Dirbtiniai deimantai: kaip jie atrodo, kaip jie juos gauna ir kur jie naudojami?

Deimantai pasižymi išskirtiniu struktūros tankiu, leidžiančiu akmeniui atlaikyti sunkias apkrovas ir aukštą temperatūrą. Ši savybė naudojama kosminiuose eksperimentuose ir vystymuose, gaminant medicinos prietaisus ir precizinius laikrodžius branduolinėje pramonėje. Po pjaustymo gražus mineralinis virsta deimantas, kuris yra vertinamas juvelyrų. Šiuolaikinės technologijos leidžia sukurti ją dirbtinėmis sąlygomis, sumažindamos kainą neprarandant kokybės.

Aktyviam naudojimui pramoniniu mastu gaminami dirbtiniai deimantai nuo 1993 m. Jų kokybė buvo tokia didelė, kad juvelyrai turėjo atlikti specialius testus, kad nustatytų akmenų autentiškumą. Vidutiniam vartotojui skirtumas nebuvo akivaizdus, ​​todėl daugelis įmonių pradėjo naudoti kristalus prabangiems papuošalams kurti.

Šiuolaikinėse laboratorijose auginami keli šio sintetinio akmens tipai: cerussitai, fabulitai, rhinestones, feroelektrikai, moissanites. Gražiausias ir gryniausias laikomas kubiniu cirkonio dioksidu, kuris vadinamas „kubiniu cirkoniu“. Jis naudojamas daugelyje pramonės sričių, papildo Thomas Sabo ir Pandoros mados namų kolekcijas.

Pagrindiniai dirbtinai auginamų deimantų bruožai:

• nebrangios, palyginti su natūraliais akmenimis (kaina 10-15 kartų mažesnė);
• lengva pjauti;
• jokių paslėptų defektų, turinčių įtakos kietumui (oro burbuliukai, įtrūkimai);
• pilnas imitavimas iš tikrųjų deimantų po pjaustymo.

Tarp gražių akmenų mėgėjų taip pat buvo padalytos nuomonės apie natūralaus akmens savybes. Kai kurie iš jų tiki, kad tik tikrasis deimantas gali išstumti blogas dvasias, apsaugoti savo savininką nuo žalos ir blogos akies, ir padeda jam komerciniais reikalais.

Pastaraisiais metais dirbtinius akmenis sukūrė žinomi prekiniai ženklai „Diamond Foundry“, „Helzberg s Diamond Shops“ ir „LifeGem“. Šis verslas Jungtinėse Valstijose laikomas pelningiausiu ir perspektyviausiu, nes žala aplinkai yra minimali. Be to, daugelis geologinių eksperimentų rodo, kad deimantų susidarymo gamtoje laikotarpis baigėsi. Todėl naujų indėlių plėtra netrukus taps praeityje.

Realūs deimantai buvo populiarūs jau kelis šimtmečius. Brangūs deimantai papuošė karališkus drabužius ir karūnus, buvo paveldėti ir buvo įtraukti į daugelio šalių iždo aukso atsargas. Net ir šiandien, supjaustyti mineralai yra geriausia investicija, kuri tik kasmet didina kainą.

Pirmąjį dirbtinį deimantą 1950 m. Gavo Švedijos mokslininkai ASEA laboratorijoje. Ištyrusi savo patirtį, JAV firma General Electric pakartojo 1956 m., Patobulindama technologiją. Per kelis dešimtmečius atsirado naujų metodų ir pokyčių, leidžiančių keisti sintetinių mineralų atspalvį, formą ir dydį. 1967 m. Buvo gautas patentas dėl juvelyrinių akmenų auginimo.

Jų gamybos istorija Tarybų Sąjungoje prasideda nuo pirmojo akmens, kuris buvo sintezuotas fizikos ir aukšto slėgio institute praėjusio amžiaus 50-ųjų pabaigoje. Tačiau aktyvų darbą šia kryptimi vykdo mokslininkas O. I. Leipunsky, kuris 1946 m. ​​Paskelbė daug mokslinių tyrimų ir skaičiavimų.

Tikrasis laimėjimas įvyko praėjusio amžiaus 60-ųjų pradžioje, kai Maskvos aukšto slėgio laboratorijos jaunieji mokslininkai sukūrė specialų spaudą. Su savo pagalba buvo galima sukurti didelės apimties akmenų gamybą: apimtis pasiekė tūkstančius karatų per dieną. Visi pagaminti techniniai deimantai buvo naudojami raketų gamybos ir mechaninės inžinerijos reikmėms, eksportuoti, milijardai pelno.

Pastaraisiais metais naujas technologijas Rusijoje sukūrė privatūs juvelyriniai namai ir mokslinės laboratorijos.

