יהלומים נבדלים בצפיפות ייחודית של המבנה, ומאפשרים לאבן לעמוד בעומסים כבדים ובטמפרטורות גבוהות. נכס זה משמש לניסויים ופיתוחים בחלל, בייצור מכשירים רפואיים ושעונים מדויקים, בתעשייה הגרעינית. לאחר החיתוך, מינרל יפה הופך ליהלום, המוערך מאוד על ידי צורפים. הטכנולוגיה המודרנית מאפשרת לך ליצור אותו בתנאים מלאכותיים, תוך הפחתת המחיר ללא אובדן איכות.
תכונות
לשימוש פעיל בקנה מידה תעשייתי מיוצרים יהלומים מלאכותיים מאז 1993. איכותם הייתה כה גבוהה עד שתכשיטנים נדרשו לבדיקות מיוחדות כדי לקבוע את אמיתות האבנים. עבור הצרכן הממוצע ההבדל כלל לא היה ברור, ולכן חברות רבות החלו להשתמש בקריסטלים ליצירת תכשיטים מפוארים.
במעבדות מודרניות מגדלים כמה סוגים של אבן סינתטית זו: קרוסים, פבוליטות, אבני חן, פרואלקטרים, מויסניטים. היפה והנקי נחשב לקוביה של זירקוניום דו חמצני, המכונה "זירקוניה מעוקבת". הוא משמש בתעשיות רבות ומשלים את אוספי בתי האופנה תומאס סאבו ופנדורה.
המאפיינים העיקריים של יהלומים שגדלו באופן מלאכותי:
- עלות נמוכה בהשוואה לאבנים טבעיות (המחיר הוא פי 15-15 פחות);
- קלות חיתוך;
- היעדר ליקויים נסתרים המשפיעים על הקשיות (בועות אוויר, סדקים);
- חיקוי מלא של יהלום אמיתי לאחר חיתוך.
בקרב אוהבי אבנים יפות, היו גם הדעות לגבי תכונותיה של אבן מלאכותית חלוקות. חלקם מאמינים שרק יהלום אמיתי מסוגל להבריח רוחות רעות, להגן על בעליה מפני נזק ועין הרע, עוזר לו בענייני מסחר.
מחזיקי יהלומים מלאכותיים טוענים כי תכשיטיהם פולטים אנרגיה חיובית ומביאים מזל טוב לא פחות.
אבנים שנוצרו באופן מלאכותי בשנים האחרונות פותחו על ידי המותגים הידועים Diamond Foundry, חנויות היהלומים של הלזברג ו- LifeGem. עסק זה בארצות הברית נחשב לרווחי והמבטיח ביותר, שכן הנזק הסביבתי הוא מינימלי. בנוסף, ניסויים גיאולוגיים רבים מוכיחים שתקופת היווצרות היהלומים בטבע הסתיימה. לכן פיתוח פיקדונות חדשים יהיה בקרוב נחלת העבר.
היסטוריית קבלה
יהלומים אמיתיים היו פופולריים זה כמה מאות שנים. יהלומים יקרים שעיטרו את בגדי המלכות והכתרים, עברו בירושה ונכללו בשמורת הזהב של אוצר מדינות רבות. גם כיום מינרלים עם פנים הם ההשקעה הטובה ביותר, שרק עולה בערך בכל שנה.
לכן, ההתפתחויות והניסיונות הראשונים ליצור אבן סינתטית החלו כבר בסוף המאה ה- XIX.
היהלום המלאכותי הראשון הושג בשנת 1950 על ידי מדענים שוודים במעבדה של ASEA. לאחר המחקר, החוויה שלהם חזרה על ידי החברה האמריקאית ג'נרל אלקטריק בשנת 1956, תוך שיפור הטכנולוגיה. במהלך כמה עשורים הופיעו שיטות ופיתוחים חדשים שאפשרו לשנות את גוון, צורתו וגודלו של המינרל הסינטטי. בשנת 1967 התקבל פטנט לעיבוד אבני תכשיטים.
