Umelé diamanty: ako vyzerajú, ako ich dostávajú a kde sa používajú?

Diamanty sa vyznačujú jedinečnou hustotou štruktúry, ktorá umožňuje kameň odolať veľkým zaťaženiam a vysokým teplotám. Táto vlastnosť sa používa v kozmických experimentoch a vývoji, pri výrobe zdravotníckych pomôcok a presných hodín v jadrovom priemysle. Po vyrezaní krásny minerál sa zmení na diamant, ktorý ocenia klenotníci. Moderná technológia umožňuje vytvoriť ho v umelých podmienkach, čím sa znižuje cena bez straty kvality.

Na aktívne použitie v priemyselnom meradle sa od roku 1993 vyrábajú umelé diamanty. Ich kvalita bola taká vysoká, že klenotníci museli vykonať špeciálne testy na určenie pravosti kameňov. Pre priemerného spotrebiteľa, rozdiel nebol zrejmý vôbec, toľko spoločností začalo používať kryštály na vytvorenie luxusných šperkov.

V moderných laboratóriách sa pestuje niekoľko druhov tohto umelého kameňa: ceruzity, fabulity, kamienky, ferroelektrické materiály, moissanity. Najkrajšie a čisté je považované za kubický oxid zirkoničitý, ktorý sa nazýva "kubický zirkón". Používa sa v mnohých oblastiach priemyslu, dopĺňa kolekcie módnych domov Thomas Sabo a Pandora.

Hlavné črty umelo pestovaných diamantov:

• nízke náklady v porovnaní s prírodnými kameňmi (cena je 10-15 krát nižšia);
• jednoduchosť rezu;
• žiadne skryté chyby, ktoré ovplyvňujú tvrdosť (vzduchové bubliny, praskliny);
• plná imitácia skutočného diamantu po strihu.

Medzi milovníkmi krásnych kameňov boli rozdelené aj názory na vlastnosti prírodného kameňa. Niektorí z nich veria, že len skutočný diamant dokáže odvrátiť zlých duchov, ochrániť svojho majiteľa pred poškodením a zlým okom a pomáha mu v obchodných záležitostiach.

V posledných rokoch boli umelé kamene vyvinuté známymi značkami Diamond Foundry, Helzberg's Diamond Shops a LifeGem. Tento obchod v Spojených štátoch je považovaný za najziskovejší a najsľubnejší, pretože poškodenie životného prostredia je minimálne. Okrem toho mnohé geologické experimenty dokazujú, že obdobie vzniku diamantov v prírode je u konca. Preto sa vývoj nových vkladov čoskoro stane minulosťou.

Skutočné diamanty boli populárne už niekoľko storočí. Drahé diamanty zdobili kráľovské oblečenie a koruny, boli zdedené a boli zahrnuté do zlatých rezerv štátnej pokladnice mnohých krajín. Dokonca aj dnes sú rezané nerasty tou najlepšou investíciou, ktorá sa každoročne zvyšuje len o ceny.

Prvý umelý diamant získal v roku 1950 švédski vedci v laboratóriu ASEA. Po preskúmaní svojich skúseností americká firma General Electric zopakovala v roku 1956 vylepšenie technológie. V priebehu niekoľkých desaťročí sa objavili nové metódy a vývoj, ktoré umožnili zmenu odtieňa, tvaru a veľkosti syntetického minerálu. V roku 1967 bol prijatý patent na pestovanie šperkov.

História ich výroby v Sovietskom zväze začína prvým kameňom, ktorý bol syntetizovaný na Ústave fyziky a vysokého tlaku koncom 50-tych rokov minulého storočia. Aktívnu prácu v tomto smere však vykonáva vedec O. I. Leipunsky, ktorý v roku 1946 publikoval množstvo vedeckých prác a výpočtov.

Skutočný prielom sa udial na začiatku 60-tych rokov minulého storočia, keď mladí vedci z moskovského vysokotlakového laboratória vytvorili špeciálnu tlač. S jeho pomocou bolo možné vytvoriť rozsiahlu výrobu ťažkých kameňov: objem dosiahol tisíc karátov denne. Všetky vyrobené technické diamanty boli použité pre potreby raketovej výroby a strojárstva, boli vyvezené a prinášali miliardy v zisku.

V posledných rokoch boli nové technológie v Rusku vyvinuté súkromnými klenotníkmi a vedeckými laboratóriami.

Umelé diamanty pestované v laboratóriách popredných chemických spoločností je ťažké odlíšiť od skutočného kameňa z hľadiska transparentnosti a brilancie. Ale všetky známe metódy vyžadujú veľké kapitálové investície, sú pracné.

