Το συνθετικό, ή τεχνητό, διαμάντι είναι μια απομίμηση που δεν είναι σε καμία περίπτωση κατώτερη από το πρωτότυπο. Τα συνθετικά διαμάντια δεν έχουν ελαττώματα και είναι πιο αγνά και καθαρότερα από τα φυσικά.

Τα συνθετικά διαμάντια παράγονται σε εργαστήρια με διάφορες μεθόδους. Για την κατασκευή τους απαιτείται ακριβός εξοπλισμός και υψηλής ποιότητας πρώτες ύλες. Τα πιο γνωστά είναι τα διαμάντια HPHT ή τα διαμάντια CVD.

Ένα συνθετικό διαμάντι υψηλής ποιότητας (διαμάντι που έχει υποστεί επεξεργασία) δεν διαφέρει στην εμφάνιση από το πρωτότυπο και έχει επίσης τις ίδιες φυσικές και χημικές ιδιότητες. Ως εκ τούτου, ένα πιο σωστό όνομα για τέτοιες πέτρες είναι "αναπτύχθηκε (ή δημιουργήθηκε) στο εργαστήριο", καθώς οι άνθρωποι συνήθως συνδέουν την έννοια "συνθετικό" με απομίμηση χαμηλής ποιότητας.

Η γρήγορη ταχύτητα σύνθεσης ενός τεχνητού αντιγράφου (μια πέτρα βάρους 1 καρατίου δημιουργείται σε 5 ημέρες) σας επιτρέπει να μειώσετε σημαντικά την τιμή της σε σύγκριση με μια φυσική πέτρα.

Επί του παρόντος, το μεγαλύτερο τεχνητό διαμάντι έχει καταγραφεί με βάρος 34 καρατίων.

Τα τεχνητά ανάλογα πολύτιμων λίθων παράγονται στις μεγαλύτερες ποσότητες στην Κίνα, τις ΗΠΑ, την Ιαπωνία, τη Ρωσία, την Ιρλανδία και τη Νότια Αφρική.

Τύποι τεχνητών διαμαντιών: μοισσανίτης, ζιργκόν, τοπάζι, λευκό ζαφείρι, γρανάτης αλουμινίου υττρίου, στρας.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το moissanite:

Ιστορία των λίθων

Τον 18ο αιώνα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τη χημική δομή του φυσικού ορυκτού. Τότε γεννήθηκε για πρώτη φορά η ιδέα της αναδημιουργίας του τεχνητά. Για πολύ καιρό, οι προσπάθειες δημιουργίας συνθετικών διαμαντιών απέτυχαν. Αλλά στη δεκαετία του 1920 ήταν ακόμα δυνατό. Δημιουργήθηκε το πρώτο τεχνητό διαμάντι.

Το νέο προϊόν δεν ήταν τέλειο, έτσι οι επιστήμονες δεν έμειναν ακίνητοι. Στη δεκαετία του 1940, επιστήμονες από τις ΗΠΑ, τη Σουηδία και την ΕΣΣΔ ασχολήθηκαν στενά με αυτό το θέμα.

Μικροί τεχνητοί πολύτιμοι λίθοι καλής ποιότητας κατασκευάστηκαν το 1953 από έναν Σουηδό επιστήμονα ο οποίος σχεδίασε μια συσκευή στην οποία το δείγμα συμπιέστηκε από έμβολα από διαφορετικές πλευρές. Και από το 1970, οι ειδικοί έχουν μάθει να συνθέτουν μεγάλα διαμάντια που δεν είναι κατώτερα από το πρωτότυπο. Από τη δεκαετία του 1990, μια νέα μέθοδος έχει εμφανιστεί—διασπαστική σύνθεση.

Χρωματική γκάμα εργαστηριακών λίθων

Τα παραδοσιακά άχρωμα διαμάντια θεωρούνται τα πιο δημοφιλή. Κατά τη σύνθεσή τους, απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή, καθώς οι τυχαίες ακαθαρσίες που περιλαμβάνονται στη σύνθεση θα προσθέσουν μια απόχρωση.

Είναι συνηθισμένο να φτιάχνετε από χρωματιστά:

• κίτρινο (μίγμα αζώτου).
• μπλε (μίγμα βορίου).
• μαύρο (μίγμα νικελίου).

Λιγότερο συχνά παράγονται είναι το ροζ, το λιλά, το κόκκινο και το πράσινο.

Οι αποχρώσεις των έγχρωμων συνθετικών αναλόγων μπορεί να κυμαίνονται από ανοιχτόχρωμες, ελάχιστα αισθητές έως κορεσμένες.

Δείτε αυτήν την ανάρτηση στο Instagram

Πώς καλλιεργούνται οι κρύσταλλοι

Διάφορες τεχνολογίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή τεχνητών διαμαντιών.

1. HPHT – θερμοβαρική μέθοδος (θερμοκρασία και πίεση). Οι πέτρες που λαμβάνονται με αυτή τη μέθοδο είναι σχετικά φθηνές, καθώς το κόστος δεν είναι υψηλό. Η ιδέα είναι η θέρμανση (1500 μοίρες) άνθρακα υπό υψηλή πίεση (50.000–70.000 ατμόσφαιρες) με τη συμμετοχή μεταλλικών καταλυτών.
2. Η CVD είναι μια μέθοδος χημικής εναπόθεσης ατμών. Οι πέτρες που καλλιεργούνται με αυτή τη μέθοδο χρησιμοποιούνται στην οπτική και την ηλεκτρονική. Χρησιμοποιώντας θέρμανση (3100 μοίρες) ή ακτινοβολία μικροκυμάτων, αέριο υδρογονάνθρακα (μεθάνιο) εναποτίθεται σε μια γκοφρέτα πυριτίου. Το αποτέλεσμα είναι μια μεμβράνη πάχους 2-3 mm.
3. Εκρηκτική σύνθεση. Ένα τεχνητό αντίγραφο παράγεται από υψηλή πίεση λόγω της έκρηξης εκρηκτικών.
4. Σπηλαίωση με υπερήχους. Ένα εναιώρημα γραφίτη προστίθεται σε έναν οργανικό διαλύτη υπό κανονικές συνθήκες και ένα τεχνητό ορυκτό αναπτύσσεται υπό την επίδραση της σπηλαίωσης υπερήχων.

Επί του παρόντος, ο πιο δημοφιλής τρόπος απόκτησης διαμαντιών είναι η χρήση των δύο πρώτων μεθόδων.

Δείτε ένα πρόγραμμα για την παραγωγή συνθετικών λίθων:

Τομείς εφαρμογής και ευκαιρίες

Τα ιδανικά πετράδια χρησιμοποιούνται στα κοσμήματα. Ατελή δείγματα χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία.

1. Τα βιομηχανικά διαμάντια χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ρουλεμάν και τρυπανιών.
2. Τα ροκανίδια διαμαντιών χρησιμοποιούνται για την κατασκευή επιστρώσεων για εργαλεία κοπής και λείανσης.
3. Η σκόνη διαμαντιού χρησιμοποιείται στη μεταλλουργία, τη μηχανολογία και την αμυντική βιομηχανία.
4. Οι πάστες διαμαντιών χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ιδιαίτερα ακριβών εξαρτημάτων.
5. Οι συνθετικοί κρύσταλλοι χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά για τη δημιουργία βελόνων, στρώσεων σε μικροκυκλώματα και μετρητών.
6. Στην ιατρική, χρησιμοποιούνται για την παραγωγή οργάνων και λέιζερ υψηλής ισχύος.
7. Η υψηλή τεχνολογία επίσης δεν μπορεί να κάνει χωρίς συνθετικό διαμάντι - χρησιμοποιείται στη δημιουργία κινητών τηλεφώνων.

Συγκριτικά χαρακτηριστικά λίθων

Εξωτερικά, είναι πολύ δύσκολο να ξεχωρίσεις ένα τεχνητό στολίδι από ένα φυσικό. Η απομίμηση δεν έχει εγκλείσματα ή ελαττώματα και έχει τις ίδιες φυσικές και χημικές ιδιότητες με το πρωτότυπο.

Αλλά αυτό που διακρίνει τη μίμηση από το πρωτότυπο είναι ο χρόνος και οι τρόποι απόκτησης του πετραδιού. Οι φυσικές πέτρες χρειάζονται εκατομμύρια χρόνια για να σχηματιστούν στο φυσικό περιβάλλον, ενώ αντίγραφα γίνονται σε λίγες ώρες (1–2 mg/h) στα εργαστήρια.

