Τεχνητά διαμάντια: πώς μοιάζουν, πώς τα παίρνουν και πού χρησιμοποιούνται;

Τα διαμάντια διακρίνονται από μια μοναδική πυκνότητα της δομής, επιτρέποντας στην πέτρα να αντέξει τα βαριά φορτία και τις υψηλές θερμοκρασίες. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται σε διαστημικά πειράματα και εξελίξεις, στην παραγωγή ιατρικών συσκευών και ρολογιών ακριβείας, στην πυρηνική βιομηχανία. Μετά την κοπή, ένα όμορφο ορυκτό μετατρέπεται σε ένα διαμάντι, το οποίο εκτιμάται ιδιαίτερα από κοσμηματοπωλεία. Η σύγχρονη τεχνολογία σας επιτρέπει να την δημιουργείτε σε τεχνητές συνθήκες, μειώνοντας την τιμή χωρίς απώλεια ποιότητας.

Για ενεργητική χρήση σε βιομηχανική κλίμακα, έχουν κατασκευαστεί τεχνητά διαμάντια από το 1993. Η ποιότητα τους ήταν τόσο υψηλή ώστε τα κοσμηματοπωλεία χρειάζονταν ειδικές δοκιμές για να καθορίσουν την αυθεντικότητα των λίθων. Για τον μέσο καταναλωτή, η διαφορά δεν ήταν προφανής, έτσι πολλές εταιρείες άρχισαν να χρησιμοποιούν κρυστάλλους για να δημιουργήσουν πολυτελή κοσμήματα.

Στα σύγχρονα εργαστήρια αναπτύσσονται διάφοροι τύποι αυτής της συνθετικής πέτρας: cerussites, fabulites, rhinestones, ferroelectrics, moissanites. Το πιο όμορφο και καθαρό θεωρείται κύβος διοξειδίου ζιρκονίου, το οποίο ονομάζεται "κυβικά ζιρκονία". Χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες, συμπληρώνει τις συλλογές της Thomas Sabo και της Πανδώρας.

Τα κύρια χαρακτηριστικά των τεχνητά αναπτυσσόμενων διαμαντιών:

• χαμηλό κόστος σε σύγκριση με τις φυσικές πέτρες (η τιμή είναι 10-15 φορές λιγότερη)?
• ευκολία κοπής.
• η απουσία κρυφών ελαττωμάτων που επηρεάζουν τη σκληρότητα (φυσαλίδες αέρα, ρωγμές).
• πλήρης απομίμηση ενός πραγματικού διαμαντιού μετά το κόψιμο.

Μεταξύ των εραστών των όμορφων πετρών, οι απόψεις για τις ιδιότητες της τεχνητής πέτρας ήταν επίσης διαιρεμένες. Μερικοί από αυτούς πιστεύουν ότι μόνο ένα πραγματικό διαμάντι είναι σε θέση να απομακρύνει τα κακά πνεύματα, να προστατεύσει τον ιδιοκτήτη του από τις ζημιές και το κακό μάτι, τον βοηθά στις εμπορικές υποθέσεις.

Οι τεχνητά δημιουργημένες πέτρες τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτυχθεί από τα γνωστά brands Diamond Foundry, τα διαμάντια του Helzberg και το LifeGem. Αυτή η επιχείρηση στις Ηνωμένες Πολιτείες θεωρείται η πιο κερδοφόρα και ελπιδοφόρα, καθώς η περιβαλλοντική ζημιά είναι ελάχιστη. Επιπλέον, πολλά γεωλογικά πειράματα αποδεικνύουν ότι η περίοδος σχηματισμού διαμαντιών στη φύση έχει τελειώσει. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη νέων καταθέσεων θα είναι σύντομα θέμα του παρελθόντος.

Τα πραγματικά διαμάντια είναι δημοφιλή εδώ και αρκετούς αιώνες. Τα δαπανηρά διαμάντια κοσμούσαν τα βασιλικά ρούχα και στέμματα, κληρονομούνταν και συμπεριελήφθησαν στο αποθεματικό χρυσού του θησαυροφυλακίου πολλών χωρών. Ακόμα και σήμερα, τα πολύπλευρα ορυκτά είναι η καλύτερη επένδυση, η οποία αυξάνει μόνο την αξία κάθε χρόνο.

