Diamants artificiels: à quoi ressemblent-ils, comment les obtiennent-ils et où sont-ils utilisés?

Les diamants se distinguent par une densité unique de la structure, permettant à la pierre de résister à de lourdes charges et à des températures élevées. Cette propriété est utilisée dans les expériences et développements spatiaux, dans la production de dispositifs médicaux et d'horloges de précision, dans l'industrie nucléaire. Après la coupe, un beau minéral se transforme en diamant, très apprécié des joailliers. La technologie moderne vous permet de le créer dans des conditions artificielles, en réduisant le prix sans perte de qualité.

Pour une utilisation active à l'échelle industrielle, des diamants artificiels sont produits depuis 1993. Leur qualité était si élevée que les bijoutiers avaient besoin de tests spéciaux pour déterminer l'authenticité des pierres. Pour le consommateur moyen, la différence n'était pas du tout évidente, de nombreuses entreprises ont donc commencé à utiliser des cristaux pour créer des bijoux de luxe.

Dans les laboratoires modernes, plusieurs types de cette pierre synthétique sont cultivés: cérussites, fabulites, strass, ferroélectriques, moissanites. Le plus beau et le plus propre est considéré comme un cube de dioxyde de zirconium, appelé "zircone cubique". Utilisé dans de nombreuses industries, il complète les collections de maisons de couture Thomas Sabo et Pandora.

Les principales caractéristiques des diamants artificiels:

• faible coût par rapport aux pierres naturelles (le prix est 10 à 15 fois moins);
• facilité de coupe;
• l'absence de défauts cachés qui affectent la dureté (bulles d'air, fissures);
• imitation complète d'un vrai diamant après taille.

Parmi les amateurs de belles pierres, les avis sur les propriétés de la pierre artificielle étaient également partagés. Certains d'entre eux croient que seul un vrai diamant est capable de chasser les mauvais esprits, de protéger son propriétaire des dommages et du mauvais œil, de l'aider dans les affaires commerciales.

Ces dernières années, des pierres artificielles ont été développées par les marques renommées Diamond Foundry, Helzberg s Diamond Shops et LifeGem. Cette activité aux États-Unis est considérée comme la plus rentable et la plus prometteuse, car les dommages environnementaux sont minimes. De plus, de nombreuses expériences géologiques prouvent que la période de formation des diamants dans la nature est terminée. Par conséquent, le développement de nouveaux gisements fera bientôt partie du passé.

Les vrais diamants sont populaires depuis plusieurs siècles. Des diamants coûteux ornaient les vêtements et les couronnes royales, étaient hérités et inclus dans la réserve d'or du trésor de nombreux pays. Aujourd'hui encore, les minéraux à facettes sont le meilleur investissement, dont la valeur ne fait qu'augmenter chaque année.

Le premier diamant artificiel a été obtenu en 1950 par des scientifiques suédois dans le laboratoire de l'ASEA. Après l'étude, leur expérience a été répétée par la société américaine General Electric en 1956, améliorant la technologie. Au cours de plusieurs décennies, de nouvelles méthodes et développements sont apparus qui ont permis de changer la teinte, la forme et la taille du minéral synthétique. En 1967, un brevet a été obtenu pour la culture de pierres de joaillerie.

L'histoire de leur production en Union soviétique commence avec la première pierre, qui a été synthétisée à l'Institut de physique et de haute pression à la fin des années 50 du siècle dernier. Mais un travail actif dans ce sens est effectué par le scientifique O. I. Leipunsky, qui a publié de nombreux travaux et calculs scientifiques en 1946.

Une véritable percée s'est produite au début des années 60 du siècle dernier, lorsque de jeunes scientifiques du laboratoire de haute pression de Moscou ont créé une presse spéciale. Avec son aide, il a été possible d'établir une production à grande échelle de pierres lourdes: le volume atteignait mille carats par jour. Tous les diamants industriels produits ont été utilisés pour les besoins de la science des fusées et du génie mécanique, exportés, rapportant des milliards de dollars de bénéfices.

Ces dernières années, de nouvelles technologies en Russie ont été développées par des maisons de joaillerie privées et des laboratoires de recherche.

Les diamants artificiels cultivés dans les laboratoires de grandes sociétés chimiques sont difficiles à distinguer d'une vraie pierre en termes de transparence et de brillance. Mais toutes les méthodes connues nécessitent de gros investissements, prennent beaucoup de temps.

