Keinotekoiset timantit: miltä ne näyttävät, miten ne saadaan ja missä niitä käytetään?

Timantit erottuvat rakenteen ainutlaatuisesta tiheydestä, jonka avulla kivi kestää raskaita kuormia ja korkeita lämpötiloja. Tätä ominaisuutta käytetään avaruuskokeissa ja kehityksessä, lääketieteellisten laitteiden ja tarkkuuskellon tuotannossa ydinteollisuudessa. Leikkaamisen jälkeen kauniista mineraalista tulee timantti, jota korut arvostavat. Nykyaikaisen tekniikan avulla voit luoda sen keinotekoisissa olosuhteissa, alentamalla hintaa laadusta kärsimättä.

Aktiiviseen käyttöön teollisessa mittakaavassa keinotekoisia timantteja on tuotettu vuodesta 1993. Niiden laatu oli niin korkea, että jalokivikauppiaat tarvitsivat erityisiä testejä kivien aitouden määrittämiseksi. Tavalliselle kuluttajalle ero ei ollut lainkaan ilmeinen, joten monet yritykset alkoivat käyttää kiteitä ylellisten korujen luomiseen.

Nykyaikaisissa laboratorioissa kasvatetaan useita erilaisia ​​synteettisiä kiviä: cerussiteja, fabuliitteja, strasseja, ferrosähköisiä, moissanites. Kauneimpana ja puhtaimpana pidetään zirkoniumdioksidikuutio, jota kutsutaan "kuutiometriä zirkoniumoksidiksi". Monilla teollisuudenaloilla käytetty tuote täydentää Thomas Sabo- ja Pandora-muotitalomallistoja.

Keinotekoisesti kasvatettujen timanttien pääpiirteet:

• alhaiset kustannukset verrattuna luonnonkiviin (hinta on 10-15 kertaa vähemmän);
• leikkaamisen helppous;
• kovuuteen vaikuttavien piilotettujen puutteiden (ilmakuplien, halkeamien) puuttuminen;
• aito timantti täysin jäljitelmä leikkaamisen jälkeen.

Kaunien kivien ystävien keskuudessa myös mielipiteet tekokivien ominaisuuksista jakautuivat. Jotkut heistä uskovat, että vain todellinen timantti pystyy karkottamaan pahat henget, suojaamaan omistajaa vaurioilta ja pahalta silmältä, auttaa häntä kaupallisissa asioissa.

Viime vuosina keinotekoisesti luotuja kiviä ovat kehittäneet tunnetut tuotemerkit Diamond Foundry, Helzbergin Diamond Shops ja LifeGem. Tätä liiketoimintaa Yhdysvalloissa pidetään kannattavimpana ja lupaavimpana, koska ympäristövahinkoja on vähän. Lisäksi monet geologiset kokeet todistavat timanttien muodostumisen ajan luonnossa. Siksi uusien talletusten kehittäminen tulee pian menneisyyteen.

Oikeat timantit ovat olleet suosittuja useiden vuosisatojen ajan. Kalliit timantit koristivat kuninkaallisia vaatteita ja kruunuja, perittiin ja sisällytettiin monien maiden valtionkassan kultavarantoon. Vielä tänäkin päivänä fysikaaliset mineraalit ovat paras sijoitus, jonka arvo kasvaa vain vuosittain.

Ruotsin tutkijat saivat ensimmäisen keinotekoisen timantin vuonna 1950 ASEA: n laboratoriossa. Tutkimuksen jälkeen amerikkalainen General Electric -yritys toisti heidän kokemuksensa vuonna 1956 parantamalla tekniikkaa. Useiden vuosikymmenien aikana ilmestyi uusia menetelmiä ja kehitystä, jotka tekivät mahdolliseksi muuttaa synteettisen mineraalin sävyä, muotoa ja kokoa. Vuonna 1967 saatiin patentti korukivien viljelyyn.

Niiden tuotannon historia Neuvostoliitossa alkaa ensimmäisellä kivillä, joka syntetisoitiin fysiikan ja korkeapaineen instituutissa viime vuosisadan 50-luvun lopulla. Mutta aktiivista työtä tähän suuntaan tekee tiedemies O. I. Leipunsky, joka on julkaissut monia tieteellisiä teoksia ja laskelmia vuonna 1946.

Todellinen läpimurto tapahtui viime vuosisadan 60-luvun alkupuolella, kun nuoret tutkijat Moskovan korkeapainelaboratoriossa loivat erityisen lehdistön. Sen avulla oli mahdollista perustaa suurten raskaiden kivien tuotanto: tilavuus oli tuhat karaattia päivässä. Kaikki tuotetut teollisuuden timantit käytettiin rakettitieteen ja konetekniikan tarpeisiin, ja ne vietiin, mikä toi miljardeja dollareita voittoa.

Viime vuosina yksityiset korutalot ja tutkimuslaboratoriot ovat kehittäneet uutta tekniikkaa Venäjällä.

Keinotekoisia timantteja, joita kasvatetaan johtavien kemianteollisuuden yritysten laboratorioissa, on läpinäkyvyyden ja kirkkauden suhteen vaikea erottaa todellisesta kivestä. Mutta kaikki tunnetut menetelmät vaativat suuria investointeja, ovat aikaa vieviä.