Το πρώτο τεχνητό διαμάντι αποκτήθηκε το 1950 από Σουηδούς επιστήμονες στο εργαστήριο της ASEA. Μετά τη μελέτη, η εμπειρία τους επαναλήφθηκε από την αμερικανική εταιρεία General Electric το 1956, βελτιώνοντας την τεχνολογία. Κατά τη διάρκεια αρκετών δεκαετιών, εμφανίστηκαν νέες μέθοδοι και εξελίξεις που επέτρεψαν την αλλαγή της σκιάς, του σχήματος και του μεγέθους του συνθετικού ορυκτού. Το 1967, αποκτήθηκε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την καλλιέργεια πέτρινων κοσμημάτων.

Η ιστορία της παραγωγής τους στη Σοβιετική Ένωση αρχίζει με την πρώτη πέτρα, η οποία συντέθηκε στο Ινστιτούτο Φυσικής και Υψηλής Πίεσης στα τέλη της δεκαετίας του 50 του περασμένου αιώνα. Αλλά η ενεργός εργασία προς την κατεύθυνση αυτή διεξάγεται από τον επιστήμονα O. I. Leipunsky, ο οποίος έχει δημοσιεύσει πολλά επιστημονικά έργα και υπολογισμούς το 1946.

Μια πραγματική πρόοδος σημειώθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 60 του περασμένου αιώνα, όταν νέοι επιστήμονες στο εργαστήριο υψηλής πιέσεως της Μόσχας δημιούργησαν έναν ειδικό τύπο. Με τη βοήθειά του, ήταν δυνατό να δημιουργηθεί μια μεγάλης κλίμακας παραγωγή πετρωμάτων βαρέως τύπου: ο όγκος έφθασε τις χιλιάδες καράτια την ημέρα. Όλα τα βιομηχανικά διαμάντια που χρησιμοποιήθηκαν χρησιμοποιήθηκαν για τις ανάγκες της επιστήμης των πυραύλων και της μηχανολογίας, εξήγαγαν, κερδίζοντας δισεκατομμύρια δολάρια.

Τα τελευταία χρόνια, οι νέες τεχνολογίες στη Ρωσία έχουν αναπτυχθεί από ιδιωτικά κοσμήματα και ερευνητικά εργαστήρια.

Τα τεχνητά διαμάντια που καλλιεργούνται στα εργαστήρια των κορυφαίων εταιρειών χημικών είναι δύσκολο να διακριθούν από μια πραγματική πέτρα όσον αφορά τη διαφάνεια και τη φωτεινότητα. Αλλά όλες οι γνωστές μέθοδοι απαιτούν μεγάλες επενδύσεις, χρονοβόρες.

NRHT ή υψηλής πίεσης, η υψηλή θερμοκρασία είναι η πιο κοινή τεχνολογία. Η ίδρυση των συνθετικών κυβικών ζιρκονίων επιστήμονες βάζουν πραγματικές πέτρες με μέγεθος 0,5 mm. Σε ειδικό θάλαμο, με την αρχή λειτουργίας που μοιάζει με αυτόκαυστο, δημιουργείται συνδυασμός θερμοκρασίας τουλάχιστον 1400 ° C και πίεσης 55.000 ατμοσφαιρών. Διαφορετικές χημικές ενώσεις, στρώματα γραφίτη τοποθετούνται σε μια φυσική βάση.

Μετά από 10 ημέρες τέτοιας έκθεσης, δημιουργούνται ισχυροί δεσμοί sigma, ενώ οι αρμοί γύρω από τη βάση σχηματίζουν μια συμπαγή και διαφανή πέτρα.

Αυτή η τεχνολογία είναι μία από τις πρώτες στην καλλιέργεια τεχνητών ορυκτών. Χρησιμοποιείται ευρέως όταν είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια ιδιαίτερα ισχυρή και απότομη επίστρωση με διαμάντια, για τη δημιουργία διαμαντιών υψηλής ποιότητας. Όλα τα εξαρτήματα και το υπόστρωμα διαμαντιών τοποθετούνται σε ειδικούς θαλάμους που δημιουργούν κενό. Μετά την πλήρωση με μεθάνιο, ξεκινά η έκθεση στην ακτινοβολία μικροκυμάτων, γνωστή για τη λειτουργία των μικροκυμάτων. Σε υψηλές θερμοκρασίες, οι χημικές ενώσεις του άνθρακα αρχίζουν να τήκονται και να συνδυάζονται με τη βάση.

Η τεχνολογία CVD παράγει υψηλής ποιότητας διαμάντια που δεν είναι κατώτερα από τις ιδιότητες των πραγματικών. Στη βάση τους, αναπτύσσεται μια τεχνολογία για την αντικατάσταση ανθεκτικών στη φθορά κυκλωμάτων ηλεκτρονικών υπολογιστών, διηλεκτρικών και λεπτών νυστέρι στην οφθαλμολογία.