Μπορείτε να δείτε τις διαφορές χρησιμοποιώντας επαγγελματικό εξοπλισμό. Σε μεγέθυνση 80 φορές ή περισσότερο, η κοκκώδης δομή της συνθετικής πέτρας είναι ορατή. Είναι επίσης γνωστό ότι αντιδρούν στους μαγνήτες. Εάν τοποθετήσετε ένα στολίδι σε ένα λευκό φύλλο χαρτιού και μια λευκή λωρίδα είναι ορατή κατά μήκος της άκρης της πέτρας, τότε πιθανότατα είναι τεχνητό.

Σε ένα εξειδικευμένο εργαστήριο, οι διαφορές μπορούν να βρεθούν χρησιμοποιώντας ανάλυση φθορισμού, φασματομετρία Raman και υπέρυθρη και φασματοσκοπία.

Ειδικές συσκευές έχουν αναπτυχθεί για την αναγνώριση κρυστάλλων: «DiamondSure» και «DiamondView».

Για να συνεχίσετε το θέμα, δείτε το βίντεο:

Κόστος συνθετικών κρυστάλλων

Εξωτερικά, το πρωτότυπο και η απομίμηση δεν διακρίνονται: δεν υπάρχουν ακαθαρσίες ή ελαττώματα. Το κόστος για το διοξείδιο του ζιρκονίου ξεκινά από 1,5 δολάρια ανά 1 καράτι, το moissanite - από 75 δολάρια ανά 1 καράτι. Ένα κίτρινο διαμάντι κοστίζει από 200 δολάρια και ένα ροζ-πορτοκαλί διαμάντι κοστίζει από 3.000 δολάρια ανά καράτι.

Τα φυσικά διαμάντια είναι ένας πόρος που σύντομα θα εξαντληθεί. Σύμφωνα με ορισμένες αναφορές, η γη έχει ήδη εξαντλήσει τους πόρους για την παραγωγή του φυσικού ορυκτού. Ως εκ τούτου, η παραγωγή τεχνητών πολύτιμων λίθων γίνεται όλο και πιο δημοφιλής.

Γνωρίζατε για την ύπαρξη τεχνητών διαμαντιών; Πείτε μας για την εμπειρία σας στα σχόλια. Μοιραστείτε το άρθρο με τους φίλους σας στα κοινωνικά δίκτυα. Τα καλύτερα.

Τα ορυκτά και τα ορυκτά τείνουν να καταλήγουν στα βάθη της γης. Αλλά οι άνθρωποι έχουν την ανάγκη να χρησιμοποιούν διάφορα ορυκτά, συμπεριλαμβανομένων των διαμαντιών. Επομένως, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας αρχίζει η ανάπτυξη και η μετάβαση στην εξόρυξη τεχνητών λίθων. Τα τεχνητά διαμάντια πρακτικά δεν διαφέρουν σήμερα από τα φυσικά ορυκτά. Είναι δύσκολο ακόμη και για τους γεμολόγους να διακρίνουν τις πέτρες από την εμφάνιση, γεγονός που υποδηλώνει υψηλό επίπεδο ομοιότητας.

Τεχνητό διαμάντι

Πολύτιμες ιδιότητες του διαμαντιού

Φυσικά, ακόμη και η ανάπτυξη εξοπλισμού και τεχνολογίας δεν έχει προκαλέσει ακόμη την πλήρη μετάβαση από τις φυσικές πέτρες στα συνθετικά διαμάντια. Μέχρι στιγμής, οι εταιρείες που καλλιεργούν διαμάντια σε εργαστήρια καθοδηγούνται από την αρχή «δύο στα τρία»:

• ποιότητα;
• Μέγεθος;
• κερδοφορία.

Δύο από τα τρία κριτήρια επιλέγονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, αλλά μέχρι να επιτευχθεί το όριο ή το ιδανικό, οι επιστήμονες έχουν κάτι να προσπαθήσουν.

Οι περισσότεροι άνθρωποι βλέπουν ακατέργαστα διαμάντια σε καταστήματα που έχουν ήδη υποστεί επεξεργασία ως γυαλισμένα διαμάντια. Οι πέτρες τοποθετούνται σε πολύτιμα μέταλλα και λειτουργούν ως ακριβά κοσμήματα.

Η χημική σύνθεση ενός διαμαντιού είναι άνθρακας με ειδική δομή κρυσταλλικού πλέγματος. Η προέλευση των ορυκτών δεν είναι επακριβώς γνωστή. Υπάρχει ακόμη και μια θεωρία για την κοσμική προέλευση των διαμαντιών. Αυτός είναι πιθανώς ο λόγος που είναι δύσκολο να επαναλάβουμε πλήρως ή να αναδημιουργήσουμε την εικόνα του σχηματισμού λίθων στο εργαστήριο.

Οι πρώτες προσπάθειες για τη σύνθεση της πέτρας ξεκίνησαν μετά τη μελέτη της δομής του διαμαντιού - είναι πολύ πυκνό, το κρυσταλλικό πλέγμα αποτελείται από άτομα που συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς σίγμα. Είναι πιο εύκολο να καταστραφούν αυτές οι ενώσεις παρά να σχηματιστούν.

Παρά το γεγονός ότι το διαμάντι είναι το νούμερο ένα κόσμημα, η πέτρα χρησιμοποιείται σε πολλούς τομείς εκτός από το κόσμημα. Αυτός ήταν ο παράγοντας που ώθησε τους επιστήμονες να συνθέσουν τεχνητές πέτρες. Το διαμάντι έχει επίσης μοναδικά χαρακτηριστικά από την άποψη της χημείας και της φυσικής:

• Υψηλότερη σκληρότητα (10 στα 10 στην κλίμακα Mohs). Ακόμη και η σύνθεση του κράματος του χάλυβα δεν είναι τόσο σκληρή όσο το διαμάντι.
• Το σημείο τήξης της ουσίας είναι 800-1000 βαθμοί Κελσίου με πρόσβαση σε οξυγόνο και έως 4000 βαθμούς Κελσίου χωρίς πρόσβαση οξυγόνου, με την περαιτέρω μετατροπή του διαμαντιού σε γραφίτη.
• Το διαμάντι χρησιμοποιείται ως διηλεκτρικό.
• Το ορυκτό έχει την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα.
• Η πέτρα έχει φωταύγεια.
• Το ορυκτό δεν διαλύεται σε οξύ.

Η είσοδος των συνθετικών διαμαντιών στην αγορά μπορεί να συμβεί εν μία νυκτί και να αποτελεί έκπληξη. Η βιομηχανία διαμαντιών θα υποστεί αλλαγές και οι όγκοι πωλήσεων θα μειωθούν. Οι ημιαγωγοί θα αρχίσουν να κατασκευάζονται από πέτρα. Λόγω του υψηλού σημείου τήξης τους, οι ημιαγωγοί διαμαντιών μπορούν να θερμανθούν σε υψηλότερες θερμοκρασίες από το πυρίτιο. Σε θερμοκρασίες περίπου 1000 βαθμών Κελσίου, το πυρίτιο στα μικροκυκλώματα αρχίζει να λιώνει και να σβήνει, αλλά το διαμάντι συνεχίζει να λειτουργεί.

Το τεχνητό διαμάντι είναι ένα πραγματικά χρήσιμο πράγμα στην επιστήμη και την παραγωγή. Υπάρχει μια κοινή παροιμία μεταξύ των επιστημόνων που συνθέτουν διαμάντια για τη βιομηχανία: «Αν δεν μπορείς να φτιάξεις τίποτα από ένα διαμάντι, φτιάξε ένα διαμάντι από αυτό».

Μέθοδοι δημιουργίας ύλης

Οι πρώτες προσπάθειες για την απόκτηση ενός τεχνητού διαμαντιού ξεκίνησαν στα τέλη του 18ου αιώνα, όταν έγινε γνωστή η σύνθεση της πέτρας, αλλά η τεχνολογία δεν κατέστησε δυνατή την αναδημιουργία της απαιτούμενης θερμοκρασίας και πίεσης για το σχηματισμό του ορυκτού. Μόνο στη δεκαετία του πενήντα του 20ου αιώνα οι προσπάθειες σύνθεσης της ουσίας ήταν επιτυχείς. Μεταξύ των χωρών που καλλιεργούν διαμάντια ήταν οι ΗΠΑ, η Νότια Αφρική και η Ρωσία.

