Τεχνητά διαμάντια: πώς φαίνονται, πώς τα παίρνουν και πού χρησιμοποιούνται;

Τα διαμάντια διακρίνονται από μια μοναδική πυκνότητα της δομής, επιτρέποντας στην πέτρα να αντέξει τα βαριά φορτία και τις υψηλές θερμοκρασίες. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται σε διαστημικά πειράματα και εξελίξεις, στην κατασκευή ιατρικών συσκευών και ρολογιών ακριβείας στην πυρηνική βιομηχανία. Μετά την κοπή ενός πανέμορφου ορυκτού μετατρέπεται σε ένα διαμάντι, το οποίο εκτιμάται από κοσμηματοπωλεία. Η σύγχρονη τεχνολογία σας επιτρέπει να την δημιουργήσετε σε τεχνητές συνθήκες, μειώνοντας την τιμή χωρίς να χάσετε την ποιότητα.

Για ενεργητική χρήση σε βιομηχανική κλίμακα έχουν κατασκευαστεί τεχνητά διαμάντια από το 1993. Η ποιότητα τους ήταν τόσο υψηλή ώστε οι κοσμηματοπωλεία έπρεπε να διεξάγουν ειδικές δοκιμές για να καθορίσουν την αυθεντικότητα των λίθων. Για τον μέσο καταναλωτή, η διαφορά δεν ήταν προφανής, έτσι πολλές εταιρείες άρχισαν να χρησιμοποιούν κρυστάλλους για να δημιουργήσουν πολυτελή κοσμήματα.

Στα σύγχρονα εργαστήρια αναπτύσσονται διάφοροι τύποι αυτής της συνθετικής πέτρας: cerussites, fabulites, rhinestones, ferroelectrics, moissanites. Το πιο όμορφο και καθαρό θεωρείται κυβικό διοξείδιο ζιρκονίου, το οποίο ονομάζεται "κυβικά ζιρκονία". Χρησιμοποιείται σε πολλές περιοχές της βιομηχανίας, συμπληρώνει τις συλλογές των σπιτιών μόδας του Thomas Sabo και της Πανδώρας.

Τα κύρια χαρακτηριστικά των τεχνητά αναπτυσσόμενων διαμαντιών:

• χαμηλό κόστος σε σύγκριση με τις φυσικές πέτρες (η τιμή είναι 10-15 φορές λιγότερη)?
• ευκολία κοπής.
• Δεν υπάρχουν κρυμμένα ελαττώματα που επηρεάζουν τη σκληρότητα (φυσαλίδες αέρα, ρωγμές).
• πλήρης απομίμηση του πραγματικού διαμαντιού μετά την περικοπή.

Μεταξύ των λάτρεις των όμορφων πετρών, οι απόψεις για τις ιδιότητες της μη φυσικής πέτρας ήταν επίσης διαιρεμένες. Μερικοί από αυτούς πιστεύουν ότι μόνο ένα αληθινό διαμάντι είναι σε θέση να απομακρύνει τα κακά πνεύματα, να προστατεύει τον ιδιοκτήτη του από τις ζημιές και το κακό μάτι και τον βοηθά στις εμπορικές υποθέσεις.

Τα τελευταία χρόνια, οι τεχνητές πέτρες έχουν αναπτυχθεί από γνωστές μάρκες Diamond Foundry, Diamond Shops του Helzberg και LifeGem. Αυτή η επιχείρηση στις Ηνωμένες Πολιτείες θεωρείται η πιο κερδοφόρα και ελπιδοφόρα, καθώς η ζημιά στο περιβάλλον είναι ελάχιστη. Επιπλέον, πολλά γεωλογικά πειράματα αποδεικνύουν ότι η περίοδος του σχηματισμού διαμαντιών στη φύση έχει τελειώσει. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη νέων καταθέσεων θα γίνει σύντομα θέμα του παρελθόντος.

Τα πραγματικά διαμάντια είναι δημοφιλή εδώ και αρκετούς αιώνες. Πολύτιμα διαμάντια διακοσμούσαν τα βασιλικά ρούχα και στέμματα, κληρονομούνταν και συμπεριλήφθηκαν στα χρυσά αποθέματα του θησαυροφυλακίου πολλών χωρών. Ακόμη και σήμερα, τα αποκομμένα ορυκτά είναι η καλύτερη επένδυση, η οποία αυξάνει μόνο τις τιμές κάθε χρόνο.