ההיסטוריה של הייצור שלהם בברית המועצות מתחילה באבן הראשונה, אשר סונתזה במכון לפיזיקה ולחץ גבוה בסוף שנות החמישים של המאה הקודמת. אך עבודה אקטיבית בכיוון זה מבוצעת על ידי המדען א '. I. Leipunsky, אשר פרסם עבודות וחישובים מדעיים רבים בשנת 1946.
עבודתו בתחום הכימיה שימשה בסיס לשיטות חדשות: הם הפכו למעשה לבסיס לייצור תעשייתי מודרני של יהלומים מלאכותיים.
פריצת דרך אמיתית התרחשה בראשית שנות ה -60 של המאה שעברה, כאשר מדענים צעירים במעבדת הלחץ הגבוה במוסקבה יצרו עיתונות מיוחדת. בעזרתו, ניתן היה להקים ייצור בקנה מידה גדול של אבנים כבדות: הנפח הגיע לאלף קראט ליום. כל היהלומים התעשייתיים המיוצרים שימשו לצורכי מדע הטילים והנדסת מכונות, שיוצאו והביאו רווח של מיליארדי דולרים.
בשנים האחרונות פותחו טכנולוגיות חדשות ברוסיה על ידי בתי תכשיטים פרטיים ומעבדות מחקר.
הם מושכים מומחים זרים מדרום אפריקה, ארה"ב ואירופה, ומנסים להפחית את עלות הטכניקה.
איך מייצרים יהלומים סינתטיים?
קשה להבדיל בין יהלומים מלאכותיים הגדלים במעבדות של חברות כימיות מובילות מאבן אמיתית מבחינת שקיפות ובהירות. אך כל השיטות הידועות דורשות השקעות גדולות, הן גוזלות זמן.
לכן, המשימה העיקרית של המדענים היא למצוא את האיזון המושלם בין עלות הייצור לאיכות.
טכניקת NRNT
NRHT או לחץ גבוה, טמפרטורה גבוהה היא הטכנולוגיה הנפוצה ביותר. היסוד של מדעני זירקוניה מעוקבים סינטטיים הניח אבנים אמיתיות בגודל של 0.5 מ"מ. בתא מיוחד, על פי עיקרון הפעולה הדומה לחיטוי, נוצר שילוב של טמפרטורה של לפחות 1400 מעלות צלזיוס ולחץ של 55,000 אטמוספרות. תרכובות כימיות שונות, שכבות גרפיט מונחות על בסיס טבעי.
לאחר 10 יום של חשיפה כזו, נוצרים קשרי sigma חזקים, המפרקים סביב הבסיס נוצרים לאבן מוצקה ושקופה.
טכנולוגיה כזו משחזרת באופן מקסימאלי את התנאים הטבעיים להופעת המינרל, כך שהאיכות היא תמיד למעלה, פגמים מסולקים למעשה.
ייצור CVD או סינתזת סרטים
טכנולוגיה זו היא מהראשונות בגידול מינרלים מלאכותיים. הוא נמצא בשימוש נרחב כאשר יש צורך ליצור ציפוי יהלומים חזק וחד במיוחד, ליצירת יהלומים באיכות גבוהה. כל הרכיבים ומצע היהלומים מונחים בתאים מיוחדים היוצרים ואקום. לאחר מילוי מתאן מתחילה חשיפה לקרינת מיקרוגל, הידועה כפעולה במיקרוגל. בטמפרטורות גבוהות, התרכובות הכימיות של הפחמן מתחילות להתמוסס ומשתלבות עם הבסיס.
טכנולוגיית CVD מייצרת יהלומים באיכות גבוהה שאינם נחותים בתכונות לאלה האמיתיים. על בסיסם, מפתחת טכנולוגיה להחלפת מעגלים עמידים בפני שחיקה של מחשבים, דיאלקטריות וקרקפות אולטרה-אטין ברפואת עיניים.
