Los diamantes se distinguen por una densidad única de la estructura, lo que permite que la piedra resista cargas pesadas y altas temperaturas. Esta propiedad se utiliza en experimentos y desarrollos espaciales, en la producción de dispositivos médicos y relojes de precisión, en la industria nuclear. Después del corte, un hermoso mineral se convierte en un diamante, muy apreciado por los joyeros. La tecnología moderna le permite crearlo en condiciones artificiales, reduciendo el precio sin pérdida de calidad.
Caracteristicas
Para uso activo a escala industrial, se han producido diamantes artificiales desde 1993. Su calidad era tan alta que los joyeros necesitaban pruebas especiales para determinar la autenticidad de las piedras. Para el consumidor promedio, la diferencia no era obvia en absoluto, por lo que muchas compañías comenzaron a usar cristales para crear joyas de lujo.
En los laboratorios modernos, se cultivan varios tipos de esta piedra sintética: cerusitas, fabulitas, pedrería, ferroeléctricos, moissanitas. El más hermoso y limpio se considera un cubo de dióxido de circonio, que se llama "circonia cúbica". Utilizado en muchas industrias, complementa las colecciones de casas de moda Thomas Sabo y Pandora.
Las principales características de los diamantes cultivados artificialmente:
- bajo costo en comparación con las piedras naturales (el precio es 10-15 veces menos);
- facilidad de corte;
- la ausencia de defectos ocultos que afectan la dureza (burbujas de aire, grietas);
- Imitación completa de un diamante real después del corte.
Entre los amantes de las piedras hermosas, también se dividieron las opiniones sobre las propiedades de la piedra artificial. Algunos de ellos creen que solo un diamante real es capaz de alejar a los espíritus malignos, proteger a su dueño del daño y el mal de ojo, lo ayuda en los asuntos comerciales.
Los titulares de diamantes artificiales afirman que sus joyas emiten energía positiva y aportan buena fortuna.
Piedras creadas artificialmente en los últimos años han sido desarrolladas por las conocidas marcas Diamond Foundry, Helicoberg's Diamond Shops y LifeGem. Este negocio en los Estados Unidos se considera el más rentable y prometedor, ya que el daño ambiental es mínimo. Además, muchos experimentos geológicos prueban que el período de formación de diamantes en la naturaleza ha terminado. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos depósitos pronto será cosa del pasado.
Historial de recibos
Los diamantes reales han sido populares durante varios siglos. Costosos diamantes adornaban la ropa y las coronas reales, fueron heredados e incluidos en la reserva de oro del tesoro de muchos países. Incluso hoy, los minerales facetados son la mejor inversión, que solo aumenta su valor cada año.
Por lo tanto, los primeros desarrollos e intentos de crear piedra sintética comenzaron ya a fines del siglo XIX.
El primer diamante artificial fue obtenido en 1950 por científicos suecos en el laboratorio de ASEA. Después del estudio, su experiencia fue repetida por la compañía estadounidense General Electric en 1956, mejorando la tecnología. A lo largo de varias décadas, aparecieron nuevos métodos y desarrollos que permitieron cambiar el tono, la forma y el tamaño del mineral sintético. En 1967, se obtuvo una patente para el cultivo de piedras de joyería.
La historia de su producción en la Unión Soviética comienza con la primera piedra, que se sintetizó en el Instituto de Física y Alta Presión a fines de los años 50 del siglo pasado. Pero el científico O. I. Leipunsky, que ha publicado muchos trabajos y cálculos científicos en 1946, lleva a cabo un trabajo activo en esta dirección.
Su trabajo en el campo de la química se utilizó como base para nuevos métodos; prácticamente se convirtieron en la base para la producción industrial moderna de diamantes artificiales.
Un verdadero avance ocurrió a principios de los años 60 del siglo pasado, cuando los jóvenes científicos del Laboratorio de Alta Presión de Moscú crearon una prensa especial. Con su ayuda, fue posible establecer una producción a gran escala de piedras pesadas: el volumen alcanzó mil quilates por día. Todos los diamantes industriales producidos se utilizaron para las necesidades de la ciencia de cohetes y la ingeniería mecánica, se exportaron, generando miles de millones de dólares en ganancias.
En los últimos años, las nuevas tecnologías en Rusia han sido desarrolladas por joyerías privadas y laboratorios de investigación.
Atraen a expertos extranjeros de Sudáfrica, Estados Unidos y Europa, tratando de reducir el costo de la técnica.
¿Cómo hacer diamantes sintéticos?
Los diamantes artificiales cultivados en los laboratorios de las principales compañías químicas son difíciles de distinguir de una piedra real en términos de transparencia y brillo. Pero todos los métodos conocidos requieren grandes inversiones, requieren mucho tiempo.
Por lo tanto, la tarea principal de los científicos es encontrar el equilibrio perfecto entre calidad y costo de producción.
