Kunstige diamanter: hvordan ser de ut, hvordan får de dem, og hvor brukes de?

Diamanter utmerker seg med en unik tetthet av strukturen, slik at steinen tåler store belastninger og høye temperaturer. Denne egenskapen brukes i romforsøk og utvikling, i produksjon av medisinsk utstyr og presisjonsklokker, i kjernefysisk industri. Etter skjæring blir et vakkert mineral til en diamant, som er høyt verdsatt av gullsmeder. Moderne teknologi lar deg lage den under kunstige forhold, redusere prisen uten tap av kvalitet.

For aktiv bruk i industriell skala, har kunstige diamanter blitt produsert siden 1993. Deres kvalitet var så høy at gullsmeder trengte spesielle tester for å bestemme ektheten av steinene. For den gjennomsnittlige forbrukeren var ikke forskjellen i det hele tatt tydelig, så mange selskaper begynte å bruke krystaller for å lage luksuriøse smykker.

I moderne laboratorier dyrkes det flere typer av denne syntetiske steinen: cerussites, fabulites, rhinestones, ferroelectrics, moissanites. Det vakreste og rene anses som en kube av zirkoniumdioksid, som kalles "kubisk zirkoniumoksid." Brukt i mange bransjer, kompletterer det Thomas Sabo og Pandora motehuskolleksjoner.

Hovedtrekkene ved kunstig dyrkede diamanter:

• lave kostnader sammenlignet med natursteiner (prisen er 10-15 ganger mindre);
• enkel skjæring;
• fraværet av skjulte feil som påvirker hardheten (luftbobler, sprekker);
• full etterligning av en ekte diamant etter kutting.

Blant elskere av vakre steiner ble også meninger om egenskapene til kunstig stein delt. Noen av dem mener at bare en ekte diamant er i stand til å drive bort onde ånder, beskytte eieren mot skade og det onde øyet, hjelper ham i kommersielle forhold.

Kunstige skapte steiner de siste årene er utviklet av de kjente merkene Diamond Foundry, Helzbergs Diamond Shops og LifeGem. Denne virksomheten i USA regnes som den mest lønnsomme og lovende, da miljøskader er minimale. I tillegg beviser mange geologiske eksperimenter at perioden med dannelse av diamanter i naturen er over. Derfor vil utviklingen av nye forekomster snart være en saga blott.

Ekte diamanter har vært populære i flere århundrer. Kostbare diamanter prydet de kongelige klærne og kronene, ble arvet og inkludert i gullreserven til statskassen i mange land. Selv i dag er fasetterte mineraler den beste investeringen, som bare øker i verdi hvert år.

Den første kunstige diamanten ble oppnådd i 1950 av svenske forskere på laboratoriet i ASEA. Etter studien ble opplevelsen gjentatt av det amerikanske selskapet General Electric i 1956, og forbedret teknologien. I løpet av flere tiår dukket det opp nye metoder og utviklingstrekk som gjorde det mulig å endre skyggen, formen og størrelsen på det syntetiske mineralet. I 1967 ble det oppnådd patent for dyrking av smykkesteiner.

Historien om deres produksjon i Sovjetunionen begynner med den første steinen, som ble syntetisert ved Institute of Physics and High Pressure på slutten av 50-tallet av forrige århundre. Men aktivt arbeid i denne retningen utføres av forskeren O. I. Leipunsky, som har publisert mange vitenskapelige arbeider og beregninger i 1946.

Et skikkelig gjennombrudd skjedde på begynnelsen av 60-tallet av forrige århundre, da unge forskere ved Moskva for høytrykkslaboratorium opprettet en spesiell presse. Med sin hjelp var det mulig å etablere en storstilt produksjon av tunge steiner: volumet nådde tusen karat per dag. Alle produserte industrielle diamanter ble brukt til behov for rakettvitenskap og maskinteknikk, eksportert, og ga milliarder av dollar i fortjeneste.

De siste årene har nye teknologier i Russland blitt utviklet av private smykkeshus og forskningslaboratorier.

Kunstige diamanter dyrket i laboratoriene til ledende kjemiske selskaper er vanskelig å skille fra en ekte stein når det gjelder gjennomsiktighet og lysstyrke. Men alle kjente metoder krever store investeringer, er tidkrevende.

