Diamantes artificiais: como eles são, como os recebem e onde são usados?

Os diamantes são diferenciados por uma densidade única da estrutura, permitindo que a pedra suporte cargas pesadas e altas temperaturas. Essa propriedade é usada em experimentos e desenvolvimentos espaciais, na produção de dispositivos médicos e relógios de precisão, na indústria nuclear. Após o corte, um belo mineral se transforma em diamante, muito apreciado pelos joalheiros. A tecnologia moderna permite criá-lo em condições artificiais, reduzindo o preço sem perda de qualidade.

Para uso ativo em escala industrial, diamantes artificiais são produzidos desde 1993. Sua qualidade era tão alta que os joalheiros precisavam de testes especiais para determinar a autenticidade das pedras. Para o consumidor médio, a diferença não era óbvia, muitas empresas começaram a usar cristais para criar jóias de luxo.

Nos laboratórios modernos, são cultivados vários tipos dessa pedra sintética: cerussita, fabulita, strass, ferroelétrica, moissanita. O mais bonito e limpo é considerado um cubo de dióxido de zircônio, chamado "zircônia cúbica". Usado em muitas indústrias, complementa as coleções de casas de moda Thomas Sabo e Pandora.

As principais características dos diamantes cultivados artificialmente:

• baixo custo comparado às pedras naturais (o preço é 10-15 vezes menor);
• facilidade de corte;
• a ausência de defeitos ocultos que afetam a dureza (bolhas de ar, rachaduras);
• imitação total de um diamante real após o corte.

Entre os amantes de pedras bonitas, também foram divididas opiniões sobre as propriedades da pedra artificial. Alguns deles acreditam que apenas um diamante real é capaz de afastar espíritos malignos, proteger seu dono dos danos e do mau-olhado, ajudando-o nos negócios.

Pedras criadas artificialmente nos últimos anos foram desenvolvidas pelas marcas conhecidas Diamond Foundry, Helzberg's Diamond Shops e LifeGem. Esse negócio nos Estados Unidos é considerado o mais lucrativo e promissor, pois os danos ambientais são mínimos. Além disso, muitos experimentos geológicos provam que o período de formação de diamantes na natureza terminou. Portanto, o desenvolvimento de novos depósitos em breve será coisa do passado.

Os diamantes reais são populares há vários séculos. Diamantes caros adornavam as roupas e coroas reais, eram herdados e incluídos na reserva de ouro do tesouro de muitos países. Ainda hoje, os minerais facetados são o melhor investimento, que só aumenta em valor a cada ano.

O primeiro diamante artificial foi obtido em 1950 por cientistas suecos no laboratório da ASEA. Após o estudo, sua experiência foi repetida pela empresa americana General Electric em 1956, melhorando a tecnologia. Ao longo de várias décadas, surgiram novos métodos e desenvolvimentos que permitiram alterar a tonalidade, a forma e o tamanho do mineral sintético. Em 1967, foi obtida uma patente para o cultivo de pedras para joias.

A história de sua produção na União Soviética começa com a primeira pedra, sintetizada no Instituto de Física e Alta Pressão no final dos anos 50 do século passado. Mas o trabalho ativo nessa direção é realizado pelo cientista O. I. Leipunsky, que publicou muitos trabalhos e cálculos científicos em 1946.

Um verdadeiro avanço ocorreu no início dos anos 60 do século passado, quando jovens cientistas do Laboratório de Alta Pressão de Moscou criaram uma imprensa especial. Com sua ajuda, foi possível estabelecer uma produção em larga escala de pedras para serviço pesado: o volume atingiu mil quilates por dia. Todos os diamantes industriais produzidos foram usados ​​para as necessidades de ciência de foguetes e engenharia mecânica, exportados, gerando bilhões de dólares em lucro.

Nos últimos anos, novas tecnologias na Rússia foram desenvolvidas por joalherias privadas e laboratórios de pesquisa.

Os diamantes artificiais cultivados nos laboratórios das principais empresas químicas são difíceis de distinguir de uma pedra real em termos de transparência e brilho. Mas todos os métodos conhecidos requerem grandes investimentos e consomem tempo.