NRHT tai korkea paine, korkea lämpötila on yleisin tekniikka. Synteettisten kuutio-zirkoniumoksiditutkijoiden perusta perustaa todellisia kiviä, joiden koko on 0,5 mm. Erityisessä kammiossa, autoklaavia muistuttavalla toimintaperiaatteella, luodaan yhdistelmä, jonka lämpötila on vähintään 1400 ° C ja 55 000 ilmakehän paine. Erilaiset kemialliset yhdisteet, grafiittikerrokset päällystetään luonnolliselle pohjalle.

10 päivän altistuksen jälkeen syntyy voimakkaita sigma-sidoksia, liitokset pohjan ympärillä muodostuvat kiinteäksi ja läpinäkyväksi kiveksi.

Tämä tekniikka on yksi ensimmäisistä keinotekoisten mineraalien viljelyssä. Sitä käytetään laajasti, kun on tarpeen luoda erityisen vahva ja terävä timanttipinnoite korkealaatuisten timanttien luomiseksi. Kaikki komponentit ja timanttisubstraatti asetetaan erityisiin kammioihin, jotka luovat tyhjiön. Täyttämisen jälkeen metaanilla alkaa altistuminen mikroaaltosäteilylle, joka on tunnettu mikroaaltouunikäytöstään. Korkeissa lämpötiloissa hiilen kemialliset yhdisteet alkavat sulaa ja yhdistyä emäksen kanssa.

CVD-tekniikka tuottaa korkealaatuisia timantteja, joiden ominaisuudet eivät ole huonommat kuin todellisten. Niiden perusteella kehitetään tekniikkaa, jolla korvataan tietokoneiden, dielektristen ja ultraohutjen skalpeleiden kulutuskestävät piirilevyt oftalmologiassa.

Yksi viimeisimmistä kehityksistä on räjähtävä synteesimenetelmä. Se perustuu kemiallisen seoksen äkillisen kuumennuksen ja räjähdyksen yhdistelmään ja tuloksena olevan mineraalin myöhempään jäädyttämiseen. Tuloksena on kiteisestä hiilestä valmistettu synteettinen timantti, jolla on luonnolliset ominaisuudet. Mutta korkeat kustannukset saavat kemistit etsimään uusia vaihtoehtoja kivimassan synteesille.

Kaikista timanteista synteettiset kivet ovat vain 10% markkinoista. Naisten korujen valmistukseen käytetään edullisia kuutiometriä zirkoniumoksidia. Kuuluisat muotitalot koristavat heidän kanssaan iltapukuja, käsilaukkuja ja kenkiä, joita käytetään yksinoikeudella.

Yli 90% keinotekoisista timanteista käytetään teollisuudessa. Tärkeimmät suunnat:

• korkean tarkkuuden hiomakoneet, työkalut kovien materiaalien leikkaamiseen;
• mikroelektroniikka ja tietokoneiden valmistus;
• puolustusteollisuus;
• robotiikka;
• ainutlaatuiset laserleikkaukset silmäleikkaukseen;
• koneenrakennus;
• uudet metallurgiakoneet;
• rakettitiede.

Viimeisimpien edistysaskelten joukossa on synteettisen timantin käyttö keinotekoisen linssin valmistukseen. Transplantaatiotoimenpiteet ovat osoittaneet, että puhtaus ja leikkauksen helppous tekevät implantista ihanteellisen potilaalle.

Teollisuus tuottaa synteettistä timanttia, joka on niin samanlainen kuin luonnollinen kide, että sen tunnistamiseksi tarvitaan useita laboratoriokokeita. Harkitse yleisimpiä eroja.

• Kaikilla keinotekoisesti kasvatetuilla timanteilla on erityinen merkki. Se antaa tuotteen valmistaneen yrityksen tai laboratorion nimen.

• Tarkastusta varten on parempi käyttää suurennuslasia kuin tehokasta mikroskooppia. Työpajoissa viat havaitaan spektrografilla, joka on läpikuultava ultraviolettisäteen alla.

• Oikeat timantit eivät reagoi sähkömagneettisiin kenttiin. Tätä ominaisuutta voidaan käyttää varmennusmenetelmänä: synteettinen kivi houkuttelee vahvaa magneettia.

• Jos timantti on tarpeen tunnistaa kotona, se asetetaan paksulle valkoiselle paperille. Tarkempi tarkastelu paljastaa kasvuvyöhykkeet, joita esiintyy hiilikerroksen muodostuessa korkeassa paineessa.

• Luonnonkivet luodaan pienimmistä yksittäisistä kiteistä, joten niiden rakenne on homogeeninen. Luonnottomat tuotteet, kun niitä tutkitaan mikroskoopilla, koostuvat ikään kuin monista mikroskooppisista kiteistä.

Vain 10–15 sekunnissa niiden avulla voit erottaa synteettiset tuotteet luonnonkivestä tarkkuudella 95–98%, antaa mahdollisimman paljon tietoa kristallin laadusta ja rakenteesta.

Synteettisten timanttien valmistus kuvataan seuraavassa videossa.