Kunstige diamanter: hvordan ser de ud, hvordan får de dem, og hvor bruges de?

Diamanter er kendetegnet ved en unik densitet af strukturen, der giver sten mulighed for at modstå tunge belastninger og høje temperaturer. Denne egenskab bruges i rumforsøg og udvikling inden for produktion af medicinsk udstyr og præcisionsure i nuklear industri. Efter skæring forvandles et smukt mineral til en diamant, som er meget værdsat af juvelerere. Moderne teknologi giver dig mulighed for at skabe den under kunstige forhold, hvilket reducerer prisen uden tab af kvalitet.

Til aktiv brug i industriel skala er kunstige diamanter blevet produceret siden 1993. Deres kvalitet var så høj, at juvelerer havde brug for specielle test for at bestemme ægtheden af ​​stenene. For den gennemsnitlige forbruger var forskellen overhovedet ikke indlysende, så mange virksomheder begyndte at bruge krystaller til at skabe luksuriøse smykker.

I moderne laboratorier dyrkes flere typer af denne syntetiske sten: cerussites, fabulites, rhinestones, ferroelectrics, moissanites. Den smukkeste og rene betragtes som en terning af zirkoniumdioxid, der kaldes "cubic zirconia." Brugt i mange brancher supplerer det Thomas Sabo og Pandora modehuskollektioner.

De vigtigste træk ved kunstigt dyrkede diamanter:

• lave omkostninger sammenlignet med natursten (prisen er 10-15 gange mindre);
• let at skære;
• fraværet af skjulte defekter, der påvirker hårdheden (luftbobler, revner);
• fuld efterligning af en rigtig diamant efter skæring.

Blandt elskere af smukke sten var også meninger om egenskaberne ved kunststen. Nogle af dem mener, at kun en rigtig diamant er i stand til at fjerne de onde ånder, beskytte dens ejer mod skader og det onde øje, hjælper ham med kommercielle anliggender.

Kunstigt oprettede sten i de senere år er blevet udviklet af de velkendte mærker Diamond Foundry, Helzbergs Diamond Shops og LifeGem. Denne forretning i USA betragtes som den mest rentable og lovende, da miljøskader er minimale. Derudover beviser mange geologiske eksperimenter, at perioden med dannelse af diamanter i naturen er forbi. Derfor vil udviklingen af ​​nye indskud snart være en fortid.

Rigtige diamanter har været populære i flere århundreder. Dyre diamanter prydet de kongelige tøj og kroner, blev arvet og inkluderet i guldreserven i statskassen i mange lande. Selv i dag er facetterede mineraler den bedste investering, der kun stiger i værdi hvert år.

Den første kunstige diamant blev opnået i 1950 af svenske forskere på ASEA's laboratorium. Efter undersøgelsen blev deres erfaringer gentaget af det amerikanske firma General Electric i 1956, hvilket forbedrede teknologien. I løbet af flere årtier dukkede nye metoder og udviklinger op, som gjorde det muligt at ændre skyggen, formen og størrelsen på det syntetiske mineral. I 1967 opnåedes et patent til dyrkning af smykkesten.

Historien om deres produktion i Sovjetunionen begynder med den første sten, der blev syntetiseret ved Institut for fysik og højt tryk i slutningen af ​​50'erne af forrige århundrede. Men aktivt arbejde i denne retning udføres af videnskabsmanden O. I. Leipunsky, der har udgivet mange videnskabelige værker og beregninger i 1946.

Et rigtig gennembrud skete i begyndelsen af ​​60'erne af forrige århundrede, da unge forskere ved Moskva for højtrykslaboratorium oprettede en særlig presse. Med sin hjælp var det muligt at etablere en storstilet produktion af tunge sten: volumen nåede tusind karat pr. Dag. Alle producerede industrielle diamanter blev anvendt til raketvidenskabens og maskintekniske behov og blev eksporteret, hvilket gav milliarder af dollars i fortjeneste.

I de senere år er nye teknologier i Rusland blevet udviklet af private smykkeshuse og forskningslaboratorier.

Kunstige diamanter dyrket i laboratorierne hos førende kemiske virksomheder er vanskelige at skelne fra en ægte sten med hensyn til gennemsigtighed og lysstyrke. Men alle kendte metoder kræver store investeringer og er tidskrævende.

