Künstliche Diamanten: Wie sehen sie aus, wie bekommen sie sie und wo werden sie verwendet?

Diamanten zeichnen sich durch eine einzigartige Dichte der Struktur aus, die es dem Stein ermöglicht, schweren Belastungen und hohen Temperaturen standzuhalten. Diese Eigenschaft wird in Weltraumexperimenten und -entwicklungen, bei der Herstellung von medizinischen Geräten und Präzisionsuhren in der Nuklearindustrie verwendet. Nach dem Schneiden verwandelt sich ein schönes Mineral in einen Diamanten, der von Juwelieren sehr geschätzt wird. Dank moderner Technologie können Sie es unter künstlichen Bedingungen herstellen und so den Preis ohne Qualitätsverlust senken.

Für den aktiven Einsatz im industriellen Maßstab werden seit 1993 künstliche Diamanten hergestellt. Ihre Qualität war so hoch, dass Juweliere spezielle Tests benötigten, um die Echtheit der Steine ​​festzustellen. Für den Durchschnittsverbraucher war der Unterschied überhaupt nicht offensichtlich, so dass viele Unternehmen anfingen, Kristalle zu verwenden, um luxuriösen Schmuck herzustellen.

In modernen Labors werden verschiedene Arten dieses synthetischen Steins angebaut: Cerussite, Fabulite, Strasssteine, Ferroelektrika, Moissanite. Das schönste und sauberste ist ein Würfel aus Zirkoniumdioxid, der als "Zirkonia" bezeichnet wird. Es wird in vielen Branchen eingesetzt und ergänzt die Modehauskollektionen von Thomas Sabo und Pandora.

Die Hauptmerkmale von künstlich gewachsenen Diamanten:

• niedrige Kosten im Vergleich zu Natursteinen (der Preis ist 10-15 mal niedriger);
• Leichtigkeit des Schneidens;
• das Fehlen versteckter Defekte, die die Härte beeinflussen (Luftblasen, Risse);
• volle Nachahmung eines echten Diamanten nach dem Schneiden.

Unter den Liebhabern schöner Steine ​​waren auch die Meinungen über die Eigenschaften von Kunststein geteilt. Einige von ihnen glauben, dass nur ein echter Diamant in der Lage ist, böse Geister zu vertreiben, seinen Besitzer vor Schaden zu schützen, und der böse Blick hilft ihm in kommerziellen Angelegenheiten.

Künstlich hergestellte Steine ​​wurden in den letzten Jahren von den bekannten Marken Diamond Foundry, Helzbergs Diamond Shops und LifeGem entwickelt. Dieses Geschäft in den USA gilt als das profitabelste und vielversprechendste, da die Umweltschäden minimal sind. Darüber hinaus belegen viele geologische Experimente, dass die Periode der Diamantenbildung in der Natur vorbei ist. Daher wird die Entwicklung neuer Lagerstätten bald der Vergangenheit angehören.

Echte Diamanten sind seit mehreren Jahrhunderten beliebt. Kostspielige Diamanten schmückten die königlichen Kleider und Kronen, wurden geerbt und in die Goldreserve der Schatzkammer vieler Länder aufgenommen. Facettierte Mineralien sind auch heute noch die beste Investition, die jedes Jahr nur an Wert gewinnt.

Der erste künstliche Diamant wurde 1950 von schwedischen Wissenschaftlern im Labor der ASEA erhalten. Nach der Studie wurde ihre Erfahrung 1956 von der amerikanischen Firma General Electric wiederholt, um die Technologie zu verbessern. Im Laufe mehrerer Jahrzehnte erschienen neue Methoden und Entwicklungen, die es ermöglichten, den Farbton, die Form und die Größe des synthetischen Minerals zu ändern. 1967 wurde ein Patent für den Anbau von Schmucksteinen erteilt.

Die Geschichte ihrer Produktion in der Sowjetunion beginnt mit dem ersten Stein, der Ende der 50er Jahre des letzten Jahrhunderts am Institut für Physik und Hochdruck synthetisiert wurde. Aktive Arbeit in dieser Richtung leistet der Wissenschaftler O. I. Leipunsky, der 1946 viele wissenschaftliche Arbeiten und Berechnungen veröffentlicht hat.

Ein echter Durchbruch gelang in den frühen 60er Jahren des letzten Jahrhunderts, als junge Wissenschaftler des Moskauer Hochdrucklabors eine Spezialpresse gründeten. Mit seiner Hilfe konnte eine großtechnische Produktion von Hochleistungssteinen aufgebaut werden: Das Volumen erreichte tausend Karat pro Tag. Alle produzierten Industriediamanten wurden für die Bedürfnisse der Raketenwissenschaft und des Maschinenbaus verwendet, exportiert und brachten Milliarden von Dollar Gewinn.

In den letzten Jahren wurden in Russland neue Technologien von privaten Schmuckhäusern und Forschungslabors entwickelt.

Künstliche Diamanten, die in den Labors führender Chemieunternehmen gezüchtet werden, sind in Bezug auf Transparenz und Helligkeit schwer von einem echten Stein zu unterscheiden. Alle bekannten Methoden erfordern jedoch große Investitionen und sind zeitaufwändig.