Técnica NRNT
NRHT o alta presión, alta temperatura es la tecnología más común. La base de los científicos sintéticos de circonio cúbico coloca piedras reales con un tamaño de 0,5 mm. En una cámara especial, según el principio de funcionamiento que se asemeja a un autoclave, se crea una combinación de una temperatura de al menos 1400 ° C y una presión de 55,000 atmósferas. Diferentes compuestos químicos, las capas de grafito se superponen sobre una base natural.
Después de 10 días de tal exposición, surgen fuertes enlaces sigma, las uniones alrededor de la base forman una piedra sólida y transparente.
Dicha tecnología recrea al máximo las condiciones naturales para la apariencia del mineral, por lo que la calidad siempre está en la cima, los defectos se eliminan prácticamente.
Producción de CVD o síntesis de película
Esta tecnología es una de las primeras en el cultivo de minerales artificiales. Es ampliamente utilizado cuando es necesario crear un recubrimiento de diamante particularmente fuerte y afilado, para crear diamantes de alta calidad. Todos los componentes y el sustrato de diamante se colocan en cámaras especiales que crean un vacío. Después de llenar con metano, comienza la exposición a la radiación de microondas, conocida por su funcionamiento en microondas. A altas temperaturas, los compuestos químicos de carbono comienzan a fundirse y combinarse con la base.
La tecnología CVD produce diamantes de alta calidad que no son inferiores en propiedades a los reales. Sobre esta base, se está desarrollando una tecnología para reemplazar placas de circuitos resistentes al desgaste de computadoras, dieléctricos y escalpelos ultradelgados en oftalmología.
Los científicos esperan que en el futuro cercano por 1 quilate de piedras sintéticas obtenidas con esta tecnología, sea posible reducir el precio a 5-8 dólares.
Técnica de síntesis explosiva
Uno de los últimos desarrollos es el método de síntesis explosiva. Se basa en una combinación de calentamiento abrupto de una mezcla química con una explosión y posterior congelación del mineral resultante. El resultado es un diamante sintético con propiedades naturales hechas de carbono cristalino. Pero el alto costo hace que los químicos busquen nuevas opciones para la síntesis de la masa de piedra.
Ámbito de aplicación
Entre todos los diamantes, las piedras sintéticas ocupan solo el 10% del mercado. Los cristales de circonio cúbico de bajo costo se utilizan para la fabricación de joyas para mujeres. Famosas casas de moda decoran con ellos vestidos de noche, bolsos y zapatos, para usar en una decoración exclusiva.
Los jóvenes progresistas los eligen cada vez más por su seguridad y respeto al medio ambiente.
Más del 90% de los diamantes artificiales se utilizan en la industria. Las direcciones principales:
- rectificadoras de alta precisión, herramientas para cortar materiales duros;
- microelectrónica y fabricación de computadoras;
- industria de defensa;
- robótica
- láseres únicos para cirugía ocular;
- ingenieria mecanica;
- nuevas máquinas en metalurgia;
- Ciencia espacial.
Entre los últimos avances está el uso de diamantes sintéticos para la fabricación de lentes artificiales. Las operaciones de trasplante han demostrado que la limpieza y la facilidad de corte hacen que el implante sea ideal para el paciente.
Difiere en el ángulo correcto de refracción y durabilidad.
Comparación con piedras naturales.
La industria produce un diamante sintético, tan similar a un cristal natural, que se requieren varias pruebas de laboratorio para identificarlo. Considere las diferencias más comunes.
- Todos los diamantes cultivados artificialmente tienen una marca especial. Da el nombre de la empresa o laboratorio que produjo el producto.
- Para la inspección, es mejor usar no una lupa, sino un microscopio potente. En los talleres, los defectos se detectan utilizando un espectrógrafo, translúcido bajo los rayos ultravioleta.
- Los diamantes reales no responden a los campos electromagnéticos. Esta propiedad puede usarse como método de verificación: una piedra sintética es atraída por un imán fuerte.
- Si es necesario identificar un diamante en casa, se coloca en papel blanco grueso. Una mirada más cercana revela las zonas de crecimiento que ocurren cuando se forma una capa de carbono a alta presión.
- Las piedras naturales se crean a partir de los cristales individuales más pequeños, por lo tanto, tienen una estructura homogénea. Los productos no naturales, cuando se examinan bajo un microscopio, están formados por muchos cristales microscópicos.
Los intercambios de diamantes en todo el mundo utilizan instrumentos especiales Diamond Check y M-Screen para el análisis.
En solo 10-15 segundos, le permiten distinguir los materiales sintéticos de la piedra natural con una precisión del 95-98%, brindando la máxima información sobre la calidad y la estructura del cristal.
La producción de diamantes sintéticos se describe en el siguiente video.
