المعروف جيدًا بتشغيل الميكروويف. في درجات الحرارة المرتفعة ، تبدأ المركبات الكيميائية للكربون في الذوبان والدمج مع القاعدة.
تنتج تقنية الأمراض القلبية الوعائية الماس عالي الجودة الذي لا يقل في خصائصه عن الماس الحقيقي. على أساسها ، يتم تطوير تقنية لاستبدال لوحات الدوائر الكهربائية المقاومة للاهتراء من أجهزة الكمبيوتر ، العوازل ومشارط سامسونج في طب العيون.
يأمل العلماء أنه في المستقبل القريب مقابل 1 قيراط من الأحجار الاصطناعية التي تم الحصول عليها باستخدام هذه التكنولوجيا ، سيكون من الممكن تخفيض السعر إلى 5-8 دولارات.
تقنية التوليف المتفجر
إحدى أحدث التطورات هي طريقة التوليف المتفجر. وهو يعتمد على مزيج من التسخين المفاجئ لخليط كيميائي مع انفجار وتجميد لاحق للمعدن الناتج. والنتيجة هي ماسة اصطناعية ذات خصائص طبيعية مصنوعة من الكربون البلوري. لكن التكلفة العالية تجعل الكيميائيين يبحثون عن خيارات جديدة لتجميع الكتلة الحجرية.
نطاق التطبيق
من بين جميع الماس ، تشغل الأحجار الاصطناعية 10 ٪ فقط من السوق. تستخدم بلورات رخيصة الثمن من الزركونيا المكعبة لتصنيع المجوهرات النسائية. تزين بيوت الأزياء الشهيرة معهم فساتين السهرة وحقائب اليد والأحذية ، وتستخدم في الديكور الحصري.
يقوم الشباب التقدميون باختيارهم بشكل متزايد من أجل السلامة والود البيئي.
يتم استخدام أكثر من 90٪ من الماس الاصطناعي في الصناعة. الاتجاهات الرئيسية:
- آلات طحن عالية الدقة ، وأدوات لقطع المواد الصلبة ؛
- الإلكترونيات الدقيقة وتصنيع الكمبيوتر ؛
- صناعة الدفاع ؛
- الروبوتات.
- ليزر فريد لجراحة العيون.
- الهندسة الميكانيكية
- آلات جديدة في علم المعادن ؛
- علم الصواريخ.
من بين أحدث التطورات استخدام الماس الاصطناعي لتصنيع عدسة اصطناعية. أظهرت عمليات الزرع أن نظافة وسهولة القطع تجعل الغرسة مثالية للمريض.
وهو يختلف في زاوية الانكسار والمتانة الصحيحة.
مقارنة بالحجارة الطبيعية
تنتج الصناعة ماسًا صناعيًا مشابهًا جدًا للبلورة الطبيعية التي تتطلب عددًا من الاختبارات المعملية للتعرف عليها. فكر في الاختلافات الأكثر شيوعًا.
- جميع الماس المزروع صناعيا لها علامة تجارية خاصة. يعطي اسم الشركة أو المختبر الذي أنتج المنتج.
- للتفتيش ، من الأفضل عدم استخدام عدسة مكبرة ، ولكن مجهر قوي. في ورش العمل ، تم الكشف عن العيوب باستخدام مطياف شفاف تحت الأشعة فوق البنفسجية.
- الماس الحقيقي لا يستجيب للمجالات الكهرومغناطيسية. يمكن استخدام هذه الخاصية كطريقة للتحقق: ينجذب الحجر الاصطناعي إلى مغناطيس قوي.
- إذا كان من الضروري تحديد الماس في المنزل ، يتم وضعه على ورق أبيض سميك. تكشف نظرة فاحصة عن مناطق النمو التي تحدث عندما تتكون طبقة الكربون تحت ضغط مرتفع.
- يتم إنشاء الأحجار الطبيعية من أصغر بلورات فردية ، وبالتالي فهي ذات بنية متجانسة. تبدو المنتجات غير الطبيعية ، عند فحصها تحت المجهر ، وكأنها تتكون من العديد من البلورات المجهرية.
تستخدم البورصات الماسية في جميع أنحاء العالم أدوات فحص الماس وشاشة M الخاصة للتحليل.
في 10-15 ثانية فقط ، تسمح لك بتمييز المواد التركيبية عن الحجر الطبيعي بدقة 95-98 ٪ ، وتعطي أقصى قدر من المعلومات حول جودة وهيكل البلورة.
يتم وصف إنتاج الماس الاصطناعي في الفيديو التالي.