HPHT alebo Vysoký tlak, Vysoká teplota je najbežnejšia technológia. Základ syntetických kubických zirkónových vedcov položil skutočné kamene veľkosti 0,5 mm. V špeciálnej komore, na princípe činnosti podobajúcej sa autoklávu, je vytvorená kombinácia teploty aspoň 1 400 ° C a tlaku 55 000 atmosfér. Na prírodnú bázu sú navrstvené rôzne chemické zlúčeniny, grafitové vrstvy.

Po 10 dňoch takejto expozície sa objavia silné sigma väzby, spoje okolo základne sú vytvarované do pevného a transparentného kameňa.

Táto technológia je jednou z prvých v pestovaní umelých minerálov. To je široko používaný, keď potrebujete vytvoriť veľmi silný a ostrý diamantový náter, vytvárať vysoko kvalitné diamanty. Všetky komponenty a diamantový substrát sú umiestnené v špeciálnych komorách, ktoré vytvárajú vákuum. Po naplnení metánom sa začína vystavenie mikrovlnným lúčom, ktoré sú dobre známe pre prevádzku mikrovlnnej rúry. Pri vysokých teplotách sa chemické zlúčeniny uhlíka začnú topiť a kombinovať s bázou.

CVD technológia poskytuje vysoko kvalitné diamanty, ktoré nie sú horšie v ich vlastnostiach až do súčasnosti. Na ich základe sa vyvíja technológia výmeny dosiek odolných voči opotrebeniu počítačov, dielektrík a ultratenkých skalpely v oftalmológii.

Jedným z najnovších trendov je metóda výbušnej syntézy. Je založený na kombinácii tvrdého ohrevu chemickej zmesi pomocou explózie a následného zmrazenia získaného minerálu. Výsledkom je syntetický diamant s prírodnými vlastnosťami, vyrobený z kryštalického uhlíka. Ale vysoké náklady núti chemikov hľadať nové varianty syntézy kamennej hmoty.

Zo všetkých diamantov tvoria syntetické kamene iba 10% trhu. Lacné kryštály kubického zirkónu sa používajú na výrobu dámskych šperkov. Slávne módne domy zdobia s nimi večerné šaty, kabelky a topánky, ktoré sa používajú v exkluzívnom dekore.

Viac ako 90% umelých diamantov sa používa v priemysle. Hlavné oblasti:

• vysoko presné brúsky, nástroje na rezanie tvrdých materiálov;
• mikroelektronika a výroba počítačov;
• obranného priemyslu;
• robotika;
• unikátne lasery na operáciu očí;
• strojárstvo;
• nové obrábacie stroje v hutníctve;
• raketovej vedy.

Medzi najnovšie úspechy patrí použitie syntetického diamantu na výrobu umelých šošoviek. Transplantačné operácie ukázali, že čistota a jednoduchosť rezania robí implantát ideálnym pre pacienta.

Priemysel vyrába syntetický diamant, tak podobný prírodnému kryštálu, že jeho identifikácia vyžaduje sériu laboratórnych testov. Zvážte najčastejšie rozdiely.

• Všetky umelo vypestované diamanty majú špeciálnu pečiatku. Uvádza názov spoločnosti alebo laboratória, ktoré výrobok vyrobilo.

• Pre kontrolu je lepšie použiť nie lupu, ale silný mikroskop. V dielňach sa defekty detegujú pomocou spektrografu, žiaria cez lúče ultrafialového žiarenia.

• Skutočné diamanty nereagujú na elektromagnetické pole. Ako overovaciu metódu môžete použiť túto vlastnosť: syntetický kameň priťahuje silný magnet.

• Ak potrebujete identifikovať diamant doma, je kladený na biely hrubý papier. Pri bližšom skúmaní sa objavia rastové zóny, ktoré sa objavia počas tvorby uhlíkovej vrstvy pod vysokým tlakom.

• Prírodné kamene sú vytvorené z najmenších monokryštálov, preto majú jednotnú štruktúru. Zdá sa, že neprirodzené produkty, keď sa podrobne skúmajú pod mikroskopom, sa skladajú z množstva mikroskopických kryštálov.

Za pouhých 10-15 sekúnd umožňujú s presnosťou 95-98% rozlíšiť syntetiku od prírodného kameňa, poskytnúť maximálne informácie o kvalite a štruktúre kryštálu.

Výroba syntetických diamantov je opísaná v ďalšom videu.