Dirbtinių deimantų, auginamų pirmaujančių chemijos įmonių laboratorijose, yra sunku atskirti nuo realaus akmens skaidrumo ir blizgesio požiūriu. Tačiau visi žinomi metodai reikalauja didelių kapitalo investicijų, yra sunkūs.

HPHT arba aukštas slėgis, aukšta temperatūra yra labiausiai paplitusi technologija. Sintetinių kubinių cirkonio mokslininkų pagrindas sudaro 0,5 mm dydžio akmenis. Specialioje kameroje, remiantis veikimo principu, panašiu į autoklave, susidaro bent 1400 ° C temperatūros ir 55 000 atmosferų slėgio derinys. Gamtos pagrinde yra įvairių cheminių junginių, grafito sluoksnių.

Po 10 dienų po tokios ekspozicijos atsiranda stiprios sigmos obligacijos, jungtis aplink pagrindą sudaro vientisą ir skaidrų akmenį.

Ši technologija yra viena pirmųjų dirbant dirbtinius mineralus. Jis yra plačiai naudojamas, kai reikia sukurti labai stiprią ir aštrią deimantinę danga, sukuriant aukštos kokybės deimantus. Visi komponentai ir deimantiniai pagrindai dedami į specialias kameras, kurios sukuria vakuumą. Užpildžius metaną, prasideda mikrobangų spindulių poveikis, gerai žinomas mikrobangų krosnelės veikimui. Aukštoje temperatūroje cheminiai anglies junginiai pradeda tirpti ir sujungti su baze.

CVD technologija suteikia aukštos kokybės deimantus, kurie nėra žemesni nei jų savybės. Jų pagrindu kuriama nešiojamų kompiuterių, dielektrikos ir ultra-plonų skalpelių plokščių pakeitimo technologija oftalmologijoje.

Vienas iš naujausių pokyčių yra sprogios sintezės metodas. Jis grindžiamas sudėtingo cheminio mišinio kaitinimo sprogimo ir vėlesnio gauto mineralinio užšalimo deriniu. Rezultatas yra sintetinis deimantas su gamtinėmis savybėmis, pagamintas iš kristalinės anglies. Bet didelės kainos jėgos chemikai ieškos naujų akmens masės sintezės variantų.

Tarp visų deimantų sintetiniai akmenys sudaro tik 10% rinkos. Moterų papuošalų gamybai naudojami pigūs kubinių cirkonio kristalai. Garsūs mados namai puošia išskirtinio dekoro vakarines sukneles, rankines ir batus.

Daugiau nei 90% dirbtinių deimantų yra naudojami pramonėje. Pagrindinės sritys:

• didelio tikslumo šlifavimo staklės, įrankiai kietoms medžiagoms pjauti;
• mikroelektronika ir kompiuterių gamyba;
• gynybos pramonė;
• robotika;
• unikalūs akių chirurgijos lazeriai;
• mechaninė inžinerija;
• naujos metalurgijos staklės;
• raketų mokslas.

Tarp naujausių pasiekimų yra sintetinio deimanto naudojimas dirbtinio lęšio gamybai. Transplantacijos operacijos parodė, kad švarumas ir paprastas pjovimas daro implantą idealų pacientui.

Pramonė gamina sintetinį deimantą, panašų į natūralų kristalą, todėl jo identifikavimui reikalingi keli laboratoriniai tyrimai. Apsvarstykite labiausiai paplitusius skirtumus.

• Visi dirbtinai išauginti deimantai turi specialų spaudą. Jame nurodomas produkto arba laboratorijos, gaminančios produktą, pavadinimas.

• Patikrinimui geriau naudoti ne didinamąjį stiklą, bet galingą mikroskopą. Seminaruose defektai aptinkami naudojant spektrografą, blizgesį per ultravioletinių spindulių spindulius.

• Tikrieji deimantai nereaguoja į elektromagnetinį lauką. Kaip patikros metodą galite naudoti šią savybę: sintetinis akmuo pritraukiamas į stiprią magnetą.

• Jei namuose reikia nustatyti deimantą, jis dedamas ant balto storio popieriaus. Atidžiai išnagrinėjus, pastebimos augimo zonos, atsirandančios susidarius anglies sluoksniui esant aukštam slėgiui.

• Gamtiniai akmenys gaminami iš mažiausių atskirų kristalų, todėl turi vienodą struktūrą. Natūralūs produktai, išsamiai išnagrinėti mikroskopu, atrodo, sudaryti iš daugybės mikroskopinių kristalų.

Vos 10-15 sekundžių, jie leidžia 95-98% tikslumu atskirti sintetiką nuo natūralaus akmens, suteikia maksimalią informaciją apie kristalo kokybę ir struktūrą.

Sintetinių deimantų gamyba aprašyta kitame vaizdo įraše.