NRHT ou haute pression, haute température est la technologie la plus courante. La fondation des scientifiques en zircone cubique synthétique a posé de vraies pierres d'une taille de 0,5 mm. Dans une chambre spéciale, sur le principe de fonctionnement ressemblant à un autoclave, une combinaison d'une température d'au moins 1400 ° C et d'une pression de 55 000 atmosphères est créée. Différents composés chimiques, les couches de graphite se superposent à une base naturelle.

Après 10 jours d'une telle exposition, de fortes liaisons sigma apparaissent, les joints autour de la base se transforment en une pierre solide et transparente.

Cette technologie est l'une des premières dans la culture des minéraux artificiels. Il est largement utilisé lorsqu'il est nécessaire de créer un revêtement diamant particulièrement solide et tranchant, pour créer des diamants de haute qualité. Tous les composants et le substrat de diamant sont placés dans des chambres spéciales qui créent un vide. Après avoir été rempli de méthane, l'exposition au rayonnement micro-ondes, bien connu pour son fonctionnement micro-ondes, commence. À des températures élevées, les composés chimiques du carbone commencent à fondre et à se combiner avec la base.

La technologie CVD produit des diamants de haute qualité qui ne sont pas inférieurs en propriétés aux vrais. Sur cette base, une technologie est en cours de développement pour remplacer les cartes de circuits imprimés résistantes à l'usure des ordinateurs, des diélectriques et des scalpels ultraminces en ophtalmologie.

L'un des derniers développements est la méthode de synthèse explosive. Il est basé sur une combinaison de chauffage brutal d'un mélange chimique avec une explosion et une congélation ultérieure du minéral résultant. Le résultat est un diamant synthétique aux propriétés naturelles en carbone cristallin. Mais le coût élevé incite les chimistes à rechercher de nouvelles options pour la synthèse de la masse de pierre.

Parmi tous les diamants, les pierres synthétiques n'occupent que 10% du marché. Des cristaux bon marché de zircone cubique sont utilisés pour la fabrication de bijoux pour femmes. De célèbres maisons de mode décorent avec elles des robes de soirée, des sacs à main et des chaussures, à utiliser dans un décor exclusif.

Plus de 90% des diamants artificiels sont utilisés dans l'industrie. Les principales directions:

• rectifieuses de haute précision, outils pour couper des matériaux durs;
• microélectronique et fabrication d'ordinateurs;
• industrie de la défense;
• robotique;
• lasers uniques pour la chirurgie oculaire;
• génie mécanique;
• nouvelles machines en métallurgie;
• science des fusées.

Parmi les dernières avancées figure l'utilisation du diamant synthétique pour la fabrication d'une lentille artificielle. Les opérations de transplantation ont montré que la propreté et la facilité de coupe rendent l'implant idéal pour le patient.

L'industrie produit un diamant synthétique, si semblable à un cristal naturel, qu'un certain nombre de tests de laboratoire sont nécessaires pour l'identifier. Considérez les différences les plus courantes.

• Tous les diamants artificiels ont une marque spéciale. Il donne le nom de l'entreprise ou du laboratoire qui a produit le produit.

• Pour l'inspection, il vaut mieux utiliser non pas une loupe, mais un microscope puissant. Dans les ateliers, les défauts sont détectés à l'aide d'un spectrographe, translucide sous rayons ultraviolets.

• Les vrais diamants ne répondent pas aux champs électromagnétiques. Cette propriété peut être utilisée comme méthode de vérification: une pierre synthétique est attirée par un aimant puissant.

• S'il est nécessaire d'identifier un diamant à la maison, il est placé sur du papier blanc épais. Un examen plus attentif révèle les zones de croissance qui se produisent lorsqu'une couche de carbone se forme sous haute pression.

• Les pierres naturelles sont créées à partir des plus petits monocristaux, elles ont donc une structure homogène. Les produits non naturels, lorsqu'ils sont examinés au microscope, sont comme constitués de nombreux cristaux microscopiques.

En seulement 10-15 secondes, ils vous permettent de distinguer les synthétiques de la pierre naturelle avec une précision de 95 à 98%, donnent un maximum d'informations sur la qualité et la structure du cristal.

La production de diamants synthétiques est décrite dans la vidéo suivante.