Umjetni dijamanti: kako izgledaju, kako ih dobivaju i gdje se koriste?

Dijamanti se odlikuju jedinstvenom gustoćom strukture, što kamenu omogućuje da izdrži teška opterećenja i visoke temperature. Ovo svojstvo se koristi u svemirskim eksperimentima i razvojima, u proizvodnji medicinskih uređaja i preciznih satova, u nuklearnoj industriji. Nakon rezanja prekrasan mineral pretvara se u dijamant koji cijeni draguljar. Moderna tehnologija omogućuje vam da ga stvorite u umjetnim uvjetima, smanjujući cijenu bez gubitka kvalitete.

Za aktivnu uporabu u industrijskim razmjerima od 1993. proizvode se umjetni dijamanti. Njihova je kvaliteta bila toliko visoka da su zlatari morali provesti posebna ispitivanja kako bi utvrdili autentičnost kamenja. Za prosječnog potrošača, razlika nije bila očigledna, pa su mnoge tvrtke počele koristiti kristale za stvaranje luksuznog nakita.

U suvremenim laboratorijima uzgaja se nekoliko vrsta ovog sintetičkog kamena: cerusiti, fabuliti, kamenčići, feroelektrici, moissaniti. Najljepša i najčišća smatra se kubični cirkonijev dioksid, koji se naziva "kubni cirkonij". Koristi se u mnogim područjima industrije, nadopunjuje kolekcije modnih kuća Thomasa Saboa i Pandore.

Glavne značajke umjetno uzgojenih dijamanata:

• niska cijena u usporedbi s prirodnim kamenjem (cijena je 10-15 puta manja);
• jednostavnost rezanja;
• nema skrivenih nedostataka koji utječu na tvrdoću (mjehurići zraka, pukotine);
• potpuna imitacija pravog dijamanta nakon rezanja.

Među ljubiteljima prekrasnog kamenja također su podijeljena mišljenja o svojstvima ne-prirodnog kamena. Neki od njih vjeruju da samo pravi dijamant može otjerati zle duhove, štititi vlasnika od oštećenja i zlih očiju, te mu pomaže u trgovačkim poslovima.

Posljednjih godina umjetno kamenje razvili su poznati brandovi Diamond Foundry, Helzberg s Diamond Shops i LifeGem. Ovaj posao u Sjedinjenim Državama smatra se najprofitabilnijim i obećavajućim, budući da je šteta za okoliš minimalna. Osim toga, mnogi geološki eksperimenti dokazuju da je razdoblje stvaranja dijamanata u prirodi gotovo. Stoga će razvoj novih ležišta uskoro postati stvar prošlosti.

Pravi dijamanti su popularni već nekoliko stoljeća. Skupi dijamanti ukrašavali su kraljevsku odjeću i krune, nasljeđivali se i bili uključeni u zlatne rezerve riznice mnogih zemalja. Čak i danas, rezani minerali su najbolja investicija, koja se svake godine samo povećava.

Prvi umjetni dijamant dobiven je 1950. godine od strane švedskih znanstvenika u laboratoriju ASEA. Nakon istraživanja njihovog iskustva, američka tvrtka General Electric ponovila je 1956. godine poboljšanje tehnologije. Tijekom nekoliko desetljeća pojavile su se nove metode i razvoj koji su omogućili promjenu boje, oblika i veličine sintetskog minerala. Godine 1967. primljen je patent za uzgoj nakita.

Povijest njihove proizvodnje u Sovjetskom Savezu počinje prvim kamenom, koji je sintetiziran na Institutu za fiziku i visoki tlak krajem 50-ih godina prošlog stoljeća. No, aktivan rad u tom smjeru provodi znanstvenik O. I. Leipunsky, koji je 1946. objavio mnoge znanstvene radove i izračune.

Pravi proboj dogodio se početkom 60-ih godina prošlog stoljeća, kada su mladi znanstvenici iz moskovskog Laboratorija za visoki tlak stvorili poseban tisak. Uz njegovu pomoć, bilo je moguće uspostaviti masovnu proizvodnju teških kamena: količina je dostigla tisuću karata dnevno. Svi proizvedeni tehnički dijamanti korišteni su za potrebe raketne proizvodnje i strojarstva, izvezeni su, donoseći milijarde profita.

U posljednjih nekoliko godina, nove tehnologije u Rusiji su razvijene od privatnih nakita i znanstvenih laboratorija.

