Diamante artificiale: cum arată ele, cum le obțin și unde sunt folosite?

Diamantele se disting printr-o densitate unică a structurii, permițând pietrei să reziste încărcărilor mari și temperaturilor ridicate. Această proprietate este folosită în experimentele și dezvoltările spațiale, în fabricarea dispozitivelor medicale și a ceasurilor de precizie, în industria nucleară. După tăierea unui frumos mineral se transformă într-un diamant, care este apreciat de bijutieri. Tehnologia modernă vă permite să o creați în condiții artificiale, reducând prețul fără a pierde calitatea.

Pentru utilizarea activă pe o scară industrială diamante artificiale au fost produse începând cu 1993. Calitatea lor era atât de mare încât bijutierii trebuiau să efectueze teste speciale pentru a determina autenticitatea pietrelor. Pentru consumatorul mediu, diferența nu a fost evidentă, așa că multe companii au început să folosească cristale pentru a crea bijuterii de lux.

În laboratoarele moderne, sunt cultivate mai multe tipuri de piatră sintetică: cerussite, fabulite, pietre, feroelectrice, moissanite. Cea mai frumoasă și mai pură este considerată a fi dioxid de zirconiu cubic, numită "zirconiu cubic". Este folosit în multe domenii ale industriei, completează colecțiile de case de modă ale lui Thomas Sabo și ale Pandorei.

Principalele caracteristici ale diamantelor cultivate artificial:

• cost redus în comparație cu pietrele naturale (prețul este de 10-15 ori mai mic);
• ușurința tăierii;
• fără defecte ascunse care afectează duritatea (bule de aer, fisuri);
• imitație completă a diamantului real după tăiere.

Printre iubitorii de pietre frumoase s-au împărțit păreri despre proprietățile pietrelor naturale. Unii dintre ei cred că doar un adevărat diamant este capabil să îndepărteze spiritele rele, să-i protejeze pe proprietar de daune și ochi răi și îl ajută în treburile comerciale.

În ultimii ani, pietrele artificiale au fost dezvoltate de brandurile renumite Diamond Foundry, magazinele diamante Helzberg și LifeGem. Această afacere în Statele Unite este considerată cea mai profitabilă și promițătoare, deoarece daunele aduse mediului sunt minime. În plus, multe experimente geologice demonstrează că perioada de formare a diamantelor în natură sa încheiat. Prin urmare, dezvoltarea de noi depozite va deveni în curând un lucru din trecut.

Real diamante au fost populare de mai multe secole. Diamantele costisitoare au decorat hainele și coroanele regale, au fost moștenite și au fost incluse în rezervele de aur ale tezaurului din multe țări. Chiar și astăzi, mineralele tăiate sunt cea mai bună investiție, care crește doar în fiecare an.

Primul diamant artificial a fost obținut în 1950 de către oamenii de știință suedezi în laboratorul ASEA. Dupa studierea experientei lor, firma americana General Electric a repetat in 1956, avand imbunatatirea tehnologiei. De-a lungul mai multor decenii, au apărut noi metode și evoluții care au permis modificarea nuanței, formei și dimensiunii mineralelor sintetice. În 1967, a fost primit un brevet pentru cultivarea pietrelor de bijuterii.

Istoria producției lor în Uniunea Sovietică începe cu prima piatră, care a fost sintetizată la Institutul de Fizică și Presiune înaltă la sfârșitul anilor 50 ai secolului trecut. Dar activitatea activă în această direcție este realizată de omul de știință OI I. Leipunsky, care a publicat numeroase lucrări științifice și calcule înapoi în 1946.

Refacerea reală sa produs la începutul anilor 60 ai secolului trecut, când tinerii oameni de știință ai laboratorului de presiune înaltă din Moscova au creat o presă specială. Cu ajutorul lui, a fost posibil să se stabilească o producție pe scară largă de pietre grele: volumul a ajuns la o mie de carate pe zi. Toate diamante tehnice fabricate au fost utilizate pentru nevoile de producție de rachete și inginerie mecanică, au fost exportate, aducând miliarde de profit.

În ultimii ani, noile tehnologii din Rusia au fost dezvoltate de case de bijuterii private și laboratoare științifice.

Diamantele artificiale cultivate în laboratoarele companiilor chimice de vârf sunt greu de distins de piatră reală în termeni de transparență și strălucire. Dar toate metodele cunoscute necesită investiții mari de capital, sunt laborioase.