Μία από τις τελευταίες εξελίξεις είναι η μέθοδος εκρηκτικής σύνθεσης. Βασίζεται σε ένα συνδυασμό απότομης θέρμανσης ενός χημικού μείγματος με έκρηξη και επακόλουθη κατάψυξη του προκύπτοντος ορυκτού. Το αποτέλεσμα είναι ένα συνθετικό διαμάντι με φυσικές ιδιότητες από κρυσταλλικό άνθρακα. Αλλά το υψηλό κόστος κάνει τους χημικούς να αναζητούν νέες επιλογές για τη σύνθεση μάζας πέτρας.

Μεταξύ όλων των διαμαντιών, οι συνθετικές πέτρες καταλαμβάνουν μόνο το 10% της αγοράς. Φτηνές κρύσταλλοι κυβικών ζιρκονίων χρησιμοποιούνται για την κατασκευή γυναικείων κοσμημάτων. Τα διάσημα σπίτια μόδας κοσμούν μαζί τους βραδινά φορέματα, τσάντες και παπούτσια, σε αποκλειστική διακόσμηση.

Περισσότερο από το 90% των τεχνητών διαμαντιών χρησιμοποιείται στη βιομηχανία. Οι κύριες κατευθύνσεις:

• μηχανές λείανσης υψηλής ακρίβειας, εργαλεία κοπής σκληρών υλικών,
• μικροηλεκτρονική και κατασκευή ηλεκτρονικών υπολογιστών ·
• αμυντική βιομηχανία ·
• ρομποτική;
• μοναδικά λέιζερ για χειρουργική επέμβαση οφθαλμών.
• μηχανική μηχανική ·
• νέα μηχανήματα στη μεταλλουργία.
• επιστήμη πυραύλων.

Μεταξύ των τελευταίων εξελίξεων είναι η χρήση συνθετικού διαμαντιού για την κατασκευή τεχνητού φακού. Οι μεταμοσχεύσεις έχουν δείξει ότι η καθαριότητα και η ευκολία κοπής καθιστούν το εμφύτευμα ιδανικό για τον ασθενή.

Η βιομηχανία παράγει ένα συνθετικό διαμάντι, τόσο παρόμοιο με ένα φυσικό κρύσταλλο, που απαιτούνται ορισμένες εργαστηριακές δοκιμές για την ταυτοποίησή της. Εξετάστε τις πιο κοινές διαφορές.

• Όλα τα τεχνητά διαμαντιών έχουν μια ιδιαίτερη μάρκα. Δίνει το όνομα της εταιρείας ή του εργαστηρίου που παρήγαγε το προϊόν.

• Για επιθεώρηση, είναι προτιμότερο να μην χρησιμοποιείτε μεγεθυντικό φακό, αλλά ένα ισχυρό μικροσκόπιο. Στα εργαστήρια, τα ελαττώματα ανιχνεύονται χρησιμοποιώντας φασματογράφο, ημιδιαφανές κάτω από τις υπεριώδεις ακτίνες.

• Τα πραγματικά διαμάντια δεν ανταποκρίνονται στα ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Αυτή η ιδιότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέθοδος επαλήθευσης: μια συνθετική πέτρα προσελκύεται από έναν ισχυρό μαγνήτη.

• Εάν είναι απαραίτητο να εντοπίσετε ένα διαμάντι στο σπίτι, τοποθετείται σε παχύ λευκό χαρτί. Μια πιο προσεκτική εμφάνιση αποκαλύπτει τις ζώνες ανάπτυξης που εμφανίζονται όταν σχηματίζεται μια στιβάδα άνθρακα υπό υψηλή πίεση.

• Οι φυσικές πέτρες δημιουργούνται από τους μικρότερους κρυστάλλους, επομένως έχουν μια ομοιογενή δομή. Τα αφύσικα προϊόντα, όταν εξετάζονται με μικροσκόπιο, είναι σαν να αποτελούνται από πολλούς μικροσκοπικούς κρυστάλλους.

Σε μόλις 10-15 δευτερόλεπτα, σας επιτρέπουν να διακρίνετε τα συνθετικά από την φυσική πέτρα με ακρίβεια 95-98%, να δώσετε μέγιστες πληροφορίες για την ποιότητα και τη δομή του κρυστάλλου.

Η παραγωγή συνθετικών διαμαντιών περιγράφεται στο επόμενο βίντεο.