Изработени от човека диаманти: как изглеждат те, как ги придобиват и къде се използват?

Диамантите се отличават с уникална плътност на конструкцията, позволявайки на камъка да издържа на големи натоварвания и високи температури. Това свойство се използва в космически експерименти и разработки, в производството на медицински изделия и прецизни часовници, в ядрената индустрия. След рязане един красив минерал се превръща в диамант, който се оценява от бижутерите. Съвременната технология ви позволява да я създадете в изкуствени условия, намалявайки цената, без да губите качество.

За активна употреба в промишлен мащаб от 1993 г. са произведени изкуствени диаманти. Качеството им беше толкова високо, че бижутерите трябваше да проведат специални тестове, за да определят автентичността на камъните. За средния потребител разликата изобщо не беше очевидна, така че много компании започнаха да използват кристали за създаване на луксозни бижута.

В съвременните лаборатории се отглеждат няколко вида този синтетичен камък: церусити, коприна, кристали, фероелектрици, муанити. Най-красивият и чист се счита за кубичен циркониев диоксид, който се нарича "кубичен цирконий". Използва се в много области на индустрията, допълва колекциите на модните къщи на Томас Сабо и Пандора.

Основните характеристики на изкуствено отглежданите диаманти:

• ниска цена в сравнение с естествените камъни (цената е 10-15 пъти по-малка);
• лекота на рязане;
• без скрити дефекти, които влияят на твърдостта (въздушни мехурчета, пукнатини);
• пълна имитация на истинския диамант след нарязването.

Сред любителите на красивите камъни също бяха разделени мнения за свойствата на неприродния камък. Някои от тях смятат, че само истински диамант е способен да отблъсне злите духове, да защити собственика си от щети и злото око, и му помага в търговски дела.

През последните години изкуствените камъни са разработени от известни марки Diamond Foundry, Diamond Shops на Helzberg и LifeGem. Този бизнес в САЩ се счита за най-печеливш и обещаващ, тъй като вредата за околната среда е минимална. Освен това много геоложки експерименти доказват, че периодът на образуване на диаманти в природата е приключил. Ето защо развитието на нови находища скоро ще стане нещо от миналото.

Истинските диаманти са популярни от няколко века. Скъпите диаманти украсяваха кралските дрехи и корони, бяха наследени и бяха включени в златните резерви на хазната на много страни. Дори и днес минералите са най-добрата инвестиция, която само се увеличава всяка година.

Първият изкуствен диамант е получен през 1950 г. от шведски учени в лабораторията на ASEA. След проучване на техния опит, американската фирма General Electric повтори през 1956 г., като подобри технологията. В продължение на няколко десетилетия се появиха нови методи и разработки, които позволиха да се промени нюанса, формата и размера на синтетичния минерал. През 1967 г. е получен патент за отглеждане на бижута.

Историята на тяхното производство в Съветския съюз започва с първия камък, който е синтезиран в Института по физика и високо налягане в края на 50-те години на миналия век. Но активната работа в тази посока се извършва от учения О. И. Лайпунски, който през 1946 г. публикува много научни статии и изчисления.

Истинският пробив се случи в началото на 60-те години на миналия век, когато млади учени от Московската лаборатория за високо налягане създадоха специална преса. С негова помощ беше възможно да се създаде широкомащабно производство на тежки камъни: обемът достигна хиляда карата на ден. Всички произведени технически диаманти са били използвани за нуждите на ракетното производство и машиностроенето, са били изнесени, което е донесло милиарди печалби.

През последните години в Русия са разработени нови технологии от частни бижутерии и научни лаборатории.

Изкуствените диаманти, отглеждани в лабораториите на водещи химически компании, трудно се различават от истински камък по отношение на прозрачност и блясък. Но всички известни методи изискват големи капиталови инвестиции, са трудоемки.

HPHT или високо налягане, висока температура е най-често срещаната технология. В основата на синтетични кубически цирконий учените поставят истински камъни с размер 0,5 мм. В специална камера, на принципа на действие, наподобяващ автоклав, се създава комбинация от температура от най-малко 1,400 ° C и налягане от 55 000 атмосфери. Различни химически съединения, графитни слоеве, се наслагват върху естествената основа.

След 10 дни на такова излагане се появяват силни сигма връзки, връзките около основата се оформят в твърд и прозрачен камък.

Тази технология е една от първите в отглеждането на изкуствени минерали. Широко се използва, когато е необходимо да се създаде много силно и остро диамантено покритие, създавайки висококачествени диаманти. Всички компоненти и диамантеният субстрат се поставят в специални камери, които създават вакуум. След напълване с метан започва излагането на микровълнови лъчи, добре познато с работата на микровълновата фурна. При високи температури химичните съединения на въглерода започват да се топят и комбинират с основата.

CVD технологията дава висококачествени диаманти, които не са по-ниско в техните свойства до момента. На тяхно основание се разработва технология за замяна на износоустойчивите дъски на компютри, диелектрици и ултратънки скалпели в офталмологията.

Едно от последните разработки е методът на експлозивния синтез. Тя се основава на комбинация от грубо нагряване на химическа смес чрез експлозия и последващо замразяване на получения минерал. Резултатът е синтетичен диамант с естествени свойства, произведен от кристален въглерод. Но високата цена принуждава химиците да търсят нови варианти на синтеза на каменната маса.

От всички диаманти синтетичните камъни представляват едва 10% от пазара. Евтини кристали на кубичен цирконий се използват за производството на дамски бижута. Известните модни къщи украсяват с тях вечерни рокли, чанти и обувки, използвани в ексклузивен интериор.

Повече от 90% от изкуствените диаманти се използват в промишлеността. Основни области:

• високопрецизни шлифовъчни машини, инструменти за рязане на твърди материали;
• микроелектроника и компютърно производство;
• отбранителна промишленост;
• роботика;
• уникални лазери за очна хирургия;
• машинно инженерство;
• нови машини в металургията;
• ракетна наука.

Сред най-новите постижения е използването на синтетичен диамант за производството на изкуствена леща. Операциите по трансплантация показват, че чистотата и лекотата на рязане прави идеалния имплант за пациента.

Промишлеността произвежда синтетичен диамант, толкова подобен на естествения кристал, че неговата идентификация изисква серия от лабораторни изследвания. Помислете за най-често срещаните различия.

• Всички изкуствено отгледани диаманти имат специален печат. Той посочва името на компанията или лабораторията, която е произвела продукта.

• За проверка е по-добре да не използвате лупа, а силен микроскоп. В работилниците дефектите се откриват с помощта на спектрограф, проблясват през лъчите на ултравиолетовия спектър.

• Истинските диаманти не реагират на електромагнитното поле. Като метод за проверка, можете да използвате това свойство: синтетичен камък е привлечен от силен магнит.

• Ако трябва да идентифицирате диамант у дома, той се поставя върху бяла дебела хартия. При по-внимателно разглеждане се забелязват зони на растеж, които се появяват при образуването на въглероден слой под високо налягане.

• Естествените камъни се създават от най-малките монокристали, следователно имат еднаква структура. Неестествените продукти, разгледани подробно под микроскоп, изглежда са съставени от множество микроскопични кристали.

Само за 10-15 секунди те позволяват, с точност от 95-98%, да различат синтетиката от естествен камък, дават максимална информация за качеството и структурата на кристала.

Производството на синтетични диаманти е описано в следващото видео.