NRHT oder Hochdruck, Hochtemperatur ist die häufigste Technologie. Das Fundament der Wissenschaftler aus synthetischem Zirkonia legen echte Steine ​​mit einer Größe von 0,5 mm. In einer speziellen Kammer wird nach dem einem Autoklaven ähnlichen Funktionsprinzip eine Kombination aus einer Temperatur von mindestens 1400 ° C und einem Druck von 55.000 Atmosphären erzeugt. Verschiedene chemische Verbindungen, Graphitschichten, überlagern eine natürliche Basis.

Nach 10 Tagen solcher Exposition entstehen starke Sigma-Bindungen, Fugen um die Basis bilden einen festen und transparenten Stein.

Diese Technologie ist eine der ersten beim Anbau künstlicher Mineralien. Es ist weit verbreitet, wenn es notwendig ist, eine besonders starke und scharfe Diamantbeschichtung zu erzeugen, um hochwertige Diamanten zu erzeugen. Alle Komponenten und das Diamantsubstrat werden in speziellen Kammern angeordnet, die ein Vakuum erzeugen. Nach dem Befüllen mit Methan beginnt die Exposition gegenüber Mikrowellenstrahlung, die für ihren Mikrowellenbetrieb bekannt ist. Bei hohen Temperaturen beginnen die chemischen Kohlenstoffverbindungen zu schmelzen und sich mit der Base zu verbinden.

Die CVD-Technologie produziert hochwertige Diamanten, deren Eigenschaften den echten nicht unterlegen sind. Auf ihrer Grundlage wird eine Technologie entwickelt, um verschleißfeste Leiterplatten von Computern, Dielektrika und ultradünnen Skalpellen in der Augenheilkunde zu ersetzen.

Eine der neuesten Entwicklungen ist die explosive Synthesemethode. Es basiert auf einer Kombination aus abruptem Erhitzen eines chemischen Gemisches mit einer Explosion und anschließendem Einfrieren des resultierenden Minerals. Das Ergebnis ist ein synthetischer Diamant mit natürlichen Eigenschaften aus kristallinem Kohlenstoff. Aufgrund der hohen Kosten suchen Chemiker jedoch nach neuen Möglichkeiten für die Synthese von Steinmassen.

Von allen Diamanten nehmen synthetische Steine ​​nur 10% des Marktes ein. Für die Herstellung von Damenschmuck werden preiswerte Kristalle aus Zirkonia verwendet. Berühmte Modehäuser schmücken mit ihnen Abendkleider, Handtaschen und Schuhe, die exklusiv dekoriert werden.

Mehr als 90% der künstlichen Diamanten werden in der Industrie verwendet. Die Hauptrichtungen:

• hochpräzise Schleifmaschinen, Werkzeuge zum Schneiden von harten Materialien;
• Mikroelektronik und Computerherstellung;
• Verteidigungsindustrie;
• Robotik;
• einzigartige Laser für die Augenchirurgie;
• Maschinenbau;
• neue Maschinen in der Metallurgie;
• Raketenwissenschaft.

Zu den neuesten Fortschritten gehört die Verwendung von synthetischem Diamant zur Herstellung einer künstlichen Linse. Transplantationsoperationen haben gezeigt, dass das Implantat aufgrund der Sauberkeit und Leichtigkeit des Schneidens ideal für den Patienten ist.

Die Industrie stellt einen synthetischen Diamanten her, der einem natürlichen Kristall so ähnlich ist, dass eine Reihe von Labortests erforderlich sind, um ihn zu identifizieren. Betrachten Sie die häufigsten Unterschiede.

• Alle künstlich gewachsenen Diamanten haben eine besondere Marke. Es gibt den Namen des Unternehmens oder Labors an, das das Produkt hergestellt hat.

• Zur Inspektion ist es besser, keine Lupe, sondern ein leistungsstarkes Mikroskop zu verwenden. In den Werkstätten werden Defekte mit einem Spektrographen erkannt, der unter ultravioletten Strahlen durchscheinend ist.

• Echte Diamanten reagieren nicht auf elektromagnetische Felder. Diese Eigenschaft kann als Überprüfungsmethode verwendet werden: Ein synthetischer Stein wird von einem starken Magneten angezogen.

• Wenn zu Hause ein Diamant identifiziert werden muss, wird er auf dickes weißes Papier gelegt. Ein genauerer Blick zeigt die Wachstumszonen, die auftreten, wenn sich unter hohem Druck eine Kohlenstoffschicht bildet.

• Natursteine ​​werden aus den kleinsten Einkristallen hergestellt und haben daher eine homogene Struktur. Unnatürliche Produkte bestehen bei der Untersuchung unter dem Mikroskop aus vielen mikroskopischen Kristallen.

In nur 10-15 Sekunden können Sie Kunststoffe mit einer Genauigkeit von 95-98% von Naturstein unterscheiden und maximale Informationen über die Qualität und Struktur des Kristalls erhalten.

Die Herstellung von synthetischen Diamanten wird im nächsten Video beschrieben.