Το πρώτο τεχνητό διαμάντι αποκτήθηκε το 1950 από Σουηδούς επιστήμονες στο εργαστήριο της ASEA. Μετά την έρευνα της εμπειρίας τους, η αμερικανική εταιρεία General Electric επανέλαβε το 1956, έχοντας βελτιώσει την τεχνολογία. Κατά τη διάρκεια αρκετών δεκαετιών, έχουν προκύψει νέες μέθοδοι και εξελίξεις που επέτρεψαν την αλλαγή της απόχρωσης, του σχήματος και του μεγέθους του συνθετικού μετάλλου. Το 1967, ελήφθη δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την καλλιέργεια πέτρινων κοσμημάτων.

Η ιστορία της παραγωγής τους στη Σοβιετική Ένωση αρχίζει με την πρώτη πέτρα, η οποία συντέθηκε στο Ινστιτούτο Φυσικής και Υψηλής Πίεσης στα τέλη της δεκαετίας του 50 του περασμένου αιώνα. Αλλά το ενεργό έργο προς την κατεύθυνση αυτή διεξάγεται από τον επιστήμονα O. I. Leipunsky, ο οποίος δημοσίευσε πολλές επιστημονικές εργασίες και υπολογισμούς το 1946.

Η πραγματική επανάσταση συνέβη στις αρχές της δεκαετίας του 60 του περασμένου αιώνα, όταν νέοι επιστήμονες του εργαστηρίου υψηλής πιέσεως στη Μόσχα δημιούργησαν έναν ειδικό τύπο. Με τη βοήθειά του, ήταν δυνατό να δημιουργηθεί μια μεγάλης κλίμακας παραγωγή πετρωμάτων βαρέως τύπου: ο όγκος έφτασε τις χίλιες καράτια την ημέρα. Όλα τα κατασκευασμένα τεχνικά διαμάντια χρησιμοποιήθηκαν για τις ανάγκες της παραγωγής πυραύλων και της μηχανολογίας, εξήχθησαν, φέρνοντας δισεκατομμύρια σε κέρδη.

Τα τελευταία χρόνια, οι νέες τεχνολογίες στη Ρωσία έχουν αναπτυχθεί από ιδιωτικά κοσμήματα και επιστημονικά εργαστήρια.

Τα τεχνητά διαμάντια που καλλιεργούνται στα εργαστήρια των κορυφαίων εταιρειών χημικών είναι δύσκολο να διακριθούν από την πραγματική πέτρα από την άποψη της διαφάνειας και της λαμπρότητας. Αλλά όλες οι γνωστές μέθοδοι απαιτούν μεγάλες επενδύσεις κεφαλαίου, είναι επίπονες.

HPHT ή υψηλή πίεση, η υψηλή θερμοκρασία είναι η πιο κοινή τεχνολογία. Η βάση των συνθετικών κυβικών ζιρκονίων επιστήμονες βάζουν πραγματικές πέτρες μεγέθους 0,5 mm. Σε ένα ειδικό θάλαμο, με την αρχή λειτουργίας που μοιάζει με ένα αυτόκλειστο, δημιουργείται ένας συνδυασμός θερμοκρασίας τουλάχιστον 1400 ° C και πίεσης 55.000 ατμοσφαιρών. Διαφορετικές χημικές ενώσεις, στρώματα γραφίτη, τοποθετούνται πάνω στη φυσική βάση.

Μετά από 10 ημέρες τέτοιας έκθεσης, εμφανίζονται ισχυροί δεσμοί σίγμα, οι συνδέσεις γύρω από τη βάση σχηματίζονται σε μια συμπαγή και διαφανή πέτρα.

Αυτή η τεχνολογία είναι μία από τις πρώτες στην καλλιέργεια τεχνητών ορυκτών. Χρησιμοποιείται ευρέως όταν χρειάζεται να δημιουργήσετε μια πολύ ισχυρή και απότομη επίστρωση με διαμάντια, δημιουργώντας διαμάντια υψηλής ποιότητας. Όλα τα εξαρτήματα και το υπόστρωμα διαμαντιών τοποθετούνται σε ειδικούς θαλάμους που δημιουργούν κενό. Μετά την πλήρωση με μεθάνιο, αρχίζει η έκθεση σε ακτίνες μικροκυμάτων, γνωστή για τη λειτουργία του φούρνου μικροκυμάτων. Σε υψηλές θερμοκρασίες, οι χημικές ενώσεις άνθρακα αρχίζουν να τήκονται και να συνδυάζονται με τη βάση.

Η τεχνολογία CVD δίνει υψηλής ποιότητας διαμάντια που δεν είναι κατώτερα στις ιδιότητές τους μέχρι σήμερα. Στη βάση τους, αναπτύσσεται η τεχνολογία αντικατάστασης των ανθεκτικών στη φθορά πλακετών υπολογιστών, διηλεκτρικών και εξαιρετικά λεπτών νυστέλων στην οφθαλμολογία.

