Kim cương nhân tạo: chúng trông như thế nào, làm thế nào để chúng có được chúng, và chúng được sử dụng ở đâu?

Kim cương được phân biệt bởi mật độ độc đáo của cấu trúc, cho phép đá chịu được tải trọng lớn và nhiệt độ cao. Tài sản này được sử dụng trong các thí nghiệm và phát triển không gian, trong sản xuất các thiết bị y tế và đồng hồ chính xác, trong ngành công nghiệp hạt nhân. Sau khi cắt, một khoáng chất tuyệt đẹp biến thành kim cương, được các thợ kim hoàn đánh giá cao. Công nghệ hiện đại cho phép bạn tạo ra nó trong điều kiện nhân tạo, giảm giá mà không làm giảm chất lượng.

Để sử dụng tích cực ở quy mô công nghiệp, kim cương nhân tạo đã được sản xuất từ ​​năm 1993. Chất lượng của chúng cao đến mức các thợ kim hoàn cần thử nghiệm đặc biệt để xác định tính xác thực của những viên đá. Đối với người tiêu dùng trung bình, sự khác biệt không rõ ràng chút nào, vì vậy nhiều công ty bắt đầu sử dụng pha lê để tạo ra đồ trang sức sang trọng.

Trong các phòng thí nghiệm hiện đại, một số loại đá tổng hợp này được trồng: cerussites, fabulites, thạch, ferroelectrics, moissanites. Đẹp nhất và sạch sẽ được coi là một khối zirconium dioxide, được gọi là "khối zirconia". Được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, nó bổ sung cho bộ sưu tập nhà thời trang Thomas Sabo và Pandora.

Các tính năng chính của kim cương được trồng nhân tạo:

• chi phí thấp so với đá tự nhiên (giá thấp hơn từ 10 - 15 lần);
• dễ cắt;
• sự vắng mặt của các khuyết tật ẩn ảnh hưởng đến độ cứng (bọt khí, vết nứt);
• giả đầy đủ của một viên kim cương thật sau khi cắt.

Trong số những người yêu thích đá đẹp, ý kiến ​​về tính chất của đá nhân tạo cũng được chia ra. Một số người trong số họ tin rằng chỉ có một viên kim cương thực sự có thể xua đuổi tà ma, bảo vệ chủ nhân của nó khỏi thiệt hại và con mắt xấu xa, giúp anh ta trong các vấn đề thương mại.

Đá được tạo ra nhân tạo trong những năm gần đây đã được phát triển bởi các thương hiệu nổi tiếng Diamond Foundry, Helzberg s Diamond Stores và LifeGem. Doanh nghiệp này ở Hoa Kỳ được coi là có lợi nhuận và hứa hẹn nhất, vì thiệt hại môi trường là tối thiểu. Ngoài ra, nhiều thí nghiệm địa chất chứng minh rằng thời kỳ hình thành kim cương trong tự nhiên đã qua. Do đó, việc phát triển tiền gửi mới sẽ sớm trở thành quá khứ.

Kim cương thật đã được phổ biến trong nhiều thế kỷ. Những viên kim cương đắt giá tô điểm cho quần áo hoàng gia và vương miện, được kế thừa và đưa vào kho dự trữ vàng của kho bạc của nhiều quốc gia. Ngay cả ngày nay, khoáng sản mặt là đầu tư tốt nhất, chỉ tăng giá trị mỗi năm.

Viên kim cương nhân tạo đầu tiên được lấy vào năm 1950 bởi các nhà khoa học Thụy Điển trong phòng thí nghiệm của ASEA. Sau nghiên cứu, kinh nghiệm của họ được lặp lại bởi công ty General Electric của Mỹ vào năm 1956, cải tiến công nghệ. Trong nhiều thập kỷ, các phương pháp và sự phát triển mới đã xuất hiện giúp thay đổi sắc thái, hình dạng và kích thước của khoáng chất tổng hợp. Năm 1967, một bằng sáng chế đã thu được cho việc trồng đá trang sức.

Lịch sử sản xuất của họ ở Liên Xô bắt đầu bằng viên đá đầu tiên, được tổng hợp tại Viện Vật lý và Áp suất cao vào cuối những năm 50 của thế kỷ trước. Nhưng công việc tích cực theo hướng này được thực hiện bởi nhà khoa học O. I. ERICunsky, người đã công bố nhiều công trình khoa học và tính toán vào năm 1946.

Một bước đột phá thực sự đã xảy ra vào đầu những năm 60 của thế kỷ trước, khi các nhà khoa học trẻ tại Phòng thí nghiệm áp suất cao Moscow tạo ra một báo chí đặc biệt. Với sự giúp đỡ của nó, có thể thiết lập một sản xuất đá nặng quy mô lớn: khối lượng đạt tới một nghìn carat mỗi ngày. Tất cả kim cương công nghiệp được sản xuất đã được sử dụng cho nhu cầu của khoa học tên lửa và cơ khí, xuất khẩu, mang lại lợi nhuận hàng tỷ đô la.

Trong những năm gần đây, các công nghệ mới ở Nga đã được phát triển bởi các nhà trang sức tư nhân và phòng thí nghiệm nghiên cứu.

