Diamanti artificiali: che aspetto hanno, come li ottengono e dove vengono utilizzati?

I diamanti si distinguono per una densità unica della struttura, che consente alla pietra di resistere a carichi pesanti e alte temperature. Questa proprietà viene utilizzata in esperimenti e sviluppi nello spazio, nella produzione di dispositivi medici e orologi di precisione, nell'industria nucleare. Dopo il taglio, un bellissimo minerale si trasforma in un diamante, che è molto apprezzato dai gioiellieri. La moderna tecnologia consente di crearla in condizioni artificiali, riducendo il prezzo senza perdita di qualità.

Per un uso attivo su scala industriale, i diamanti artificiali sono stati prodotti dal 1993. La loro qualità era così alta che i gioiellieri avevano bisogno di test speciali per determinare l'autenticità delle pietre. Per il consumatore medio, la differenza non era affatto evidente, quindi molte aziende hanno iniziato a utilizzare i cristalli per creare gioielli di lusso.

Nei moderni laboratori vengono coltivati ​​diversi tipi di questa pietra sintetica: cerussiti, fabuliti, strass, ferroelettrici, moissanite. Il più bello e pulito è considerato un cubo di biossido di zirconio, che si chiama "zirconia cubica". Utilizzato in molti settori, completa le collezioni di case di moda Thomas Sabo e Pandora.

Le caratteristiche principali dei diamanti coltivati ​​artificialmente:

• basso costo rispetto alle pietre naturali (il prezzo è 10-15 volte inferiore);
• facilità di taglio;
• l'assenza di difetti nascosti che incidono sulla durezza (bolle d'aria, crepe);
• imitazione completa di un vero diamante dopo il taglio.

Tra gli amanti delle belle pietre, anche le opinioni sulle proprietà della pietra artificiale sono state divise. Alcuni di loro credono che solo un vero diamante sia in grado di scacciare gli spiriti maligni, proteggere il suo proprietario dai danni e dal malocchio, lo aiuta negli affari commerciali.

Negli ultimi anni, le pietre create artificialmente sono state sviluppate dai famosi marchi Diamond Foundry, Helzberg s Diamond Shops e LifeGem. Questa attività negli Stati Uniti è considerata la più redditizia e promettente, poiché il danno ambientale è minimo. Inoltre, molti esperimenti geologici dimostrano che il periodo di formazione dei diamanti in natura è finito. Pertanto, lo sviluppo di nuovi depositi sarà presto un ricordo del passato.

I veri diamanti sono stati popolari per diversi secoli. Costosi diamanti adornavano gli abiti e le corone reali, furono ereditati e inclusi nella riserva d'oro del tesoro di molti paesi. Ancora oggi, i minerali sfaccettati sono il miglior investimento, che aumenta di valore solo ogni anno.

Il primo diamante artificiale è stato ottenuto nel 1950 da scienziati svedesi nel laboratorio dell'ASEA. Dopo lo studio, la loro esperienza è stata ripetuta dalla società americana General Electric nel 1956, migliorando la tecnologia. Nel corso di diversi decenni, sono apparsi nuovi metodi e sviluppi che hanno permesso di cambiare la tonalità, la forma e le dimensioni del minerale sintetico. Nel 1967, fu ottenuto un brevetto per la coltivazione di pietre per gioielli.

La storia della loro produzione in Unione Sovietica inizia con la prima pietra, che fu sintetizzata presso l'Istituto di Fisica e Alta Pressione alla fine degli anni '50 del secolo scorso. Ma il lavoro attivo in questa direzione viene svolto dallo scienziato O. I. Leipunsky, che ha pubblicato molti lavori scientifici e calcoli nel 1946.

Una vera svolta è avvenuta nei primi anni '60 del secolo scorso, quando i giovani scienziati del laboratorio ad alta pressione di Mosca hanno creato una stampa speciale. Con il suo aiuto, è stato possibile stabilire una produzione su larga scala di pietre pesanti: il volume ha raggiunto le migliaia di carati al giorno. Tutti i diamanti industriali prodotti sono stati utilizzati per le esigenze della scienza missilistica e dell'ingegneria meccanica, esportati, portando a profitto miliardi di dollari.

Negli ultimi anni, le nuove tecnologie in Russia sono state sviluppate da case di gioielleria private e laboratori di ricerca.