Εξοπλισμός για τη δημιουργία τεχνητών διαμαντιών

Τα πρώτα συνθετικά διαμάντια ήταν κάθε άλλο παρά ιδανικά, αλλά σήμερα οι πέτρες ουσιαστικά δεν διακρίνονται από τα φυσικά διαμάντια. Η διαδικασία καλλιέργειας είναι έντασης εργασίας και δαπανηρή από υλικά. Υπάρχουν διάφορες επιλογές και μορφές σύνθεσης διαμαντιών:

• Μέθοδος για την παραγωγή διαμαντιών HPHT. Αυτή η τεχνική είναι κοντά στις φυσικές συνθήκες. Με αυτό, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί μια θερμοκρασία 1400 βαθμών Κελσίου και μια πίεση 55.000 ατμοσφαιρών. Η παραγωγή χρησιμοποιεί διαμάντια σπόρων, τα οποία τοποθετούνται σε στρώμα γραφίτη. Το μέγεθος των κουκουτσιών είναι μέχρι 0,5 χιλιοστά σε διάμετρο. Όλα τα εξαρτήματα τοποθετούνται σε μια ειδική συσκευή που μοιάζει με αυτόκλειστο με συγκεκριμένη σειρά. Αρχικά, τοποθετείται μια βάση με σπόρο, μετά υπάρχει ένα κράμα μετάλλου, το οποίο είναι καταλύτης, μετά συμπιεσμένος γραφίτης. Υπό την επίδραση της θερμοκρασίας και της πίεσης, οι ομοιοπολικοί δεσμοί pi του γραφίτη μετατρέπονται σε δεσμούς σίγμα διαμαντιού. Το μέταλλο λιώνει κατά τη διάρκεια της διαδικασίας και ο γραφίτης κατακάθεται στον σπόρο. Η σύνθεση διαρκεί από 4 έως 10 ημέρες, όλα εξαρτώνται από το απαιτούμενο μέγεθος της πέτρας. Το πλήρες δυναμικό της τεχνικής δεν έχει αποκαλυφθεί και δεν εμπιστεύτηκαν όλοι οι επιστήμονες αυτήν την τεχνολογία μέχρι που είδαν τους μεγάλους κρυστάλλους ποιότητας πολύτιμων λίθων να δημιουργούνται. Η κοπή των λίθων που προκύπτουν είναι η ίδια.
• Σύνθεση διαμαντιών CVD. Η συντομογραφία σημαίνει "απόθεση ατμού". Το δεύτερο όνομα της διαδικασίας είναι σύνθεση φιλμ. Η τεχνολογία είναι παλαιότερη και πιο αποδεδειγμένη από την παραγωγή HPHT. Είναι αυτή που δημιουργεί βιομηχανικά διαμάντια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ακόμη και για λεπίδες στη μικροχειρουργική. Η τεχνολογία απαιτεί επίσης ένα υπόστρωμα στο οποίο τοποθετείται ένας σπόρος διαμαντιού και όλα αυτά βρίσκονται σε ειδικούς θαλάμους. Σε τέτοιους θαλάμους δημιουργούνται συνθήκες κενού, μετά τις οποίες ο χώρος γεμίζει με αέρια υδρογόνου και μεθανίου. Τα αέρια θερμαίνονται με ακτίνες μικροκυμάτων σε θερμοκρασία 3000 βαθμών Κελσίου και ο άνθρακας που υπήρχε στο μεθάνιο κατακάθεται στη βάση, η οποία παραμένει κρύα. Το συνθετικό διαμάντι που δημιουργήθηκε με αυτήν την τεχνολογία είναι πιο καθαρό, χωρίς ακαθαρσίες αζώτου. Αυτή η τεχνική έχει τρομάξει τις περισσότερες από τις ανησυχίες που εξάγουν πέτρες από τη φύση, αφού είναι ικανή να παράγει έναν καθαρό και μεγάλο κρύσταλλο. Μια τέτοια πέτρα δεν θα έχει ουσιαστικά μεταλλικές ακαθαρσίες και θα είναι πιο δύσκολο να διακριθεί από τη φυσική πέτρα. Τα διαμάντια που λαμβάνονται με αυτήν την τεχνολογία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε υπολογιστές ως ημιαγωγοί αντί για γκοφρέτες πυριτίου. Αλλά για αυτό είναι απαραίτητο να βελτιωθεί η τεχνική καλλιέργειας, καθώς το μέγεθος των διαμαντιών που προκύπτουν είναι επί του παρόντος περιορισμένο. Σήμερα, οι παράμετροι των πλακών φτάνουν στο επίπεδο του 1 εκατοστού, αλλά σε 5 χρόνια σχεδιάζεται να φτάσει το επίπεδο των 10 εκατοστών. Και το κόστος ενός καρατιού μιας τέτοιας ουσίας δεν θα υπερβαίνει τα 5 $.
• Η μέθοδος σύνθεσης εκρηκτικών είναι μια από τις τελευταίες ιδέες των επιστημόνων που καθιστά δυνατή την απόκτηση ενός τεχνητού διαμαντιού. Η τεχνική καθιστά δυνατή την απόκτηση τεχνητής πέτρας μέσω της έκρηξης εκρηκτικών και της επακόλουθης ψύξης μετά την έκρηξη. Οι κρύσταλλοι που προκύπτουν είναι μικροί, αλλά η μέθοδος είναι κοντά στον φυσικό σχηματισμό ορυκτών.

Και πρόσφατα, εμφανίστηκε μια κατεύθυνση που καθιστά δυνατή τη δημιουργία αναμνηστικών διαμαντιών. Αυτή η τάση επιτρέπει τη μνήμη ενός ατόμου να απαθανατιστεί σε πέτρα. Για να γίνει αυτό, το σώμα αποτεφρώνεται μετά το θάνατο και από τη στάχτη γίνεται γραφίτης. Στη συνέχεια, ο γραφίτης χρησιμοποιείται σε μία από τις μεθόδους για τη σύνθεση διαμαντιών. Έτσι, η πέτρα περιέχει τα υπολείμματα ενός ανθρώπινου σώματος.

Δεδομένου ότι όλες οι μέθοδοι είναι ακριβές, συχνά στα κοσμήματα δεν χρησιμοποιούν τεχνητές ουσίες, αλλά απομιμήσεις ή άλλους τύπους πέτρας. Το γυαλί ανάμεσα στα διαμάντια είναι η φθηνότερη και ξεπερασμένη πρακτική. Σήμερα είναι ανεπιτυχές, αφού μπορείτε εύκολα να διακρίνετε το πρωτότυπο από το ψεύτικο - απλώς ξύστε την πέτρα ή δείτε το παιχνίδι του φωτός. Οι κυβικές ζιρκονίες πωλούνται συχνότερα ως διαμάντια.

Προοπτικές για την ανάπτυξη της σύνθεσης διαμαντιών

Το μέλλον του συνθετικού διαμαντιού ξεκινά σήμερα. Το τεχνητό ορυκτό έχει γίνει σύμβολο των καιρών και σύντομα οι άνθρωποι θα έχουν πρόσβαση σε φθηνά και όμορφα προϊόντα. Όμως οι τεχνολογίες βρίσκονται ακόμα στο στάδιο της ανάπτυξης και της βελτίωσης. Για παράδειγμα, ένα εργαστήριο στη Μόσχα είναι ικανό να καλλιεργεί έως και 1 κιλό διαμαντιών ετησίως χρησιμοποιώντας τις παραπάνω τεχνολογίες. Φυσικά, αυτό δεν αρκεί για να καλύψει τις ανάγκες της βιομηχανίας. Η περαιτέρω επεξεργασία των εξαγόμενων λίθων απαιτεί επίσης χρόνο και εξοπλισμό.

Ως εκ τούτου, προς το παρόν, η εξόρυξη διαμαντιών πραγματοποιείται με παραδοσιακές μεθόδους και κανείς δεν αρνείται να αναπτύξει νέα κοιτάσματα ή να ανακαλύψει σωλήνες κιμπερλίτη. Μόλις εμφανίστηκε η παραγωγή τεχνητών διαμαντιών, η εταιρεία De Beers - εικονικό μονοπώλιο στην αγορά διαμαντιών - άρχισε να ανησυχεί για τις δραστηριότητές της. Ο ετήσιος κύκλος εργασιών της εταιρείας ανέρχεται σε 7 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως. Αλλά μέχρι στιγμής, οι συνθετικές πέτρες δεν είναι ανταγωνιστές των φυσικών διαμαντιών και το μερίδιο αγοράς τους φτάνει μόνο το 10%.