Kim cương nhân tạo được trồng trong phòng thí nghiệm của các công ty hóa chất hàng đầu rất khó phân biệt với đá thật về độ trong suốt và độ sáng. Nhưng tất cả các phương pháp được biết đến đòi hỏi đầu tư lớn, tốn thời gian.

NRHT hoặc áp suất cao, nhiệt độ cao là công nghệ phổ biến nhất. Nền tảng của các nhà khoa học khối tổng hợp zirconia đặt đá thật với kích thước 0,5 mm. Trong một buồng đặc biệt, theo nguyên tắc hoạt động giống như nồi hấp, sự kết hợp giữa nhiệt độ ít nhất 1400 ° C và áp suất 55.000 atm được tạo ra. Các hợp chất hóa học khác nhau, các lớp than chì được đặt chồng lên nhau trên một cơ sở tự nhiên.

Sau 10 ngày tiếp xúc như vậy, liên kết sigma mạnh mẽ phát sinh, các khớp xung quanh cơ sở hình thành một khối đá rắn và trong suốt.

Công nghệ này là một trong những công nghệ đầu tiên trong canh tác khoáng sản nhân tạo. Nó được sử dụng rộng rãi khi cần thiết để tạo ra một lớp phủ kim cương đặc biệt mạnh mẽ và sắc nét, để tạo ra kim cương chất lượng cao. Tất cả các thành phần và chất nền kim cương được đặt trong các buồng đặc biệt tạo ra chân không. Sau khi lấp đầy bằng khí mê-tan, tiếp xúc với bức xạ vi sóng, nổi tiếng với hoạt động vi sóng, bắt đầu. Ở nhiệt độ cao, các hợp chất hóa học của carbon bắt đầu tan chảy và kết hợp với bazơ.

Công nghệ CVD tạo ra kim cương chất lượng cao không thua kém về tính chất so với thực tế. Trên cơ sở của họ, một công nghệ đang được phát triển để thay thế các bảng mạch chống mài mòn của máy tính, điện môi và dao mổ siêu mỏng trong nhãn khoa.

Một trong những phát triển mới nhất là phương pháp tổng hợp nổ. Nó dựa trên sự kết hợp giữa việc đun nóng đột ngột hỗn hợp hóa học với vụ nổ và sự đóng băng tiếp theo của khoáng chất thu được. Kết quả là một viên kim cương tổng hợp có đặc tính tự nhiên được làm từ carbon tinh thể. Nhưng chi phí cao khiến các nhà hóa học tìm kiếm các lựa chọn mới cho việc tổng hợp khối đá.

Trong số tất cả kim cương, đá tổng hợp chỉ chiếm 10% thị trường. Các tinh thể zirconia rẻ tiền được sử dụng để sản xuất đồ trang sức của phụ nữ. Nhà thời trang nổi tiếng trang trí với họ váy dạ hội, túi xách và giày, sử dụng trong trang trí độc quyền.

Hơn 90% kim cương nhân tạo được sử dụng trong công nghiệp. Các hướng chính:

• máy mài chính xác cao, dụng cụ cắt vật liệu cứng;
• sản xuất vi điện tử và máy tính;
• công nghiệp quốc phòng;
• người máy;
• laser độc đáo để phẫu thuật mắt;
• cơ khí;
• máy móc mới trong luyện kim;
• khoa học tên lửa.

Trong số những tiến bộ mới nhất là việc sử dụng kim cương tổng hợp để sản xuất ống kính nhân tạo. Các hoạt động cấy ghép đã chỉ ra rằng sự sạch sẽ và dễ cắt giúp cho việc cấy ghép trở nên lý tưởng cho bệnh nhân.

Ngành công nghiệp sản xuất một viên kim cương tổng hợp, tương tự như tinh thể tự nhiên, cần phải có một số thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để xác định nó. Hãy xem xét những khác biệt phổ biến nhất.

• Tất cả các viên kim cương được trồng nhân tạo đều có một thương hiệu đặc biệt. Nó cho biết tên của công ty hoặc phòng thí nghiệm đã sản xuất sản phẩm.

• Để kiểm tra, tốt hơn là không sử dụng kính lúp mà là kính hiển vi mạnh. Trong các hội thảo, các khuyết tật được phát hiện bằng máy quang phổ, mờ dưới tia cực tím.

• Kim cương thật không đáp ứng với các trường điện từ. Tài sản này có thể được sử dụng như một phương pháp xác minh: một viên đá tổng hợp bị thu hút bởi một nam châm mạnh.

• Nếu cần thiết để xác định một viên kim cương ở nhà, nó được đặt trên giấy trắng dày. Nhìn kỹ hơn cho thấy các vùng tăng trưởng xảy ra khi một lớp carbon được hình thành dưới áp lực cao.

• Đá tự nhiên được tạo ra từ các tinh thể đơn nhỏ nhất, do đó chúng có cấu trúc đồng nhất. Các sản phẩm không tự nhiên, khi được kiểm tra dưới kính hiển vi, như thể được tạo thành từ nhiều tinh thể siêu nhỏ.

Chỉ trong 10 - 15 giây, chúng cho phép bạn phân biệt chất tổng hợp với đá tự nhiên với độ chính xác 95-98%, cung cấp thông tin tối đa về chất lượng và cấu trúc của tinh thể.

Việc sản xuất kim cương tổng hợp được mô tả trong video tiếp theo.