NRHT ou Alta Pressão, Alta Temperatura é a tecnologia mais comum. Os alicerces dos cientistas de zircônia cúbica sintética depositam pedras reais com um tamanho de 0,5 mm. Em uma câmara especial, com o princípio de operação semelhante a uma autoclave, é criada uma combinação de uma temperatura de pelo menos 1400 ° C e uma pressão de 55.000 atmosferas. Diferentes compostos químicos, camadas de grafite são sobrepostas em uma base natural.

Após 10 dias dessa exposição, fortes ligações sigma surgem, juntas em torno da base formam uma pedra sólida e transparente.

Essa tecnologia é uma das primeiras no cultivo de minerais artificiais. É amplamente utilizado quando é necessário criar um revestimento de diamante particularmente forte e afiado, para criar diamantes de alta qualidade. Todos os componentes e o substrato de diamante são colocados em câmaras especiais que criam um vácuo. Após o preenchimento com metano, começa a exposição à radiação de microondas, conhecida por sua operação em microondas. A altas temperaturas, os compostos químicos do carbono começam a derreter e combinar com a base.

A tecnologia CVD produz diamantes de alta qualidade que não são inferiores em propriedades aos reais. Basicamente, está sendo desenvolvida uma tecnologia para substituir placas de circuito resistentes ao desgaste de computadores, dielétricos e bisturis ultrafinos em oftalmologia.

Um dos mais recentes desenvolvimentos é o método de síntese explosiva. É baseado em uma combinação de aquecimento abrupto de uma mistura química com uma explosão e subsequente congelamento do mineral resultante. O resultado é um diamante sintético com propriedades naturais feitas de carbono cristalino. Mas o alto custo faz com que os químicos procurem novas opções para a síntese da massa de pedra.

Entre todos os diamantes, as pedras sintéticas ocupam apenas 10% do mercado. Cristais baratos de zircônia cúbica são usados ​​para a fabricação de jóias femininas. Casas de moda famosas decoram com eles vestidos de noite, bolsas e sapatos, usam em decoração exclusiva.

Mais de 90% dos diamantes artificiais são usados ​​na indústria. As principais direções:

• retificadoras de alta precisão, ferramentas para cortar materiais duros;
• microeletrônica e fabricação de computadores;
• indústria de defesa;
• robótica;
• Lasers exclusivos para cirurgia ocular;
• engenharia mecânica;
• novas máquinas em metalurgia;
• ciência de foguetes.

Entre os últimos avanços está o uso de diamante sintético para a fabricação de lentes artificiais. As operações de transplante mostraram que a limpeza e a facilidade de corte tornam o implante ideal para o paciente.

A indústria produz um diamante sintético, tão semelhante a um cristal natural, que são necessários vários testes de laboratório para identificá-lo. Considere as diferenças mais comuns.

• Todos os diamantes cultivados artificialmente têm uma marca especial. Fornece o nome da empresa ou laboratório que produziu o produto.

• Para inspeção, é melhor usar não uma lupa, mas um microscópio poderoso. Nas oficinas, os defeitos são detectados usando um espectrógrafo, translúcido sob raios ultravioleta.

• Diamantes reais não respondem a campos eletromagnéticos. Esta propriedade pode ser usada como um método de verificação: uma pedra sintética é atraída por um forte ímã.

• Se for necessário identificar um diamante em casa, ele é colocado em papel branco grosso. Um olhar mais atento revela as zonas de crescimento que ocorrem quando uma camada de carbono é formada sob alta pressão.

• As pedras naturais são criadas a partir dos menores cristais individuais, portanto, possuem uma estrutura homogênea. Os produtos não naturais, quando examinados ao microscópio, são como se fossem feitos de muitos cristais microscópicos.

Em apenas 10 a 15 segundos, eles permitem distinguir os sintéticos da pedra natural com uma precisão de 95 a 98%, fornecendo informações máximas sobre a qualidade e a estrutura do cristal.

A produção de diamantes sintéticos é descrita no próximo vídeo.