Και επίσης, μαζί με τη σύνθεση, αναπτύχθηκε επίσης η γεμολογία, η οποία μας επιτρέπει να πούμε για την προέλευση της πέτρας. Τα συνθετικά διαμάντια διακρίνονται εύκολα από τα φυσικά. Τα σημάδια είναι:

• εγκλείσματα μετάλλων σε πέτρες από το εργαστήριο.
• τομείς ανάπτυξης που προσδιορίζονται σε χρωματιστά διαμάντια·
• διαφορετικός χαρακτήρας της φωταύγειας διαμαντιού.

Οι τεχνολογίες και οι γνώσεις των επιστημόνων βελτιώνονται καθημερινά. Η διαδικασία έχει ξεκινήσει και οι ειδικοί εργάζονται πάνω σε αυτήν. Σύντομα ο κόσμος θα δει τα αποτελέσματα και ίσως ακόμη και να εγκαταλείψει την παραδοσιακή εξόρυξη διαμαντιών από τα βάθη της γης.

Στα τέλη Μαΐου 2018, έλαβε χώρα ένα πολύ σημαντικό γεγονός στον κόσμο του κοσμήματος: Η De Beers, μια από τις κορυφαίες και πιο διάσημες εταιρείες εξόρυξης και επεξεργασίας διαμαντιών στον κόσμο, ανακοίνωσε την κυκλοφορία της μάρκας συνθετικών διαμαντιών Lightbox για νέους. ακροατήριο. Ανακάλυψα ποιος ωφελείται από αυτό και γιατί οι «ψεύτικες» πέτρες μπορούν να εκτοπίσουν τις φυσικές.

Πρότυπο σκληρότητας

Το διαμάντι, ή, με επιστημονικούς όρους, η κυβική αλλοτροπική μορφή άνθρακα, είναι ένα μοναδικό υλικό από όλες τις απόψεις. Η πιο σκληρή στην ορυκτολογική κλίμακα σκληρότητας Mohs (δηλαδή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κοπή όλων των άλλων λίθων, συμπεριλαμβανομένης της προηγούμενης στην κλίμακα, κορούνδιο - ζαφείρι και ρουμπίνι). Είναι επίσης ένας ημιαγωγός μεγάλου διακένου και έχει πολύ χαμηλό συντελεστή τριβής για μέταλλο (που του επιτρέπει να χρησιμοποιείται στην κατεργασία μετάλλων - τόσο στην κοπή όσο και στη διάτρηση), καθώς και τον υψηλότερο (σε σύγκριση με άλλα υλικά που είναι γνωστά στους επιστήμονες) μέτρο ελαστικότητας και τη χαμηλότερη αναλογία συμπίεσης.

Ωστόσο, αρχικά ένα διαμάντι (στην κομμένη του μορφή ονομάζεται διαμάντι) εκτιμήθηκε για τις, ας πούμε, οπτικές του ιδιότητες - λάμψη και παιχνίδι (στη φυσική γλώσσα - υψηλός δείκτης διάθλασης και διασπορά). Στην αρχαιότητα, ο λίθος αυτός ήταν πολύ σπάνιος, λόγω των ιδιαιτεροτήτων της εξόρυξής του, και εκτιμούνταν πάνω από όλους τους άλλους πολύτιμους λίθους. Με την πάροδο του χρόνου, οι τεχνικές και οι τεχνικές κοπής διαμαντιών βελτιώθηκαν, γεγονός που κατέστησε δυνατή την ενίσχυση της λαμπρότητάς τους, καθώς και μεθόδους εξαγωγής διαμαντιών.

Αλλά η ανακάλυψη νέων κοιτασμάτων τον 19ο αιώνα (το μεγαλύτερο ήταν στην περιοχή του ποταμού Orange στη σημερινή Νότια Αφρική) και οι νέες τεχνολογίες στην εξόρυξη δεν μείωσαν την έλλειψη φυσικών διαμαντιών, καθώς εκτός από τους σκοπό κοσμήματος, τον τελευταίο καιρό έχουν γίνει πολύ περιζήτητα στην επιστήμη και την τεχνολογία - λόγω των μοναδικών φυσικών τους ιδιοτήτων. Στα μέσα του 20ου αιώνα, η ανάγκη για συνθετικούς κρυστάλλους με χαρακτηριστικά πανομοιότυπα με τον φυσικό κυβικό αλλοτροπικό άνθρακα έγινε εμφανής.

Τέχνη εναντίον φύσης

Η ανάπτυξη τεχνητών πολύτιμων λίθων ξεκίνησε ταυτόχρονα σε πολλές χώρες. Οι Σουηδοί ήταν οι πρώτοι που απέκτησαν συνθετικά διαμάντια το 1953. Δεδομένου ότι στα μέσα του περασμένου αιώνα ο διαστημικός αγώνας και ο αγώνας εξοπλισμών ήταν στο επίκεντρο της προσοχής των κορυφαίων παγκόσμιων δυνάμεων, η ΕΣΣΔ ασχολήθηκε επίσης με συνθετικά διαμάντια, τα οποία χρειάζονταν, μεταξύ άλλων, στην επιστήμη των πυραύλων. Στην Ένωση, στο Φυσικό Ινστιτούτο της ΕΣΣΔ - FIAN - δημιούργησαν το λεγόμενο κυβικό ζιρκόνιο (κυβικό ζιρκόνιο), και στη συνέχεια βιομηχανικά διαμάντια. Ήταν κατώτερα από τα καλύτερα φυσικά διαμάντια, αλλά από πολλές απόψεις ταίριαζαν σε εκείνους για τους οποίους δημιουργήθηκαν· χρησιμοποιήθηκαν για μικροκυκλώματα, εξοπλισμό ακτίνων Χ και τηλεσκόπια.

Τώρα ακόμη και τα νεαρά κορίτσια γνωρίζουν για τα κυβικά ζιρκονία: είναι ένα δημοφιλές ένθετο σε φθηνά ασημένια κοσμήματα από διάφορες μάρκες όπως η Pandora και η Thomas Sabo. Τα τεχνητά διαμάντια ποιότητας πολύτιμων λίθων δεν κυκλοφόρησαν γενικά μέχρι σχετικά πρόσφατα - προκειμένου τα καθοριστικά χαρακτηριστικά τους (η καθαρότητα, από την οποία εξαρτάται στη συνέχεια η διάθλαση του φωτός και του χρώματος) να αντιστοιχούν στο επίπεδο που απαιτείται σε κοσμήματα, τεχνολογίες υψηλής παραγωγής και εξοπλισμό. χρειάζεται, το οποίο, χονδρικά μιλώντας, είναι ικανό, σε εργαστηριακές συνθήκες, να προσομοιώσει το φυσικό περιβάλλον στο οποίο ο άνθρακας-γραφίτης μετατρέπεται σε διαμάντι και να επιταχύνει αυτή τη διαδικασία, η φυσική πορεία της οποίας διαρκεί χιλιετίες, σε αρκετές ημέρες.

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν δύο βασικές τεχνολογίες για τη σύνθεση τεχνητών διαμαντιών, τα οποία δεν είναι κατώτερα ως προς τα φυσικά και χημικά τους χαρακτηριστικά από τις φυσικές πέτρες. Αυτά είναι το HPHT (Υψηλή πίεση, υψηλή θερμοκρασία, που μεταφράζεται ως «υψηλή πίεση, υψηλή θερμοκρασία») και το CVD (Chemical Vapor Deposition - «χημική εναπόθεση ατμού»). Στην πρώτη περίπτωση, χρησιμοποιείται πρέσα, ηλεκτρικό ρεύμα και θέρμανση έως 1500 βαθμούς Κελσίου, στη δεύτερη, σχηματίζεται ένας κρύσταλλος από ένα θερμό μείγμα αερίων αντίδρασης συμπυκνώνοντάς το σε ειδικό υπόστρωμα ή, όπως λένε οι ειδικοί, σε ελεγχόμενη επιφάνεια.