Umjetni dijamanti koji se uzgajaju u laboratorijima vodećih kemijskih tvrtki teško se razlikuju od stvarnog kamena u smislu transparentnosti i sjajnosti. No, sve poznate metode zahtijevaju velika kapitalna ulaganja, naporne su.

HPHT ili visoki tlak, visoka temperatura je najčešća tehnologija. Na temelju sintetičkih kubičnih cirkonij znanstvenika ležao pravi kamenje veličine 0,5 mm. U posebnoj komori, na principu rada nalik autoklavu, stvara se kombinacija temperature od najmanje 1400 ° C i tlaka od 55.000 atmosfera. Različiti kemijski spojevi, grafitni slojevi, nadovezuju se na prirodnu bazu.

Nakon 10 dana takvog izlaganja pojavljuju se jake sigma veze, veze oko baze formiraju se u čvrsti i prozirni kamen.

Ova tehnologija je jedna od prvih u uzgoju umjetnih minerala. To je naširoko koristi kada je potrebno stvoriti vrlo jak i oštar dijamantni premaz, stvarajući visokokvalitetne dijamante. Sve komponente i dijamantna podloga smještene su u posebne komore koje stvaraju vakuum. Nakon punjenja metanom započinje izloženost mikrovalnim zrakama, dobro poznatim za rad mikrovalne pećnice. Na visokim temperaturama, kemijski spojevi ugljika počinju se topiti i kombinirati s bazom.

CVD tehnologija daje visokokvalitetne dijamante koji nisu inferiorni u svojim svojstvima do danas. Na temelju njih razvija se tehnologija zamjene ploča otpornih na habanje računala, dielektrika i ultra tankih skalpela u oftalmologiji.

Jedan od najnovijih dostignuća je metoda eksplozivne sinteze. Temelji se na kombinaciji grubog zagrijavanja kemijske smjese eksplozijom i naknadnim zamrzavanjem dobivenog minerala. Rezultat je sintetički dijamant s prirodnim svojstvima, proizveden iz kristalnog ugljika. Ali visoki troškovi prisiljavaju kemičare da traže nove varijante sinteze kamene mase.

Među svim dijamantima, sintetički kamenčići čine samo 10% tržišta. Jeftini kristali kubnog cirkonija koriste se za izradu ženskog nakita. Poznate modne kuće ukrašavaju večernje haljine, torbe i cipele koje se koriste u ekskluzivnom dekoru.

Više od 90% umjetnih dijamanata koristi se u industriji. Glavna područja:

• strojevi za precizno brušenje, alati za rezanje tvrdih materijala;
• mikroelektronika i proizvodnja računala;
• obrambena industrija;
• robotike;
• jedinstveni laseri za kirurgiju oka;
• strojarstvo;
• novi alatni strojevi u metalurgiji;
• raketna znanost.

Među najnovijim dostignućima je korištenje sintetičkog dijamanta za proizvodnju umjetnog leća. Transplantacijske operacije su pokazale da čistoća i lakoća rezanja čini implantat idealnim za pacijenta.

Industrija proizvodi sintetički dijamant, toliko sličan prirodnom kristalu da njegova identifikacija zahtijeva niz laboratorijskih testova. Razmotrite najčešće razlike.

• Svi umjetno uzgojeni dijamanti imaju poseban pečat. Označava naziv tvrtke ili laboratorija koji je proizvodio proizvod.

• Za pregled je bolje koristiti ne povećalo, nego snažan mikroskop. U radionicama se defekti otkrivaju spektrografom, sjaje kroz zrake ultraljubičastog zračenja.

• Pravi dijamanti ne reagiraju na elektromagnetsko polje. Kao postupak provjere, možete koristiti ovu osobinu: sintetički kamen privlači snažan magnet.

• Ako kod kuće trebate identificirati dijamant, stavite ga na bijeli debeli papir. Pri pažljivijem pregledu postaju vidljive zone rasta koje nastaju tijekom stvaranja ugljičnog sloja pod visokim tlakom.

• Prirodno kamenje nastaje iz najmanjih pojedinačnih kristala, stoga ima jednoličnu strukturu. Neprirodni proizvodi, kada se detaljno ispitaju pod mikroskopom, čini se da su sastavljeni od mnoštva mikroskopskih kristala.

U samo 10-15 sekundi, dopuštaju, s točnošću od 95-98%, razlikovanje sintetike od prirodnog kamena, daju maksimalne informacije o kvaliteti i strukturi kristala.

Proizvodnja sintetičkih dijamanata opisana je u sljedećem videu.