NRHT eller høytrykk, høy temperatur er den vanligste teknologien. Grunnlaget for syntetiske kubiske zirkoniforskere lå ekte steiner med en størrelse på 0,5 mm. I et spesielt kammer, på grunn av driftsprinsippet som ligner en autoklav, opprettes en kombinasjon av en temperatur på minst 1400 ° C og et trykk på 55.000 atmosfærer. Ulike kjemiske forbindelser, grafittlag legges på en naturlig base.

Etter 10 dager med slik eksponering oppstår sterke sigmabindinger, skjøter rundt basen dannes til en solid og gjennomsiktig stein.

Denne teknologien er en av de første i dyrking av kunstige mineraler. Det er mye brukt når det er nødvendig å lage et spesielt sterkt og skarpt diamantbelegg, for å lage diamanter av høy kvalitet. Alle komponenter og diamantsubstratet er plassert i spesielle kammer som skaper et vakuum. Etter fylling med metan begynner eksponering for mikrobølgestråling, kjent for sin mikrobølgedrift. Ved høye temperaturer begynner de kjemiske forbindelsene av karbon å smelte og kombineres med basen.

CVD-teknologi produserer diamanter av høy kvalitet som ikke er underlegne egenskapene til de ekte. På grunnlag av dette utvikles det en teknologi for å erstatte slitesterke kretskort for datamaskiner, dielektrikk og ultratinskalpeller i oftalmologi.

En av de siste utviklingene er metoden eksplosiv syntese. Det er basert på en kombinasjon av brå oppvarming av en kjemisk blanding med en eksplosjon og påfølgende frysing av det resulterende mineral. Resultatet er en syntetisk diamant med naturlige egenskaper laget av krystallinsk karbon. Men de høye kostnadene får kjemikere til å lete etter nye alternativer for syntese av steinmasse.

Blant alle diamanter opptar syntetiske steiner bare 10% av markedet. Rimelige krystaller av kubisk zirkoniumoksyd brukes til fremstilling av kvinnesmykker. Kjente motehus dekorerer med seg aftenkjoler, vesker og sko, og brukes i eksklusiv dekor.

Mer enn 90% av kunstige diamanter brukes i industrien. De viktigste retningene:

• slipemaskiner med høy presisjon, verktøy for skjæring av harde materialer;
• mikroelektronikk og datamaskinproduksjon;
• forsvarsindustri;
• robotikk;
• unike lasere for øyeoperasjoner;
• maskinteknikk;
• nye maskiner i metallurgi;
• rakettvitenskap.

Blant de siste fremskrittene er bruken av syntetisk diamant for fremstilling av en kunstig linse. Transplantasjonsoperasjoner har vist at renslighet og enkel skjæring gjør implantatet ideelt for pasienten.

Industrien produserer en syntetisk diamant, så lik en naturlig krystall, at det kreves en rekke laboratorietester for å identifisere den. Vurder de vanligste forskjellene.

• Alle kunstig dyrkede diamanter har et spesielt merke. Det gir navnet på selskapet eller laboratoriet som produserte produktet.

• For inspeksjon er det bedre å ikke bruke et forstørrelsesglass, men et kraftig mikroskop. På verkstedene oppdages defekter ved hjelp av en spektrograf, gjennomskinnelig under ultrafiolette stråler.

• Ekte diamanter reagerer ikke på elektromagnetiske felt. Denne egenskapen kan brukes som en bekreftelsesmetode: en syntetisk stein tiltrekkes av en sterk magnet.

• Hvis det er nødvendig å identifisere en diamant hjemme, legges den på tykt hvitt papir. En nærmere titt avslører vekstsonene som oppstår når et karbonlag dannes under høyt trykk.

• Natursteiner er laget av de minste enkle krystaller, derfor har de en homogen struktur. Unaturlige produkter, når de undersøkes under et mikroskop, er som om de består av mange mikroskopiske krystaller.

På bare 10-15 sekunder lar de deg skille syntetiske stoffer fra naturstein med en nøyaktighet på 95-98%, og gir maksimal informasjon om krystallens kvalitet og struktur.

Produksjonen av syntetiske diamanter er beskrevet i neste video.