HPHT sau de înaltă presiune, de înaltă temperatură este cea mai comună tehnologie. Baza oamenilor de știință zirconi cubici sintetici pune pietre reale cu dimensiunea de 0,5 mm. Într-o cameră specială, pe principiul funcționării asemănătoare unei autoclave, se creează o combinație de temperatură de cel puțin 1400 ° C și o presiune de 55.000 de atmosfere. Diferiți compuși chimici, straturi de grafit, sunt suprapuse pe baza naturală.

După 10 zile de expunere, apar semne puternice de sigma, conexiunile din jurul bazei se formează într-o piatră solidă și transparentă.

Această tehnologie este una dintre primele în cultivarea mineralelor artificiale. Este utilizat pe scară largă atunci când aveți nevoie pentru a crea o acoperire foarte puternică și ascuțită cu diamante, creând diamante de înaltă calitate. Toate componentele și substratul diamant sunt plasate în camere speciale care creează un vid. După umplerea cu metan, începe expunerea la raze cu microunde, bine cunoscută pentru funcționarea cuptorului cu microunde. La temperaturi ridicate, compușii chimici de carbon încep să se topească și se combină cu baza.

Tehnologia CVD oferă diamante de înaltă calitate care nu sunt inferioare în proprietățile lor până în prezent. Pe baza acestora se dezvoltă tehnologia de înlocuire a plăcilor rezistente la uzură ale computerelor, dielectricilor și scalpelurilor ultra-subțiri în oftalmologie.

Una dintre cele mai recente evoluții este metoda de sinteză explozivă. Se bazează pe o combinație de încălzire dură a unui amestec chimic prin intermediul unei explozii și înghețarea ulterioară a mineralelor obținute. Rezultatul este un diamant sintetic cu proprietăți naturale, produs din carbon cristalin. Însă costul ridicat al forțelor chimice trebuie să caute noi variante ale sintezei masei de piatră.

Dintre toate diamantele, pietrele sintetice reprezintă doar 10% din piață. Cristale ieftine de zirconiu cubic sunt folosite pentru fabricarea de bijuterii pentru femei. Celebrele case de moda decoreaza cu ele rochii de seara, genți de mână și pantofi, folosite în decor exclusivist.

Mai mult de 90% din diamante artificiale sunt utilizate în industrie. Domenii principale:

• mașini de rectificat de înaltă precizie, unelte pentru tăierea materialelor dure;
• microelectronică și producție de calculatoare;
• industria de apărare;
• robotica;
• lasere unice pentru chirurgia oculară;
• inginerie mecanică;
• mașini-unelte noi în metalurgie;
• rachetă știință.

Printre cele mai recente realizări se numără utilizarea diamantului sintetic pentru fabricarea unei lentile artificiale. Operațiile de transplant au arătat că curățenia și ușurința tăierii fac ca implantul să fie ideal pentru pacient.

Industria produce diamante sintetice, atât de asemănătoare unui cristal natural, încât identificarea sa necesită o serie de teste de laborator. Luați în considerare cele mai comune diferențe.

• Toate diamantele cultivate artificial au o ștampilă specială. Acesta indică numele companiei sau al laboratorului care a produs produsul.

• Pentru inspecție este mai bine să nu folosiți o lupă, ci un microscop puternic. În ateliere, defectele sunt detectate folosind un spectrograf, strălucesc prin razele ultraviolete.

• Diamantele reale nu reacționează la câmpul electromagnetic. Ca o metodă de verificare, puteți folosi această proprietate: o piatră sintetică este atrasă de un magnet puternic.

• Dacă aveți nevoie să identificați un diamant acasă, acesta este pus pe hârtie groasă albă. La o examinare mai detaliată, zonele de creștere care apar în timpul formării unui strat de carbon sub presiune ridicată devin vizibile.

• Pietrele naturale sunt create din cele mai mici cristale unice, prin urmare, au o structură uniformă. Produsele nenaturale, examinate în detaliu sub microscop, par a fi compuse dintr-o multitudine de cristale microscopice.

În doar 10-15 secunde, permit, cu o precizie de 95-98%, să distingem sinteticele de piatră naturală, să oferim informații maxime despre calitatea și structura cristalului.

Producția de diamante sintetice este descrisă în următorul videoclip.