Φαίνεται ότι όλα είναι απλά, αλλά στην πραγματικότητα, η παραγωγή μεγάλων, άχρωμων και υψηλής καθαρότητας πέτρες δεν είναι τόσο απλή υπόθεση. Η τεχνολογία CVD, η οποία, παρεμπιπτόντως, χρησιμοποιείται για την εφαρμογή μιας επίστρωσης ανθεκτικής στις γρατσουνιές σε μεταλλικές επιφάνειες, δεν δίνει τα καλύτερα αποτελέσματα όταν προσπαθείτε να καλλιεργήσετε συνθετικούς κρυστάλλους: οι ειδικοί σημειώνουν ότι οι πέτρες που αναπτύσσονται, ούτως ή άλλως, από αέριο, δεν λάμψη με κάθε έννοια - Έχουν μια αισθητή σκούρα απόχρωση, η οποία μειώνει σημαντικά την αξία των κοσμημάτων τους. Τόσο η τεχνολογία HPHT όσο και η παραγωγή πολύ μεγάλων λίθων ποιότητας πολύτιμων λίθων έχουν τα προβλήματά τους, αλλά οι επιστήμονες είναι επιστήμονες για την επίλυση προβλημάτων.

Καλύτερα μεγαλύτερη και φθηνότερη

Η νέα επωνυμία Lightbox που δημιουργήθηκε από την De Beers απέχει πολύ από την πρώτη σε αυτήν την επιχείρηση. Πολλές αμερικανικές μάρκες κατασκευάζουν συνθετικά διαμάντια εδώ και αρκετά χρόνια. Μερικά από αυτά είναι αρκετά αξιοσημείωτα. Για παράδειγμα, ένας από τους επενδυτές του μεγάλου καλιφορνέζικου κατασκευαστή Diamond Foundry είναι σταρ του Χόλιγουντ και η Helzberg's Diamond Shops Inc. δισεκατομμυριούχος επένδυσε. Υπάρχουν εταιρείες που διαφημίζονται ως μαχητές της ηθικής στον κλάδο των κοσμημάτων: για παράδειγμα, η American Grown Diamonds λέει πώς τα ορυχεία διαμαντιών είναι επιβλαβή για το περιβάλλον και πόσο ανήθικο είναι να καταπιέζεις τους χαμηλόμισθους εργάτες σε αυτά τα ορυχεία - μην βασανίζεις τη φύση , λένε, αγοράστε συνθετικά.

Οι επωνυμίες LifeGem και Heart In Diamond έχουν ζωντανέψει πλήρως το σατιρικό μυθιστόρημα της Evelyn Waugh "Unforgettable" και φτιάχνουν διαμάντια από βιοϋλικό: τρίχες εραστών, παιδικά δόντια και, αν χρειαστεί, από τις στάχτες των θανόντων ανθρώπων. Η στρατηγική μάρκετινγκ της Debiers' Lightbox δεν είναι τόσο μακάβρια: βασίζεται απλώς σε millennials, πρακτικούς νέους της νέας γενιάς, που δεν βλέπουν κανένα νόημα να πληρώνουν υπερβολικά για πανομοιότυπες πέτρες μόνο και μόνο επειδή οι φυσικές βρίσκονται στη φύση.

Και η διαφορά είναι σημαντική: Η Lightbox λέει ότι μια πέτρα καρατίων της παραδοσιακής στρογγυλής κοπής για δαχτυλίδια αρραβώνων θα κοστίζει 800 $, που είναι δέκα φορές χαμηλότερη από την τιμή μιας φυσικής πέτρας με τα ίδια χαρακτηριστικά χρώματος και διαύγειας. Σε γενικές γραμμές, αυτό είναι ντάμπινγκ: όπως σημειώθηκε, τώρα το μέσο κόστος ενός καρατίου συνθετικής πέτρας από άλλους κατασκευαστές είναι περίπου 4 χιλιάδες δολάρια, δηλαδή όχι δέκα φορές, αλλά μόνο το ήμισυ της τιμής μιας φυσικής καθαρής πέτρας. , Διευθύνων Σύμβουλος της De Beers, εξηγεί την πολιτική της μάρκας απλά: «Τα εργαστηριακά διαμάντια δεν είναι τίποτα το ιδιαίτερο. Δεν είναι φυσικά, δεν είναι μοναδικά. Μπορείς να τα απελευθερώνεις συνέχεια, το ένα μετά το άλλο και θα είναι όλοι ίδιοι».

Ποιοι ωφελούνται;

Υπάρχει λόγος για τη θέση των οικονομικών millennials και την ειλικρίνεια του Cleaver. Δεν είναι μυστικό ότι οι περισσότερες ακόμη και φυσικές πέτρες στα κοσμήματα χάνουν το ένα τρίτο περίπου στην αξία τους αμέσως μετά την αγορά τους και δεν μπορούν να θεωρηθούν σοβαρή επένδυση. Μιλάμε φυσικά για απλές μικρές πέτρες που αγοράζουν οι περισσότεροι καταναλωτές σε όλο τον κόσμο και όχι για τεράστια, απολύτως αγνά διαμάντια μοναδικά στα χαρακτηριστικά τους ή χρωματιστά διαμάντια σπάνιων αποχρώσεων (μπλε, κίτρινο, ροζ).

Αυτές οι πέτρες θα παραμείνουν επενδυτικό κεφάλαιο και αντικείμενο πόθου για όσους έχουν την οικονομική δυνατότητα να αγοράσουν πολυτελή κοσμήματα ή haute joaillerie. Η τιμή τους θα αυξηθεί μόνο, επειδή οι φυσικές πέτρες, σε αντίθεση με τις εργαστηριακά συντιθέμενες, είναι ένας μη ανανεώσιμος πόρος και αργά ή γρήγορα τα φυσικά κοιτάσματα θα εξαντληθούν, αν και οι ίδιοι De Beers και άλλοι ανθρακωρύχοι διαμαντιών μειώνουν συστηματικά τον όγκο παραγωγής φυσικών πέτρες: από 145 εκατομμύρια καράτια το 2015 -m σε 142 εκατομμύρια το 2017. Ο όγκος της παραγωγής συνθετικών, αντίθετα, αυξάνεται ραγδαία: το 2014 ήταν περίπου 360 χιλιάδες καράτια και το 2017 ήταν ήδη περίπου 4,2 εκατομμύρια καράτια.

Οι λόγοι για αυτό είναι διάφοροι: τα μέσα ενημέρωσης συχνά μεταδίδουν στο ευρύ κοινό καλοπροαίρετες δηλώσεις σχετικά με την ανάγκη προστασίας της φύσης, την ηθική παραγωγή (η αναγνωρισμένη ταινία "Blood Diamond" με τον ήδη αναφερόμενο DiCaprio έγινε για ανήθικη παραγωγή) και σεβασμό για φύση. Στην πραγματικότητα, υπάρχει ένας πολύ λιγότερο συναισθηματικός και επιτηδευμένος λόγος: η μείωση της ζήτησης σε όλο τον κόσμο για ακριβές φυσικές πέτρες λόγω της οικονομικής κρίσης και η αναθεώρηση του συστήματος αξιών και της στάσης απέναντι στην πολυτέλεια από τους νέους. Αυτό φαίνεται να προσπαθεί να καταπολεμήσει η De Beers πουλώντας συνθετικά διαμάντια στους millennials.

Από τότε που οι επιστήμονες έμαθαν πώς να δημιουργούν τεχνητά διαμάντια, η παραγωγή τους έχει αποκτήσει βιομηχανική κλίμακα. Το καθεστώς των συνθετικών κρυστάλλων δεν έχει ακόμη καθοριστεί, αλλά οι οίκοι κοσμημάτων έχουν ήδη αρχίσει να χρησιμοποιούν τεχνητά διαμάντια στα προϊόντα τους.

Στα τέλη του 18ου αιώνα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι είναι μια από τις μορφές άνθρακα. Αυτό σηματοδότησε την αρχή πολλών προσπαθειών για την αναδημιουργία του πολύτιμου λίθου από διαθέσιμα υλικά όπως ο άνθρακας ή ο γραφίτης.

Πώς προέκυψαν τα τεχνητά διαμάντια;

Από τον 19ο αιώνα, πολλοί διάσημοι φυσικοί και χημικοί έχουν ανακοινώσει την επιτυχή ολοκλήρωση των πειραμάτων στην καλλιέργεια διαμαντιών. Είναι αλήθεια ότι καμία από αυτές τις δηλώσεις δεν έχει τεκμηριωθεί.

Μόλις το 1927, ο Σοβιετικός φυσικός O. Leypunsky έκανε μια σημαντική ανακάλυψη υπολογίζοντας τις απαραίτητες συνθήκες για τη διαδικασία. Περαιτέρω έρευνες και πειράματα πραγματοποιήθηκαν παράλληλα στην ΕΣΣΔ, τις ΗΠΑ και την Ελβετία.

HPHT και CVD

Η πρώτη λειτουργική εγκατάσταση για σύνθεση κρυστάλλων δημιουργήθηκε και κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από τον Σουηδό Balthasar Platen. Έμαθε τη μέθοδό του από τη φύση.

