Изкуствени диаманти: как изглеждат, как ги получават и къде се използват?

Диамантите се отличават с уникална плътност на структурата, което позволява камъкът да издържа на тежки товари и високи температури. Това свойство се използва при космически експерименти и разработки, при производството на медицински изделия и прецизни часовници, в ядрената промишленост. След рязане красив минерал се превръща в диамант, който е високо оценен от бижутери. Съвременната технология ви позволява да я създадете в изкуствени условия, намалявайки цената без загуба на качество.

За активно използване в промишлен мащаб, изкуствени диаманти се произвеждат от 1993 г. Качеството им беше толкова високо, че бижутерите се нуждаеха от специални тестове, за да определят автентичността на камъните. За обикновения потребител разликата изобщо не беше очевидна, затова много компании започнаха да използват кристали за създаване на луксозни бижута.

В съвременните лаборатории се отглеждат няколко вида от този синтетичен камък: церусити, фабулити, стрази, фероелектрици, моисанити. Най-красивият и чист се счита за куб циркониев диоксид, който се нарича "кубичен цирконий". Използва се в много индустрии, допълва колекциите на модната къща Thomas Sabo и Pandora.

Основните характеристики на изкуствено отглежданите диаманти:

• ниска цена в сравнение с естествените камъни (цената е 10-15 пъти по-малка);
• лекота на рязане;
• липсата на скрити дефекти, които засягат твърдостта (въздушни мехурчета, пукнатини);
• пълна имитация на истински диамант след рязане.

Сред любителите на красивите камъни също бяха разделени мнения за свойствата на изкуствения камък. Някои от тях вярват, че само истинският диамант е в състояние да прогони злите духове, да защити собственика си от повреда и злото око, помага му в търговски дела.

Изкуствено създадените камъни през последните години са разработени от известните марки Diamond Foundry, Helzberg s Diamond Shops и LifeGem. Този бизнес в Съединените щати се счита за най-печеливш и перспективен, тъй като екологичните щети са минимални. Освен това много геоложки експерименти доказват, че периодът на образуване на диаманти в природата е приключил. Следователно, разработването на нови находища скоро ще бъде минало.

Истинските диаманти са популярни от няколко века. Скъпите диаманти украсявали кралските дрехи и корони, били наследени и включени в златния резерв на хазната на много страни. И до днес фасетираните полезни изкопаеми са най-добрата инвестиция, която само се увеличава всяка година.

Първият изкуствен диамант е получен през 1950 г. от шведски учени в лабораторията на ASEA. След изследването опитът им се повтаря от американската компания General Electric през 1956 г., подобрявайки технологията. В течение на няколко десетилетия се появяват нови методи и разработки, които позволяват промяна на сянката, формата и размера на синтетичния минерал. През 1967 г. е получен патент за отглеждането на камъни за бижута.

Историята на тяхното производство в Съветския съюз започва с първия камък, синтезиран в Института по физика и високо налягане в края на 50-те години на миналия век. Но активната работа в тази насока се осъществява от учения О. И. Лейпунски, който през 1946 г. е публикувал много научни трудове и изчисления.

Истински пробив се случи в началото на 60-те години на миналия век, когато млади учени в Московската лаборатория за високо налягане създадоха специална преса. С негова помощ беше възможно да се установи мащабно производство на тежкотоварни камъни: обемът достигаше хиляда карата на ден. Всички произведени индустриални диаманти бяха използвани за нуждите на ракетната наука и машиностроенето, изнесени, носещи милиарди долари печалба.

През последните години в Русия се разработват нови технологии от частни бижута и изследователски лаборатории.

Изкуствените диаманти, отглеждани в лабораториите на водещи химически компании, е трудно да се разграничат от истински камък по отношение на прозрачност и яркост. Но всички известни методи изискват големи инвестиции, отнемат време.

NRHT или високо налягане, висока температура е най-разпространената технология. В основата на синтетичния кубичен цирконий учените полагат истински камъни с размер 0,5 мм. В специална камера, на принципа на работа, наподобяващ автоклав, се създава комбинация от температура най-малко 1400 ° C и налягане от 55 000 атмосфери. Различните химични съединения графитните слоеве се наслагват върху естествена основа.

След 10 дни на такова излагане възникват силни сигмални връзки, ставите около основата се оформят в твърд и прозрачен камък.

Тази технология е една от първите в отглеждането на изкуствени минерали. Той се използва широко, когато е необходимо да се създаде особено силно и остро диамантено покритие, да се създадат висококачествени диаманти. Всички компоненти и диамантеният субстрат се поставят в специални камери, които създават вакуум. След напълване с метан започва излагането на микровълново излъчване, добре известно със своята микровълнова работа. При високи температури химичните съединения на въглерода започват да се топят и да се комбинират с основата.

CVD технологията произвежда висококачествени диаманти, които са толкова добри, колкото и истинските На тяхна основа се разработва технология за подмяна на устойчиви на износване платки на компютри, диелектрици и ултра тънки скалпели в офталмологията.

Едно от най-новите разработки е методът за синтез на експлозиви. Тя се основава на комбинация от рязко нагряване на химическа смес с експлозия и последващо замразяване на получения минерал. Резултатът е синтетичен диамант с естествени свойства, направен от кристален въглерод. Но високата цена кара химиците да търсят нови варианти за синтеза на каменна маса.

Сред всички диаманти синтетичните камъни заемат само 10% от пазара. За производството на бижута за жени се използват евтини кристали от кубичен цирконий. Известни модни къщи украсяват с тях вечерни рокли, чанти и обувки, използват в изключителен декор.

Повече от 90% от изкуствените диаманти се използват в промишлеността. Основни направления:

• високоточни шлифовъчни машини, инструменти за рязане на твърди материали;
• микроелектроника и производство на компютри;
• отбранителна промишленост;
• роботика;
• уникални лазери за очна хирургия;
• машинно инженерство;
• нови машини в металургията;
• ракетна наука.

Сред най-новите постижения е използването на синтетичен диамант за производството на изкуствена леща. Операциите по трансплантация показаха, че чистотата и лекотата на рязане прави имплантанта идеален за пациента.

Промишлеността произвежда синтетичен диамант, толкова подобен на естествен кристал, че са необходими редица лабораторни тестове за идентифицирането му. Помислете за най-често срещаните разлики.

• Всички изкуствено отгледани диаманти имат специална марка. Той дава името на компанията или лабораторията, произвела продукта.

• За проверка е по-добре да използвате не лупа, а мощен микроскоп. В сервизите се откриват дефекти с помощта на спектрограф, полупрозрачен под ултравиолетови лъчи.

• Реалните диаманти не реагират на електромагнитни полета. Това свойство може да се използва като метод за проверка: синтетичен камък е привлечен от силен магнит.

• Ако е необходимо да се идентифицира диамант у дома, той се поставя върху дебела бяла хартия. По-внимателен поглед разкрива зоните на растеж, които възникват, когато се образува въглероден слой под високо налягане.

• Естествените камъни са създадени от най-малките монокристали, поради което те имат хомогенна структура. Неестествените продукти, когато се изследват под микроскоп, са сякаш съставени от много микроскопични кристали.

Само за 10-15 секунди ви позволяват да разграничите синтетиката от естествен камък с точност 95-98%, давате максимална информация за качеството и структурата на кристала.

Производството на синтетични диаманти е описано в следващото видео.