I diamanti artificiali coltivati ​​nei laboratori delle principali aziende chimiche sono difficili da distinguere da una vera pietra in termini di trasparenza e luminosità. Ma tutti i metodi noti richiedono ingenti investimenti, richiedono molto tempo.

NRHT o Alta pressione, Alta temperatura è la tecnologia più comune. Le fondamenta degli scienziati di zirconi sintetici posano pietre vere con una dimensione di 0,5 mm. In una camera speciale, sul principio di funzionamento simile ad un'autoclave, viene creata una combinazione di una temperatura di almeno 1400 ° C e una pressione di 55.000 atmosfere. Diversi composti chimici, strati di grafite sono sovrapposti su una base naturale.

Dopo 10 giorni di tale esposizione, sorgono forti legami sigma, le articolazioni attorno alla base si formano in una pietra solida e trasparente.

Questa tecnologia è una delle prime nella coltivazione di minerali artificiali. È ampiamente usato quando è necessario creare un rivestimento diamantato particolarmente forte e affilato, per creare diamanti di alta qualità. Tutti i componenti e il substrato diamantato sono collocati in camere speciali che creano un vuoto. Dopo il riempimento con metano, inizia l'esposizione alle radiazioni a microonde, ben note per il suo funzionamento a microonde. Alle alte temperature, i composti chimici del carbonio iniziano a sciogliersi e si combinano con la base.

La tecnologia CVD produce diamanti di alta qualità che non hanno proprietà inferiori a quelli reali. Sulla loro base, viene sviluppata una tecnologia per la sostituzione di circuiti stampati resistenti all'usura di computer, dielettrici e bisturi ultrasottili in oftalmologia.

Uno degli ultimi sviluppi è il metodo di sintesi esplosiva. Si basa su una combinazione di riscaldamento improvviso di una miscela chimica con un'esplosione e successivo congelamento del minerale risultante. Il risultato è un diamante sintetico con proprietà naturali a base di carbonio cristallino. Ma l'alto costo rende i chimici alla ricerca di nuove opzioni per la sintesi della massa di pietra.

Tra tutti i diamanti, le pietre sintetiche occupano solo il 10% del mercato. Cristalli economici di zirconia cubica sono usati per la fabbricazione di gioielli da donna. Famose case di moda decorano con loro abiti da sera, borse e scarpe, utilizzate in decorazioni esclusive.

Oltre il 90% dei diamanti artificiali viene utilizzato nell'industria. Le direzioni principali:

• rettificatrici di alta precisione, utensili per il taglio di materiali duri;
• microelettronica e produzione informatica;
• industria della difesa;
• la robotica;
• laser unici per la chirurgia oculare;
• ingegneria meccanica;
• nuove macchine nella metallurgia;
• scienza missilistica.

Tra gli ultimi progressi c'è l'uso del diamante sintetico per la fabbricazione di una lente artificiale. Le operazioni di trapianto hanno dimostrato che la pulizia e la facilità di taglio rendono l'impianto ideale per il paziente.

L'industria produce un diamante sintetico, così simile a un cristallo naturale, che per identificarlo sono necessari numerosi test di laboratorio. Considera le differenze più comuni.

• Tutti i diamanti coltivati ​​artificialmente hanno un marchio speciale. Fornisce il nome dell'azienda o del laboratorio che ha prodotto il prodotto.

• Per l'ispezione, è meglio usare non una lente d'ingrandimento, ma un potente microscopio. Nei workshop, i difetti vengono rilevati usando uno spettrografo, traslucido sotto i raggi ultravioletti.

• I diamanti veri non rispondono ai campi elettromagnetici. Questa proprietà può essere utilizzata come metodo di verifica: una pietra sintetica è attratta da un forte magnete.

• Se è necessario identificare un diamante a casa, viene posizionato su uno spesso foglio bianco. Uno sguardo più attento rivela le zone di crescita che si verificano quando uno strato di carbonio si forma ad alta pressione.

• Le pietre naturali sono create dai più piccoli cristalli singoli, quindi hanno una struttura omogenea. I prodotti non naturali, se esaminati al microscopio, sono come costituiti da molti cristalli microscopici.

In soli 10-15 secondi, ti consentono di distinguere i sintetici dalla pietra naturale con un'accuratezza del 95-98%, fornire le massime informazioni sulla qualità e sulla struttura del cristallo.

La produzione di diamanti sintetici è descritta nel prossimo video.