Τα φυσικά διαμάντια σχηματίζονται σε βάθος, στον καυτό μανδύα του φλοιού της γης με θερμοκρασία μεγαλύτερη από 1000°C και πίεση περίπου 50.000 ατμόσφαιρες.

Το Platen αναδημιουργούσε παρόμοιες συνθήκες: ένα κελί με νικέλιο, κοβάλτιο και σίδηρο θερμάνθηκε και πιέστηκε με μια πρέσα πολλών τόνων. Σε αυτή την περίπτωση, τα μέταλλα έδρασαν ως καταλύτης και οι πρέσες προσομοίωσαν την πίεση χιλιάδων ατμοσφαιρών.

Αυτή η μέθοδος ονομάστηκε HPHT (Υψηλή πίεση, υψηλή θερμοκρασία)- υψηλή πίεση, υψηλή θερμοκρασία. Η μέθοδος είναι ατελής, αλλά απλή και φθηνή. Σήμερα χρησιμοποιείται για τη μαζική παραγωγή βιομηχανικών διαμαντιών και σκόνης διαμαντιών.

Στη δεκαετία του '60 του 20ου αιώνα, εφευρέθηκε μια πιο προηγμένη μέθοδος CVD (Εναπόθεση χημικών ατμών)- χημική εναπόθεση ατμών. Η ουσία της τεχνολογίας είναι η κρυστάλλωση διαμαντιών από αέριο υδρογονάνθρακα σε υπόστρωμα που αναπτύσσεται με τη μέθοδο HPHT. Το CVD επιτρέπει τη δημιουργία μεγαλύτερων, καθαρότερων κρυστάλλων.

Εκτός από το HPHT και το CVD, υπάρχουν και άλλες, πιο στενά εστιασμένες τεχνολογίες:

• εκρηκτική σύνθεση διαμαντιών- υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις επιτυγχάνονται λόγω της έκρηξης του γραφίτη. Ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης ουσιών που περιέχουν άνθρακα, σχηματίζονται νανοκρύσταλλοι.
• υπερηχητική σύνθεση νανοδιαμαντιών- σας επιτρέπει να συνθέσετε μικροκρυστάλλους από ένα εναιώρημα γραφίτη σε ένα οργανικό υγρό σε κανονική πίεση και θερμοκρασία δωματίου.

Ομοιότητες και διαφορές

Για πολύ καιρό, τα διαμάντια HPHT και τα διαμάντια CVD διέφεραν από τα φυσικά σε μέγεθος - υπό τεχνητές συνθήκες ήταν αδύνατο να αναπτυχθεί μια πέτρα μεγαλύτερη από ένα καράτι. Ωστόσο, πολλές εταιρείες συνεχίζουν να εργάζονται για την εξάλειψη αυτής της αδυναμίας.

Σήμερα, πέτρες με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά καλλιεργούνται σε τεχνητές συνθήκες:

Τα τεχνητά διαμάντια έχουν διαφορές από τα φυσικά:

• Το "τεχνητό" μπορεί να έχει μεταλλικά εγκλείσματα που έχουν απομείνει από την παραγωγή.
• σε χρωματιστές πέτρες μπορείτε να δείτε τομείς ανάπτυξης που εμφανίζονται λόγω επιταχυνόμενων διαδικασιών κρυστάλλωσης.
• Οι φυσικοί και οι τεχνητοί κρύσταλλοι φωτίζουν διαφορετικά στις ακτίνες UV.

Αυτές οι διαφορές μπορούν να φανούν μόνο με εξειδικευμένο εξοπλισμό. Ως εκ τούτου, οι προμηθευτές και οι πωλητές τεχνητών διαμαντιών υποχρεούνται να αναφέρουν στις ετικέτες των προϊόντων πληροφορίες σχετικά με την προέλευση των κρυστάλλων.

Η τιμή ανά καράτι εξαρτάται από τις ιδιότητες κάθε πέτρας, αλλά σε κάθε περίπτωση, το κόστος ακόμη και του καλύτερου συνθετικού διαμαντιού θα είναι 2 φορές χαμηλότερο από ένα φυσικό.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των τεχνητών διαμαντιών:

ΟΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΣΥΝΘΕΤΙΚΑ ΔΙΑΜΑΝΤΙΑ

Υψηλής τεχνολογίας

Οι κύριοι τομείς εφαρμογής των τεχνητών διαμαντιών είναι η βιομηχανία και η υψηλή τεχνολογία:

• εργαλείο κοπής- τα τεχνητά διαμάντια είναι από τις πιο σκληρές ουσίες.
• αγωγοί θερμότητας- ο συνδυασμός υψηλής θερμικής αγωγιμότητας και ελάχιστης ηλεκτρικής αγωγιμότητας καθιστά την τεχνητή πέτρα απαραίτητη ως ψύκτρα για λέιζερ και τρανζίστορ υψηλής ισχύος.
• οπτικά - τα φυσικά διαμάντια δεν είναι κατάλληλα για αυτούς τους σκοπούς, καθώς έχουν πάρα πολλά ελαττώματα.

Βιομηχανία κοσμήματος

Η τεχνολογική ανακάλυψη έθεσε το ερώτημα της ανάγκης οι εταιρείες εξόρυξης κοσμημάτων και διαμαντιών να ελέγχουν τη ροή τεχνητών λίθων στην αγορά κοσμημάτων. Τώρα η αύξηση των πωλήσεών τους περιορίζεται νομικά. Επιπλέον, ορισμένες εταιρείες ανοίγουν τη δική τους παραγωγή διαμαντιών τεχνητών κοσμημάτων.

Αυτό ακριβώς έκανε ο De Beers. Η εταιρεία εξόρυξης διαμαντιών αρνήθηκε να ασχοληθεί με την παραγωγή διαμαντιών για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, το 2018, δημιούργησε μια θυγατρική, την Lightbox Jewelry, η οποία άρχισε να πουλά τεχνητές πέτρες με τη δική της επωνυμία.

ΠΩΣ ΛΕΓΟΝΤΑΙ ΤΕΧΝΗΤΑ ΔΙΑΜΑΝΤΙΑ;

Σύμφωνα με το επικρατέστερο στερεότυπο, το «τεχνητό» είναι κάτι που μοιάζει μόνο εξωτερικά με το πρωτότυπο. Αλλά η μίμηση δεν σημαίνει πάντα ψεύτικη.

Δεδομένου ότι τα σύγχρονα διαμάντια που καλλιεργούνται είναι πανομοιότυπα με τα φυσικά, οι έμποροι προτείνουν την αντικατάσταση του καθιερωμένου όρου «τεχνητό διαμάντι» με μια διατύπωση που θα αντικατοπτρίζει τη φύση της προέλευσης αυτής της πέτρας με μεγαλύτερη ακρίβεια:

• "δημιουργήθηκε"?
• «αναπτύχθηκε σε εργαστήριο»·
• «δημιουργήθηκε σε εργαστήριο».

Τεχνητά καλλιεργημένα "διαμάντια"

Υπάρχουν και άλλα είδη τεχνητών λίθων. Είναι κοντά στη δομή με τα διαμάντια, αλλά είναι ελαφρώς κατώτερα ως προς τα χαρακτηριστικά σκληρότητας και τους δείκτες διάθλασης του φωτός.

1. Στη φύση, σχηματίζει μικρούς άχρωμους κρυστάλλους με λάμψη διαμαντιού - καρβίδιο του πυριτίου. Αλλά το φυσικό ορυκτό είναι εξαιρετικά σπάνιο. Επομένως, όταν μιλάμε για moissanite, συνήθως μιλάμε για τεχνητό carbocorundum. Η πέτρα μοιάζει πολύ με το διαμάντι (ο δείκτης διάθλασής του είναι ακόμη υψηλότερος: 2,65 - 2,69), και η σκληρότητα είναι ελαφρώς χαμηλότερη (8,5-9,25 στην κλίμακα Mohs). Ο Moissanite είναι επίσης ευαίσθητος στη θερμότητα (αλλάζει χρώμα όταν θερμαίνεται πάνω από 65°C).
2. Η πέτρα δημιουργείται συνδυάζοντας άνθρακα με άλλα συστατικά. Είναι σχεδόν τόσο δυνατό όσο το διαμάντι.
3. . Δημιουργήθηκε από επιστήμονες από το Φυσικό Ινστιτούτο της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ (FIAN), από το οποίο πήρε το όνομά του. Τα κυβικά ζιρκόνια χρησιμοποιούνται για τη μίμηση διαμαντιών, με τα οποία μπορούν εύκολα να συγχέονται λόγω του παρόμοιου δείκτη διάθλασης (2,15-2,25).