מדענים מקווים כי בעתיד הקרוב עבור 1 קראט של אבנים סינטטיות שהושגו בטכנולוגיה זו ניתן יהיה להוריד את המחיר ל 5-8 דולר.
טכניקת סינתזה נפיצה
אחד ההתפתחויות האחרונות הוא שיטת הסינתזה הנפוצה. זה מבוסס על שילוב של חימום פתאומי של תערובת כימית עם פיצוץ והקפאה לאחר מכן של המינרל שהתקבל. התוצאה היא יהלום סינטטי עם תכונות טבעיות העשויות מפחמן גבישי. אך העלות הגבוהה גורמת לכימאים לחפש אפשרויות חדשות לסינתזה של מסת האבן.
היקף היישום
מבין כל היהלומים, אבנים סינטטיות תופשות רק 10% מהשוק. גבישים זולים של זירקוניה מעוקבים משמשים לייצור תכשיטים לנשים. בתי אופנה מפורסמים מקשטים איתם שמלות ערב, תיקים ונעליים, משתמשים בעיצוב בלעדי.
צעירים מתקדמים בוחרים אותם יותר ויותר למען בטיחות וידידות סביבתית.
יותר מ- 90% מהיהלומים המלאכותיים משמשים בתעשייה. ההוראות העיקריות:
- מכונות שחיקה בעלות דיוק גבוה, כלים לחיתוך חומרים קשים;
- ייצור מיקרו-אלקטרוניקה ומחשבים;
- ענף הביטחון;
- רובוטיקה;
- לייזרים ייחודיים לניתוח עיניים;
- הנדסת מכונות;
- מכונות חדשות במתכות;
- מדע טילים.
בין ההתקדמות האחרונה הוא השימוש ביהלום סינטטי לייצור עדשה מלאכותית. פעולות ההשתלה הראו כי הניקיון וקלות החיתוך הופכים את השתל לאידיאלי עבור המטופל.
זה שונה בזווית הנכונה של שבירה ועמידות.
השוואה עם אבנים טבעיות
התעשייה מייצרת יהלום סינטטי, הדומה כל כך לגביש טבעי, עד כי נדרשים מספר בדיקות מעבדה בכדי לזהות אותו. קחו בחשבון את ההבדלים הנפוצים ביותר.
- לכל היהלומים שגדלו באופן מלאכותי יש מותג מיוחד. זה נותן את שם החברה או המעבדה שייצרה את המוצר.
- לבדיקה עדיף להשתמש לא בזכוכית מגדלת, אלא במיקרוסקופ רב עוצמה. בסדנאות מתגלים פגמים בעזרת ספקטרוגרף, שקופים תחת קרניים אולטרה סגולות.
- יהלומים אמיתיים אינם מגיבים לשדות אלקטרומגנטיים. ניתן להשתמש בנכס זה כשיטת אימות: אבן סינתטית נמשכת למגנט חזק.
- אם יש צורך לזהות יהלום בבית, הוא מונח על נייר לבן עבה. מבט מקרוב חושף את אזורי הגידול המתרחשים כאשר נוצרת שכבת פחמן בלחץ גבוה.
- אבנים טבעיות נוצרות מהגבישים הבודדים הקטנים ביותר, ולכן יש להן מבנה הומוגני. מוצרים לא טבעיים, כאשר הם נבדקים תחת מיקרוסקופ, הם כאילו מורכבים מגבישים מיקרוסקופיים רבים.
חילופי יהלומים בכל רחבי העולם משתמשים במכשירים מיוחדים של יהלומי צ'ק ו- M-Screen לניתוח.
תוך 10-15 שניות בלבד, הם מאפשרים לך להבחין בסינטטיים מאבן טבעית ברמת דיוק של 95-98%, לתת מידע מקסימאלי על איכות ומבנה הגביש.
ייצור היהלומים הסינתטיים מתואר בסרטון הבא.