Μία από τις τελευταίες εξελίξεις είναι η μέθοδος εκρηκτικής σύνθεσης. Βασίζεται σε ένα συνδυασμό σκληρής θέρμανσης ενός χημικού μείγματος μέσω έκρηξης και επακόλουθης κατάψυξης του λαμβανόμενου ορυκτού. Το αποτέλεσμα είναι ένα συνθετικό διαμάντι με φυσικές ιδιότητες, που παράγεται από κρυσταλλικό άνθρακα. Αλλά το υψηλό κόστος αναγκάζει τους χημικούς να αναζητήσουν νέες παραλλαγές της σύνθεσης της πέτρας μάζας.

Μεταξύ όλων των διαμαντιών, οι συνθετικές πέτρες αντιπροσωπεύουν μόνο το 10% της αγοράς. Φτηνές κρύσταλλοι κυβικών ζιρκονίων χρησιμοποιούνται για την κατασκευή γυναικείων κοσμημάτων. Τα περίφημα σπίτια μόδας διακοσμούν μαζί τους βραδινά φορέματα, τσάντες και παπούτσια, που χρησιμοποιούνται αποκλειστικά για ντεκόρ.

Περισσότερο από το 90% των τεχνητών διαμαντιών χρησιμοποιείται στη βιομηχανία. Κύριοι τομείς:

• μηχανές λείανσης υψηλής ακρίβειας, εργαλεία κοπής σκληρών υλικών,
• μικροηλεκτρονική και κατασκευή ηλεκτρονικών υπολογιστών ·
• αμυντική βιομηχανία ·
• ρομποτική;
• μοναδικά λέιζερ για χειρουργική επέμβαση οφθαλμών.
• μηχανική μηχανική ·
• νέα μηχανολογικά εργαλεία στη μεταλλουργία.
• επιστήμη πυραύλων.

Μεταξύ των τελευταίων επιτευγμάτων είναι η χρήση συνθετικού διαμαντιού για την κατασκευή τεχνητού φακού. Οι μεταμοσχεύσεις έχουν δείξει ότι η καθαριότητα και η ευκολία κοπής καθιστούν το εμφύτευμα ιδανικό για τον ασθενή.

Η βιομηχανία παράγει συνθετικό διαμάντι, τόσο παρόμοιο με ένα φυσικό κρύσταλλο που η ταυτοποίησή του απαιτεί μια σειρά εργαστηριακών δοκιμών. Εξετάστε τις πιο κοινές διαφορές.

• Όλα τα τεχνητά διαμάντια έχουν ειδική σφραγίδα. Αναφέρει το όνομα της εταιρείας ή του εργαστηρίου που παρήγαγε το προϊόν.

• Για επιθεώρηση είναι προτιμότερο να μην χρησιμοποιείτε μεγεθυντικό φακό, αλλά ένα ισχυρό μικροσκόπιο. Στα εργαστήρια, τα ελαττώματα ανιχνεύονται χρησιμοποιώντας φασματογράφο, λάμπει μέσα από τις ακτίνες του υπεριώδους.

• Τα πραγματικά διαμάντια δεν αντιδρούν στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Ως μέθοδος επαλήθευσης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την ιδιότητα: μια συνθετική πέτρα προσελκύεται από έναν ισχυρό μαγνήτη.

• Αν χρειαστεί να εντοπίσετε ένα διαμάντι στο σπίτι, τοποθετείται σε λευκό παχύ χαρτί. Με την προσεκτικότερη εξέταση, οι ζώνες ανάπτυξης που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια του σχηματισμού μιας στρώσης άνθρακα υπό υψηλή πίεση καθίστανται αισθητές.

• Οι φυσικές πέτρες δημιουργούνται από τους μικρότερες μονές κρύσταλλοι, επομένως, έχουν μια ομοιόμορφη δομή. Τα αφύσικα προϊόντα, όταν εξετάζονται λεπτομερώς υπό μικροσκόπιο, φαίνεται να αποτελούνται από ένα πλήθος μικροσκοπικών κρυστάλλων.

Σε μόλις 10-15 δευτερόλεπτα, επιτρέπουν, με ακρίβεια 95-98%, να διακρίνουν τα συνθετικά από μια φυσική πέτρα, να παρέχουν τις μέγιστες πληροφορίες για την ποιότητα και τη δομή του κρυστάλλου.

Η παραγωγή συνθετικών διαμαντιών περιγράφεται στο επόμενο βίντεο.