Όταν μεταφράζεται σε ξένες γλώσσες, το κυβικό ζιρκόνιο ονομάζεται συχνά ζιρκόνιο ή ζιρκόνιο, κάτι που δεν είναι σωστό, καθώς είναι ένα ορυκτό με διαφορετικά φυσικά χαρακτηριστικά και το ζιρκόνιο είναι ένα χημικό στοιχείο.

Απομιμήσεις διαμαντιών

Ξεχωριστά, υπάρχουν κρύσταλλα που μιμούνται μόνο την εμφάνιση ενός διαμαντιού. Είναι σημαντικά κατώτερα σε αντοχή και δεν έχουν διαμαντένια λάμψη (ο δείκτης διάθλασης είναι μικρότερος από 1,9).

1. Σπινέλιο (degussite). Το φυσικό σπινέλιο είναι σπάνιο και έχει βυσσινί χρώμα. Ως εκ τούτου, για τη μίμηση διαμαντιών, χρησιμοποιούνται τεχνητές πέτρες, στις οποίες μπορεί να δοθεί οποιοδήποτε χρώμα.
2. Το κρύσταλλο είναι γυαλί υψηλής ποιότητας.
3. Κρύσταλλοι Swarovski- μικρές πέτρες με απόλυτα ίσες άκρες και διάφορα οπτικά εφέ.
4. Το λευκό ζαφείρι είναι ένα τεχνητό άχρωμο ζαφείρι με υψηλή αντοχή.
5. Ρουτίλιο - ο δείκτης διάθλασής του είναι ακόμη υψηλότερος από αυτόν του διαμαντιού, ωστόσο, λόγω της υψηλής επίδρασης της διπλής διάθλασης, οι πίσω άκρες του κρυστάλλου θολώνουν.

Πολλοί επιστήμονες προσπάθησαν να καλλιεργήσουν ένα τεχνητό διαμάντι από τότε που προέκυψε η θεωρία ότι ήταν δυνατό. Σήμερα, η επιχείρηση δημιουργίας συνθετικών λίθων είναι πολύ δημοφιλής, καθώς αυτή είναι η μόνη ευκαιρία να ικανοποιηθεί η ανάγκη για αυτό το ορυκτό. Στη φύση, βρέθηκε ότι είναι πολύ ατελές και η χρήση του στη βιομηχανία και τα ηλεκτρονικά είναι ασύμφορη. Όμως, χάρη στη δουλειά των μεγάλων μυαλών του κόσμου, η λύση βρέθηκε με τη μορφή εργαστηριακών κρυστάλλων. Θα μιλήσουμε για αυτούς.

Εργαστηριακά κρύσταλλα: πλαστά ή πλήρη αντικατάσταση

Η αποκαλούμε αντιγραφή των συνθετικών διαμαντιών είναι εσφαλμένη. Μάλλον, είναι το ίδιο ορυκτό που παράγεται με διαφορετικούς τρόπους. Αξίζει να σημειωθεί ότι η μόνη διαφορά μεταξύ τους είναι ο τρόπος εμφάνισης τους. Στη μια περίπτωση, οι πέτρες γεννιούνται στη φύση, στην άλλη, οι άνθρωποι έχουν το χέρι στη δημιουργία τους.

Μια τεχνητή πέτρα που παράγεται σε εργαστήριο αποκτά όλες τις ιδιότητες μιας «πραγματικής» πέτρας:

• δύναμη;
• δομή;
• λάμψη;
• δείκτης διάθλασης?
• ειδικό βάρος?
• θερμική αγωγιμότητα;
• αντίσταση.

Αλλά υπάρχει μια διαφορά μεταξύ των τεχνητών διαμαντιών - η πλήρης απουσία ελαττωμάτων. Αυτό τα καθιστά ιδανικό υλικό για βιομηχανικούς και κοσμηματικούς σκοπούς.

Είναι περίεργο ότι μόνο το 20% των διαμαντιών που εξορύσσονται στη φύση μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία κοσμημάτων.Άλλες πέτρες έχουν μικρορωγμές, εγκλείσματα και θόλωση. Όταν χρησιμοποιείτε τεχνολογίες υψηλής ποιότητας, είναι δύσκολο να διακρίνετε ένα φυσικό ορυκτό από ένα τεχνητό, ακόμη και με εργαστηριακό εξοπλισμό.

Εναλλακτικά ονόματα στην επιστήμη και απλοί άνθρωποι

Στον επιστημονικό κόσμο, τα συνθετικά διαμάντια ονομάζονται από την τεχνολογία που εμπλέκεται στην παραγωγή τους. Υπάρχουν διαμάντια HPHT, που σημαίνει ότι δημιουργούνται υπό υψηλή πίεση και θερμοκρασία. Και τα διαμάντια CDV αντιπροσωπεύουν την εναπόθεση χημικών ατμών. Θα σας πούμε περαιτέρω για τις ίδιες τις τεχνολογίες.

Αλλά τα τεχνητά διαμάντια δεν είναι πάντα το πλήρες αντίγραφό του. Υπάρχουν τέτοιοι τύποι όπως κυβική ζιρκονία, μουσανίτης, στρας, σιδηροηλεκτρικό, ρουτίλιο, φαμπουλίτης και σερουσίτης. Το διοξείδιο του ζιρκονίου είναι το πιο κοινό «ψεύτικο» και δεν έχει τίποτα κοινό με ένα πραγματικό διαμάντι.

Οι αδαείς αποκαλούν ένα τεχνητό διαμάντι κυβικό ζιρκονία, που είναι μεγάλο λάθος. Φυσικά, μιμείται τέλεια το διαμάντι λόγω της αντοχής και της διάθλασής του. Μερικοί ειδικοί δεν μπορούν «με το μάτι» να το διακρίνουν από την αρχική πέτρα. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία κοσμημάτων.

Ταξίδι στο παρελθόν

Ας μιλήσουμε για το πόσα χρόνια έχουν περάσει από τότε που εμφανίστηκε η υπόθεση ότι ήταν δυνατή η απόκτηση συνθετικών διαμαντιών. Για πρώτη φορά, οι άνθρωποι άρχισαν να μιλούν για αυτό το 1797, όταν ανακαλύφθηκε ότι η πέτρα αποτελείται εξ ολοκλήρου από άνθρακα. Αλλά η ιδέα πραγματοποιήθηκε μόνο το 1926, αλλά αυτό δεν μπορεί να ονομαστεί απόλυτη επιτυχία. Το δείγμα που προέκυψε απείχε πολύ από το αρχικό, αλλά έγινε το σημείο εκκίνησης για έρευνα.

Μόνο το 1941 η General Electrics άρχισε να ενδιαφέρεται για την τεχνολογία. Το σχέδιό τους ήταν να θερμάνουν τον άνθρακα στους 3000 βαθμούς υπό πίεση 5 hPa. Όμως η παραγωγή έπρεπε να σταματήσει λόγω του Β' Παγκοσμίου Πολέμου. Ήταν δυνατό να επιστρέψουμε στην έρευνα 10 χρόνια αργότερα.

Ένα υψηλής ποιότητας τεχνητό διαμάντι κατάλληλο για μαζική παραγωγή ελήφθη μόλις το 1954. Αλλά το μέγεθός του ήταν τόσο μικρό που ήταν αδύνατο να χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία κοσμημάτων. Η επιχείρησή τους επεκτάθηκε στη βιομηχανία. Το πρόβλημα λύθηκε το 1970, αλλά και τότε οι πέτρες δεν έφταναν πάνω από 1 καράτι.

Σήμερα, όλα έχουν αλλάξει και πραγματικά μεγάλες πέτρες μπορούν να καλλιεργηθούν σε εργαστήρια. Το μέγιστο μέγεθος ενός τεχνητού διαμαντιού που καταγράφεται στο βιβλίο των ρεκόρ Γκίνες είναι 34 καράτια.

Χρωματική γκάμα εργαστηριακών λίθων

Πολλοί άνθρωποι ενδιαφέρονται για τις αποχρώσεις που έχουν τα διαμάντια που καλλιεργούνται στο εργαστήριο. Σήμερα, οι επιστήμονες είναι σε θέση να «βάψουν» συνθετικά βότσαλα σε δύο χρώματα: κίτρινο και μπλε. Όμως τα άχρωμα διαμάντια είναι τα πιο δημοφιλή, αν και η δημιουργία τους απαιτεί περισσότερο χρόνο και προσπάθεια.