NRHT eller højt tryk, høj temperatur er den mest almindelige teknologi. Grundlaget for syntetiske kubiske zirkoniumvidenskabsfolk lægger ægte sten med en størrelse på 0,5 mm. I et specielt kammer oprettes på grundlag af driftsprincippet, der ligner en autoklav, en kombination af en temperatur på mindst 1400 ° C og et tryk på 55.000 atmosfærer. Forskellige kemiske forbindelser, grafitlag overlejres på en naturlig base.

Efter 10 dages eksponering opstår der stærke sigmabindinger, og ledene omkring basen dannes til en solid og gennemsigtig sten.

Denne teknologi er en af ​​de første i dyrkning af kunstige mineraler. Det bruges vidt, når det er nødvendigt at skabe en særlig stærk og skarp diamantbelægning for at skabe diamanter af høj kvalitet. Alle komponenter og diamantsubstratet placeres i specielle kamre, der skaber et vakuum. Efter fyldning med metan begynder eksponering for mikrobølgestråling, kendt for sin mikrobølgedrift. Ved høje temperaturer begynder de kemiske forbindelser af kulstof at smelte og kombineres med basen.

CVD-teknologi producerer diamanter af høj kvalitet, som ikke er underordnede i egenskaber til de rigtige. På deres basis udvikles en teknologi til udskiftning af slidbestandige kredsløbskort til computere, dielektrik og ultrathin-hovedbund i oftalmologi.

En af de seneste udviklinger er metoden med eksplosiv syntese. Det er baseret på en kombination af pludselig opvarmning af en kemisk blanding med en eksplosion og efterfølgende frysning af det resulterende mineral. Resultatet er en syntetisk diamant med naturlige egenskaber fremstillet af krystallinsk kulstof. Men de høje omkostninger får kemikere til at se efter nye muligheder for syntese af stenmasse.

Blandt alle diamanter optager syntetiske sten kun 10% af markedet. Rimelige krystaller af kubisk zirkonium anvendes til fremstilling af kvindesmykker. Berømte modehuse dekorerer med dem aftenkjoler, tasker og sko, der bruges i eksklusiv indretning.

Mere end 90% af kunstige diamanter bruges i industrien. De vigtigste retninger:

• slibemaskiner med høj præcision, værktøjer til skæring af hårde materialer;
• mikroelektronik og computerproduktion;
• forsvarsindustri;
• robotteknologi;
• unikke lasere til øjenkirurgi;
• maskinteknik;
• nye maskiner i metallurgi;
• raket videnskab.

Blandt de seneste fremskridt er brugen af ​​syntetisk diamant til fremstilling af en kunstig linse. Transplantationsoperationer har vist, at renligheden og lette opskæring gør implantatet ideelt for patienten.

Industrien producerer en syntetisk diamant, der ligner en naturlig krystal, at der kræves et antal laboratorieundersøgelser for at identificere den. Overvej de mest almindelige forskelle.

• Alle kunstigt dyrkede diamanter har et specielt mærke. Det giver navnet på det firma eller det laboratorium, der producerede produktet.

• Til inspektion er det bedre at bruge ikke et forstørrelsesglas, men et kraftfuldt mikroskop. I værkstederne opdages defekter ved hjælp af en spektrograf, gennemsigtig under ultraviolette stråler.

• Rigtige diamanter reagerer ikke på elektromagnetiske felter. Denne egenskab kan bruges som en verifikationsmetode: en syntetisk sten tiltrækkes af en stærk magnet.

• Hvis det er nødvendigt at identificere en diamant derhjemme, placeres den på tykt hvidt papir. Et nærmere blik afslører vækstzoner, der opstår, når der dannes et kulstoflag under højt tryk.

• Natursten er skabt af de mindste enkle krystaller, derfor har de en homogen struktur. Unaturlige produkter, når de undersøges under et mikroskop, er som om de består af mange mikroskopiske krystaller.

På kun 10-15 sekunder giver de dig mulighed for at skelne syntetiske stoffer fra natursten med en nøjagtighed på 95-98% og give maksimal information om krystalkvaliteten og strukturen.

Produktionen af ​​syntetiske diamanter er beskrevet i den næste video.