Είναι δύσκολο να αποκτηθούν διαφανή τεχνητά διαμάντια επειδή είναι απαραίτητο να διασφαλίζεται συνεχώς ότι η σύνθεση δεν περιέχει βόριο ή άζωτο. Οι πέτρες που δημιουργούνται με τέτοιες προσπάθειες αντιμετωπίζονται με τη μεγαλύτερη ευλάβεια και εκτιμώνται ακόμη και μικρού μεγέθους δείγματα 1 καρατίου.

Τα μπλε συνθετικά διαμάντια παράγονται με την προσθήκη βρωμίου στον άνθρακα. Οι αποχρώσεις τους ποικίλλουν: από βαθύ μπλε έως απαλό μπλε. Το άζωτο χρησιμοποιείται για την παραγωγή κίτρινων διαμαντιών. Στη συνέχεια το χρώμα κυμαίνεται από όξινο λεμόνι έως φλογερό πορτοκαλί. Για τη λήψη μαύρων λίθων στο εργαστήριο, χρειάζεται νικέλιο.

Τομείς εφαρμογής και ευκαιρίες

Περίπου το 80% των δημιουργημένων διαμαντιών χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία και σε άλλους τομείς της ανθρώπινης ζωής. Για παράδειγμα, η παραγωγή ρουλεμάν, συμβουλές για τρυπάνια. Τα μικρά βότσαλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ροκανιδιών και σκόνης διαμαντιών, τα οποία χρησιμοποιούνται για την επίστρωση μαχαιριών ή εργαλείων λείανσης.

Το συνθετικό διαμάντι παίζει σημαντικό ρόλο στα ηλεκτρονικά. Χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία βελόνων και στρώσεων σε μικροκυκλώματα και μετρητές για τη διατήρηση της θερμικής αγωγιμότητας και της αντίστασης. Και αυτή είναι μόνο μια κατά προσέγγιση αγορά όπου μπορούν να πωληθούν τεχνητές πέτρες υψηλής ποιότητας.

Για την παραγωγή διαμαντιών CVD, τον πιο σημαντικό ρόλο παίζουν οι τομείς υψηλής τεχνολογίας. Είναι απαραίτητα για τη δημιουργία κινητών τηλεφώνων. Χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ακτίνων λέιζερ που χρησιμοποιούνται στην ιατρική: χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία πολλών θανατηφόρων ασθενειών. Επομένως, ο ρόλος των συνθετικών λίθων είναι τεράστιος.

Αποδεδειγμένες τεχνολογίες και συστήματα του μέλλοντος

Θα σας πούμε πώς να καλλιεργήσετε ένα διαμάντι στο εργαστήριο. Ένα σύγχρονο εργοστάσιο για την παραγωγή τους χρησιμοποιεί δύο τεχνολογίες. Το πρώτο σε δημοτικότητα και εμφάνιση είναι το HPHT. Βασίζεται στη θέρμανση άνθρακα υπό υψηλή πίεση. Το κύριο πλεονέκτημά του είναι το σχετικά χαμηλό κόστος των λίθων που προκύπτουν.

Το πώς κατασκευάζονται τα διαμάντια χρησιμοποιώντας τη μέθοδο CVD μπορεί να γίνει κατανοητό αν φανταστείτε έναν θάλαμο αερίων. Στο εσωτερικό υπάρχει αέριο υδρογονάνθρακα, που εναποτίθεται σε μια γκοφρέτα πυριτίου με θέρμανση ή χρησιμοποιώντας ακτινοβολία μικροκυμάτων. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, λαμβάνεται μια πλάκα πάχους 2-3 mm. Ως εκ τούτου, το κύριο πεδίο εφαρμογής του είναι η οπτική και η ηλεκτρονική.

Σε ορισμένα εργαστήρια που καλλιεργούν συνθετικές πέτρες, η «εκρηκτική» τεχνολογία για την παραγωγή ροκανιδιών διαμαντιών είναι κοινή. Βασίζεται στο γεγονός ότι μια έκρηξη δημιουργεί υψηλή πίεση και απελευθερώνει πολλή θερμότητα. Το κύριο πράγμα είναι να χαμηλώσετε γρήγορα την κάμερα στο νερό για να αποτρέψετε τη μετατροπή του διαμαντιού σε γραφίτη.

Το πρόβλημα με την «εκρηκτική τεχνική» είναι ότι τα πολύτιμα τσιπ βρίσκονται μέσα στον γραφίτη. Πρέπει να ξεπλυθεί με βρασμό σε νιτρικό οξύ για 24 ώρες σε θερμοκρασία 250 βαθμών.

Όμορφος θάνατος: νέα τεχνολογία για την απόκτηση κοσμημάτων

Το 1999, οι επιστήμονες έμαθαν να αποκτούν διαμάντι από τις στάχτες ενός ανθρώπου ή ενός ζώου. Μετά από 3 χρόνια, η τεχνολογία έλαβε ευρεία δημοσιότητα και η δημιουργία διαμαντιών από υπολείμματα μετατράπηκε σε μια κερδοφόρα επιχείρηση. Η τεχνική δεν μένει ακίνητη. Προηγουμένως, για την παραγωγή της πέτρας απαιτούνταν όλη η στάχτη από την καύση, αλλά σήμερα αρκεί μια τούφα μαλλιών.

Όταν ένα άτομο αποτεφρώνεται, απαιτούνται πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Χάρη σε αυτό, κατέστη δυνατή η διατήρηση των αγαπημένων σε κοσμήματα. Όμως η τιμή για μια τέτοια ταφή δεν είναι μικρή: 5.000-22.000 δολάρια.

Προσοχή! Οι τιμές που αναγράφονται στον ιστότοπο δεν αποτελούν δημόσια προσφορά και η διοίκηση δεν ευθύνεται για αυτές.

Μπορείτε να λάβετε μια πέτρα από τις στάχτες των αγαπημένων σας σε 12-14 εβδομάδες, ανάλογα με την πολυπλοκότητα της παραγγελίας. Το μέγεθος τέτοιων διαμαντιών κυμαίνεται από 0,25 έως 2 καράτια. Η τιμή ποικίλλει ανάλογα με το χρώμα και το μέγεθος. Για να δημιουργήσετε ένα καράτι κίτρινου διαμαντιού, θα χρειαστείτε 100 g στάχτες ή 35-40 g μαλλιά και 6.250 $. Για να αναπτυχθεί ένα μπλε ορυκτό, δαπανώνται 500 g τέφρας ή 100 g τρίχας. Η τιμή του ξεκινά από 11.750 $ ανά καράτι.

Η οικονομική πλευρά του θέματος

Τώρα ας υπολογίσουμε πόσο θα κοστίσουν τα διαμαντένια κοσμήματα από τεχνητά διαμάντια. Πολλοί άνθρωποι υποτιμούν τη σημασία αυτών των λίθων, και όμως η τιμή τους είναι μερικές φορές υψηλότερη από τις φυσικές αντίστοιχές τους. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι:

• οπτικά δεν διακρίνονται.
• δεν έχουν εγκλείσματα, που ονομάζεται "πέτρα καθαρού νερού".
• είναι πιο δυνατά γιατί δεν έχουν ρωγμές.
• το χρώμα τους δεν ξεθωριάζει.
• είναι λιγότερο ιδιότροποι.

Το κόστος των λίθων εξαρτάται από το βάρος τους, την ποιότητα κοπής και τον τρόπο δημιουργίας τους. Το πιο κοινό διοξείδιο του ζιρκονίου (το πιο διάσημο όνομα είναι κυβικό ζιρκόνιο) κοστίζει μόνο 1,5-6 δολάρια ανά καράτι. Αλλά το κόστος του moissanite κυμαίνεται από 75 έως 155 δολάρια.

Συγκριτικά χαρακτηριστικά

Πριν ξεκινήσετε να σχεδιάζετε τη δική σας επιχείρηση διαμαντιών που κατασκευάζεται από τον άνθρωπο, είναι σημαντικό να καταλάβετε ότι ένα συνθετικό ορυκτό και μια φυσική πέτρα είναι ακριβώς το ίδιο. Ας συγκεντρώσουμε όλα τα ακίνητα που είναι σημαντικά για τον καταναλωτή και ας τα συγκρίνουμε.

Τα δεδομένα για ανάλυση φαίνονται στον πίνακα: