Što je sintetički dijamant. Tehnologija uzgoja umjetnog kamena

Pozdrav dragi naši! Svi znaju poznatu rečenicu "Djevojčin najbolji prijatelj su dijamanti". Ovo nisu samo jednodnevne sitnice, već najizdržljivija investicija, koja je u kombinaciji i moderan ukras. Po cijeni od njega ponekad i bogatstvo, za koje treba dugo štedjeti, a čekati dar od slučajnog bogatog obožavatelja potpuno je glupo. Ali postoji izvrsna alternativa - umjetni dijamant, koji se izgledom ne razlikuje od pravog, ali košta nekoliko puta jeftinije.

Danas ćete naučiti ne samo o vrstama i metodama dobivanja ovog kamena u umjetno stvorenim uvjetima, već ćete ga pokušati sami napraviti kod kuće ... u mikrovalnoj pećnici!

Svatko je zainteresiran za ime u svijetu nakita kamena stvorenog ne prirodom, već ljudskim rukama. "Očito je lažnjak", kažete i niste u pravu. Činjenica je da morate razlikovati ručnu proizvodnju krivotvorina i visokotehnološki proces koji postupno ponavlja izgled dragocjenog dragulja. Za to se koriste skupa oprema i visokokvalitetne sirovine. Kao rezultat, savršen dijamant, koji čak ni iskusni stručnjak ne može razlikovati od prirodnog.

Zajedničke značajke prirodnog i sintetskog dijamanta

Potočna proizvodnja ovog kamenja imala je dvojak učinak na industriju kamena. S jedne strane, "brat blizanac" pravog dijamanta riješio je problem nedostatka prirodnog kamenja. S druge strane, nepošteni prodavači imaju priliku "umjetno" zamijeniti za pravi kamen i na tome zaraditi mnogo novca.

Kako razlikovati umjetnost prirode od majstorstva moderne industrije dijamanata naučit ćemo malo kasnije, ali za sada o općim značajkama umjetnih i prirodnih dijamanata.

Gotovo su identični u:

• Fizikalna svojstva, struktura atoma, kemijski sastav;
• Prozirnost, stupanj toplinske vodljivosti, čistoća kristalne rešetke;
• Početna sirovina za proizvodnju (kristalizirani čisti ugljik);
• Izgled.

Ako vam je predstavljen prsten s "brulikom" i uvjerit će vas da to nije ništa više od "zlata-dijamanata", nikada nećete posumnjati na prijevaru. Čak i iskusan draguljar pod povećalom ponekad ne može razaznati tragove umjetnog podrijetla kamenčića, pogotovo ako je bijeli, jer se prozirni umjetni dijamant bez primjesa drugih boja ne može razlikovati od prirodnog.

Višestruka paleta sintetičkih dijamanata

Potpuno proziran dijamant smatra se najrjeđim i najskupljim. Iako je kamenje s nijansama također traženo i privlači pogled svojom očaravajućom ljepotom.

Danas se u svijetu proizvodi nekoliko vrsta obojenih umjetnih dijamanata:

• Plava (od blijede do bogate nebeske nijanse, koja se dobiva dodavanjem bora u sastav; dostiže 1,25 karata);
• Žuta (od svijetlo limuna do bogate svijetlo žute, pa čak i narančaste; ova paleta je formirana dušikom; takvi dijamanti mogu doseći 2 karata i mnogo ih je lakše uzgajati od plavih);
• Ružičasta, crvena, lila, zelena (ovisno o dodavanju raznih nečistoća tijekom obrade, možete dobiti dijamante najnevjerojatnijih nijansi).

Malo povijesti o umjetnim dijamantima

Prvi "lažnjaci", nadomjesci za prirodne dijamante, zabilježeni su još 1920. godine.

Charles Parsons izumio je prototip sadašnjeg sintetičkog kristala. Bila je tako vrhunski izvedena da je završila u ogrlici slavne Sibylle Shepard. Dekoracija je kasnije postala jedna od relikvija Britanskog Carstva. Zanimljivo je da do sada nitko nije uspio ponoviti taj prvi “lažni” dijamant, iako sam autor nije bio previše zadovoljan svojom kreacijom.

Prije Drugog svjetskog rata dvije su se američke tvrtke odvažile na masovnu proizvodnju dijamanata. U laboratoriju su proveli prvi eksperiment s ugljikom. Polazni materijal je podvrgnut pritisku i visokim temperaturama. Žar izumitelja splasnuo je tijekom rata, iako su mnogi istraživači sigurni da su dijamanti bili potrebni posebno za vojne potrebe, a zatim je potreba za njima nestala.

Poznat po dijamantima i QUINTUS-u, projektu švedskih biznismena. On je taj koji posjeduje ogromnu seriju kamenja. Korišteni su uglavnom u industriji, jer nisu bili baš lijepi za izradu nakita, čak i grubi, a nisu dosegli estetiku nakita.

Prvi dragocjeni dijamant napravljen je u Tokiju 1997. godine. Bio je zadimljen, s preljevima i žućkastom nijansom karakterističnom za pravi kamen. Danas Japan kontrolira oko 8% svjetske proizvodnje dijamanata. Sjedinjene Države i Kina smatraju se "čudovištima" na polju sinteze kamena.

Sada je to modernizirana proizvodnja koja ljubiteljima nakita omogućuje da zablistaju šik nakitom. Kamenčići uzgojeni u uvjetima "inkubatora" umeću se u privjeske, prstenje, njima ukrašavaju odjeću i obuću. U isto vrijeme, njihov trošak ne pogađa proračun toliko.

Vlasnici velikih lanaca nakita baš i ne dijele entuzijazam zbog masovne poplave tržišta "lažnjacima". Pretpostavlja se da će izgubiti više od 15% dobiti od prodaje prirodnog kamena.

Ako ste izbirljivi i želite imati prave dijamante te ste spremni platiti za njihovo prirodno podrijetlo, savjetujemo vam da sve njihove sintetičke zamjene poznajete “iz viđenja”.

Blizanci dijamanta i kako razlikovati "lažni" kamen od prirodnog

Jedan od najčešćih lažnih dijamanata u našem vremenu je kubni cirkonij. Prvi put je dobiven 1976. godine i radi se o cirkonijevom dioksidu. Kubični cirkonij svjetluca točno poput pravih dijamanata i koristi se posvuda u modernoj industriji nakita. Prodavači obično navode ime kamena na cjeniku, ali beskrupulozni trgovci mogu ga predstaviti kao dragocjenost. Kako razlikovati kubni cirkonij od prirodnog dijamanta? Vrlo jednostavno: potrebno je izvagati dva identična kamena (prirodni i zamjenski). Pravi će težiti više zbog veće gustoće, dok će kubični cirkoni biti lakši.

Vjeruje se da se potonji također može izračunati pomoću ultraljubičastog zračenja. Kada mu je izložen, kubični cirkonij dobiva zeleno-žutu nijansu.

Moissanite je skuplji analog dijamanta. Gotovo ih je nemoguće razlikovati. Znanstveno ime moissanita je silicijev karbid, koji se modernom opremom pretvara u veličanstveni sjajni dragulj.

Pronalazač ovog kamena, Henry Moissan, dobio je Nobelovu nagradu. Prvi je u krateru vulkana pronašao krhotine meteorita koji su kasnije postali sirovina za proizvodnju dijamanata.

Kako prepoznati ovog "dvojnika" i ne biti prevaren pri kupnji? Prirodni dijamant, čudno, nije savršen u izgledu. Površina mu je blago hrapava, za razliku od glatke ljuske moissanita. Ako pažljivo pogledate, možete pronaći crni odraz dijamantnih fragmenata, dok u sintetičkom kamenu nema stranih inkluzija.

Među ostalim zamjenama za dijamante danas se koriste cirkon, bijeli safir i topaz te itrij aluminijski granat.

Pa, ne možemo ne reći o dobro poznatom "staklu" ili kamenčićima. Ranije su se izrađivale od prirodnog gorskog kristala, a sada od jednostavnog stakla i polimera. Georg Friedrich Strass je još u 18. stoljeću došao na ideju nanošenja metalnog praha na donju stranu kristala, čime se postigao efekt zrcalnog dijamanta. Pravi kamenčići danas se nikako ne smatraju lošim oblikom. Koji su poznati proizvodi Swarovski, koji nastoje dobiti sve poznate ljepote svijeta u svojoj kolekciji!

Ne podcjenjujte sve vrste zamjena, one imaju svoju vrijednost u svijetu nakita. Osim toga, njihova proizvodnja je vrlo naporan proces, koji vam omogućuje da dobijete veličanstvene uzorke koji u estetskim kvalitetama nisu niži od prirodnog šljunka.

Toplina, plin i tlak

Uronimo malo dublje u sam tehnički proces, a zatim saznajmo kako dobiti dijamant kod kuće. Ovladajmo, da tako kažemo, profesijom draguljarskih tehnologa kako bismo shvatili koliko je to težak i mukotrpan posao.

Danas postoje dva načina za proizvodnju dijamanta u laboratoriju.

1. Dijamantni prah nalazi se u posebnoj kapsuli, koja se otapa pod pritiskom i visokim temperaturama. Zatim se odvija proces kristalizacije koji traje i do nekoliko mjeseci. Kao rezultat toga, dijamanti s kubičnim aspektima razlikuju se od pravih ne samo po obliku, već i po samom procesu rasta.
2. Druga metoda također uključuje prisutnost komore ispunjene plinom. Kada su izložene protoku energije, molekule plina u vakuumu se uništavaju, a atomi ugljika talože se unutar kapsule u obliku ploča. U dovoljno velikoj komori deseci dijamanata mogu se uzgojiti u nekoliko tjedana. Bit će slojeviti, s grubim crnim rubovima. Ponekad se kamenje ovom metodom dobiva smeđom nijansom, ali sve nečistoće dobro se čiste tijekom procesa toplinske obrade. Zatim majstori počinju rezati.

Uzgajajte dijamant kod kuće

Kao što vidite, proces je vrlo zanimljiv, dobri majstori zarađuju basnoslovne svote u industriji dijamanata. Jeste li spremni okušati se u ovoj profesiji? Onda započnimo naš eksperiment.

Mi ćemo trebati:

• Mikrovalna pećnica;
• 3 olovke (grafit), debljine oko 3 mm;
• 15 cm pamučne niti;
• 2 šalice;
• Maslinovo ulje.

A sada sama akcija:

• Nakapajte malo maslinovog ulja u tanjurić, stavite konac po obodu da upije višak.
• Sada malo podignite konac i zavežite ga u labavi čvor. U njega ćemo provući grafitnu šipku. Može se staviti na 2 čačkalice tako da bude malo iznad površine maslaca. Možete nježno povući oba kraja niti, vezati čvrsti čvor. Ostavite cijelu strukturu pola sata.
• Mikrovalnu pećnicu dobro operite i osušite, ne smije biti ostataka hrane i prašine.
• Okrenite šalicu i stavite je u mikrovalnu pećnicu. Na to stavite dvije preostale šipke, a preko njih pripremljene šipke ulja. Na vrh stavite drugu šalicu. Uključite pećnicu na maksimalnu temperaturu i vrijeme.
• Na kraju će nenauljene šipke ostati netaknute, a površina koja je impregnirana će se otopiti i na njenom mjestu će se formirati dijamant. Ne možete odmah dodirnuti strukturu rukama, inače riskirate opekline.

Možete se diviti vlastitoj kreaciji, pa čak i ako ona ne izgleda kao dragulj, već kao zanat iz seta „Mladi kemičar“, naučili ste osnove „obrade kamena“ i „vađenja dijamanata“.

Kako odabrati

U poslu kupnje nakita teško da se svatko od nas može nazvati stručnjakom, stoga je bolje da nakit kupujete u provjerenim zlatarnama poznatih trgovačkih lanaca.

Slažem se, kupnja dijamanta i njegove krivotvorine od stakla nije baš ugodna. Vjeruje se da svi pravi dijamanti imaju posebnu oznaku. Osim toga, teže od sintetičkih i imaju drugačiju kristalnu rešetku. Krivotvorine su ponekad besprijekornijeg izgleda, bez nečistoća i savršeno glatke površine, mogu reagirati na jake magnete, pa za svaki slučaj, prije kupnje, provedite eksperiment izravno u trgovini. Ako želite biti 100% sigurni, odnesite kamen na pregled gemologu, specijalistu za dijamante. On će sigurno moći utvrditi je li umjetna pred vama ili ne.

Međutim, nositi neprirodno kamenje sada nije nimalo sramotno, pogotovo ako vam proračun ne dopušta kupnju šik pravih dijamanata. Ogrlica ili naušnice s kubičnim cirkonima ili kamenčićima zasjat će još svjetlije od svojih prirodnih kolega, a koštat će nekoliko puta jeftinije od proizvoda s dijamantom.

Dakle, danas smo se upoznali s time što su dijamantni nadomjesci i "s čime se jedu", odnosno kako su nastali, kako se proizvode. Naučili smo sami izvući dijamant iz jednostavne olovke i s pravom se možemo smatrati stručnjacima za ovu temu.

Tim LyubiKamni

Tehnologija proizvodnje sintetičkih dijamanata

Razvoj istraživanja kombinacije visokotlačnih aparata potrebnih za sintezu dijamanata vezan je uz ime pionira istraživanja u području visokih tlakova, profesora P.U. Bridgman. Bridgman je brzo shvatio da sam visoki tlak ne može pretvoriti grafit u dijamant. Prema teoriji, dijamant je stabilan kristalni oblik ugljika već pri tlaku od oko 20 000 atm, ali pri tlaku od 425 000 atm na sobnoj temperaturi i 70 000 atm na temperaturi crvene topline nije došlo do transformacije grafita u dijamant. Istovremeno, dijamant se pri normalnom atmosferskom tlaku ponaša kao potpuno stabilna faza.

Transformacija dijamanta u grafit može se izvesti zagrijavanjem do oko 1500 o C, a to je sugeriralo da su za reverznu transformaciju pri visokim tlakovima potrebne temperature istog reda veličine. Čovjek koji je imao dovoljno sreće da prvi sintetizira dijamant bio je Tracy Hall.

Hall se pridružio General Electric Laboratories 1948., a od 1951. postao je član male istraživačke skupine koja se bavila "Projektom nadtlaka" kako je kodiran rad na sintezi dijamanta. Iako je Hall bio kemičar, shvatio je da je glavna prepreka uspješnom rješavanju problema sinteze dijamanta nedostatak visokotlačne opreme, te je razvio preliminarni dizajn sustava, kasnije nazvanog "polupojas". Bio je to samo prvi korak do uspjeha, ali on je zacrtao put do novog, poznatog "pojasnih" dizajna.

16. prosinca 1954. došao je prvi uspjeh. Hall je kasnije napisao: "Ruke su mi se tresle, srce mi je ubrzano kucalo, osjećao sam slabost u koljenima i morao sam sjesti. Oči su mi uhvatile iskričavo svjetlo s desetaka malih trokutastih lica oktaedarskih kristala... i shvatio sam da konačno je dijamante napravio čovjek." Ovaj pokus je izveden pri tlaku od 70 000 atm i temperaturi od 1600 o C korištenjem grafita i troilita (FeS). Dijamanti su zalijepljeni za tantalov disk, koji se koristi za opskrbu električnom strujom dok se uzorak zagrijava.

Tantal je, osim toga, reducirao FeS u metalno željezo, budući da sama prisutnost sumpora ne može izazvati transformaciju grafita u dijamant. Katalizator ima ulogu otapala u kojem se grafit prvo otapa, a zatim kristalizira u obliku dijamanta. Bez metalnog otapala, brzina transformacije grafita u dijamant je vrlo spora, čak i ako su temperatura i tlak dovoljni.

Aparat za sintezu dijamanta koji je predložio Hall nazvan je "pojas" (belt) jer je središnji dio, gdje se odvija sinteza dijamanta, nosio prsten od volfram karbida s čeličnom trakom visoke čvrstoće. Dva stožasta klipa pokretala je velika hidraulička preša od kaljenog čelika. Dobiveni sintetički dijamanti bili su tehnički.

Glavna poteškoća u stvaranju visokotlačnih i temperaturnih uređaja je u tome što čelici i drugi konstrukcijski materijali brzo gube svoju čvrstoću kada se zagrijavaju. Ovaj problem se može riješiti zagrijavanjem samo unutarnjeg deplasmana i odgovarajućom toplinskom izolacijom kako bi se spriječilo prekomjerno zagrijavanje klipova i remena.

Prema GE patentu, tipična šarža u reakcijskoj komori je mješavina od 5 dijelova grafita, 1 dijela željeza, 1/3 mangana i 1/3 vanadijevog pentoksida. Ova smjesa je zatvorena i zagrijavana do 1700°C na 95,000 atm tijekom 2 minute, zatim ohlađena do 1500°C kroz 8 minuta. Sada se kao otapalo najčešće koristi mješavina nikla i željeza, što omogućuje sintetiziranje dijamanta u manje teškim uvjetima, npr. na 50 000 atm i 1400 o C. Također je dokazano da je grafit kao izvor ugljika mogu se zamijeniti drugim organskim materijalima: drvom, ugljenom, katranom, smolom.

General Electric Company je naknadno zamijenila visokotlačni "pojas" s tetraedarskim tipom dizajna koji je razvio Hall otprilike u isto vrijeme. Njegova glavna prednost bila je uporaba relativno jeftinih preša. U prvoj verziji korištene su četiri neovisno radne preše, postavljene u simetrični okvir i konvergirajuće u središnjem dijelu radnog volumena. Za drugu, jednostavniju modifikaciju, potrebna je samo jedna hidraulička preša, a sile u ostala tri smjera nastaju međudjelovanjem klipova s ​​konusnom površinom čvrstog čeličnog nosača. U tetraedarski prostor koji čine unutarnje površine ovih umetaka montiran je posebno izrađen dio od pirofilita s električnom peći, a to je grafitna cijev. Električna struja se dovodi preko dva nasuprotna klipa ili preko posebnih električnih ulaza. Grafit i metalno otapalo stavljaju se u peć.

Paralelno s radom General Electrica, istraživanje umjetnih dijamanata provodilo je General Swedish Electric Joint Stock Company, poznato kao ASEA. Vjerojatno grupa ASEA nije objavila pojedinosti svoje uspješne sinteze dijamanata 1953. jer su pokušavali dobiti draguljasti materijal i nisu pridavali veliku važnost vrlo malim tehničkim dijamantima. ASEA tehnologija koristila je tlakove od 80.000 do 90.000 atm i temperature do 2760 o C. Veličine dijamanata koje su proizvele obje tvrtke bile su znatno manje od 1 mm. U ASEA pokusima nastalo je 20-50 kristala veličine 0,1-0,5 mm.

U SSSR-u je 1960. Institut za fiziku visokog tlaka Akademije znanosti SSSR-a razvio metodu dobivanja sintetičkih dijamanata. Vodio rad akad. L.F. Vereščagina. Godine 1961. u Institutu za supertvrde materijale Akademije znanosti Ukrajinske SSR razvijena je industrijska tehnologija za sintezu dijamanata. Proces se provodi na temperaturi od 1800-2500 o C i tlaku većem od 50-102 MPa u prisutnosti katalizatora - kroma, nikla, željeza, mangana, platine, kobalta ili drugih metala. Naknadno je otkriveno da dijamanti nastaju tijekom kristalizacije ugljika iz njegove otopine u talini metala katalizatora.

Sinteza dijamanta provodi se u komori tipa "leća" volumena od nekoliko kubičnih centimetara. Zagrijavanje se provodi indukcijom ili izravnim prijenosom električne struje. Kako se udarci približavaju jedan drugome, reakcijska smjesa grafita s niklom (kao i sa slojevitim pirofilitom) se steže. Kao rezultat toga, heksagonalna kristalna rešetka grafita je rekristalizirana u kubičnu strukturu dijamanta. Veličina kristala dijamanta ovisi o vremenu sinteze: pri vremenu reakcije od 3 min. formiraju se kristali težine oko 10 mg, a 30 minuta - 70 mg. Dobiveni su najizdržljiviji kristali veličine do 0,5-0,8 mm.

Proizvodnja nakita od sintetičkih dijamanata

Predstavljamo dijagram aparata koji se koristi za uzgoj velikih kristala dijamanta korištenjem prijenosa ugljika u otopini metala.

Ne treba misliti da proizvodnja sintetičkih industrijskih dijamanata u velikim količinama pojednostavljuje zadatak dobivanja dijamanata takve veličine i kvalitete da se mogu klasificirati kao drago kamenje. Glavna prepreka pokušajima dobivanja velikih kristala je mali volumen u kojem se mogu održavati ekstremni uvjeti tlaka i temperature. Osim toga, potrebno je puno vremena za uzgoj velikih kristala.

Metode za proizvodnju dragulja dijamanata nisu bile patentirane sve do 1967. godine, kada je Robert Wentorf konačno uspio uzgojiti dijamante u sjemenu. Zasjajni kristal je neophodan kako bi se spriječila kristalizacija grafita čak i kada uvjeti eksperimenta odgovaraju području kristalizacije dijamanta. Najteži problem u uzgoju velikih visokokvalitetnih dijamantnih kristala je potreba za održavanjem potrebnih uvjeta u području njegove stabilnosti.

U metodi koju je koristio Wentorf, klica je stavljena u hladni dio otopine na temperaturu od oko 1420 o C, a mali kristali su stavljeni u donji dio na temperaturu od 1450 o C. Raspon tlaka bio je od 55.000 do 60.000 atm. Bolje je da se klica kristala stavi na dno, jer neki od malih kristala formiranih izvan klice plutaju u vruću zonu i tamo se rastvaraju, umjesto da rastu oko klice.

U nekim od Wentorffovih eksperimenata, dijamantni materijal bio je rekristaliziran u grafit. Međutim, istraživači su se također suočili s većim problemom: maksimalna brzina kojom kristali mogu postojano rasti mora se smanjivati ​​kako kristal postaje veći. Utvrđeno je da je za kristal promjera 1 mm najveća brzina stabilnog rasta 0,2 mm/sat. Kada veličina kristala dosegne 5 mm, može doći do stabilnog rasta brzinom od 0,04 mm/sat, a za rast kristala te veličine potrebno je nekoliko dana.

Problem postaje još ozbiljniji ako pokušate uzgojiti veće sintetičke dijamante. Trenutno je veliki sintetički dijamant promjera 6 mm i težine 1 karata (0,2 g). Budući da su niske stope rasta povoljnije za uzgoj velikih kristala, a dugotrajno održavanje visokih temperatura i tlakova skupo, pokazalo se da su veliki sintetski dijamanti skuplji ili usporedivi s cijenom prirodnih kristala sličnih veličina. Gornja fotografija prikazuje sintetičke dijamante od 1 karata koje je uzgojio Robert Wentorff i grafit korišten kao početni materijal.

Bojanje dijamanata provodi se uvođenjem raznih nečistoća u kristale. Dušik daje zelenu boju i vjerojatno je odgovoran za žutu boju kamenja ako je prisutan u niskim koncentracijama. Uvođenje bora daje dijamantu plavu boju. Rijetko plavo prirodno kamenje, posebice poznati dijamant Hope, također duguje svoju boju prisutnosti ovog elementa. Proučavanje svojstava obojenih dijamanata korisno je za razumijevanje nekih dijamanata i načina na koji nastaju u prirodi.

Izravna transformacija grafita u dijamant

Izravna pretvorba grafita u dijamant zahtijeva još ekstremnije uvjete u usporedbi s tehnikom metalnog otapala. To je zbog velike stabilnosti grafita, zbog vrlo jakih veza njegovih atoma. Rezultati prvih pokusa izravne transformacije grafit-dijamant, koje su izveli P. De Carly i J. Jameson iz Allied Chemical Corporationa, objavljeni su 1961. godine.

Za stvaranje tlaka korišten je visoki eksploziv uz pomoć kojeg se oko milijunti dio sekunde (jedna mikrosekunda) održavala temperatura od oko 1200 o C i tlak od oko 300 000 atm. U tim je uvjetima nakon pokusa u uzorku grafita pronađena određena količina dijamanta u obliku vrlo malih čestica. Rezultirajući kristaliti veličine (100 A \u003d 10 nm, ili stotisućiti dio milimetra). Oni se mogu usporediti s takozvanim "karbonadom" koji se nalazi u meteoritima, čije se stvaranje objašnjava visokom temperaturom koja se javlja kada meteorit prolazi kroz guste slojeve atmosfere, te snažnom udarnom energijom koja se javlja kada meteorit udari zemljina površina.

Godine 1963. Francis Bundy iz General Electrica uspio je izravno transformirati grafit u dijamant pri statičkom tlaku većem od 130 000 atm. Takvi su pritisci dobiveni na modificiranom "remenskom" postrojenju s većom vanjskom površinom klipova i manjim radnim volumenom. Za stvaranje takvih pritisaka bilo je potrebno povećati čvrstoću energetskih dijelova instalacije. Eksperimenti su uključivali zagrijavanje iskrom grafitne šipke na temperaturu iznad 2000 o C. Zagrijavanje je vršeno impulsima električne struje, a temperatura potrebna za formiranje dijamanta održavana je nekoliko milisekundi (tisućinki sekunde), što je znatno dulje nego kod pokusi De Carlyja i Jamisona . Veličine novonastalih čestica bile su 2-5 puta veće od onih dobivenih udarnom kompresijom.

U SSSR-u, u Institutu za supertvrde materijale Akademije znanosti Ukrajinske SSR, razvijena je slična tehnologija za dobivanje umjetnih dijamanata. Kod usmjerene eksplozije dolazi do trenutnog porasta tlaka do 200-102 MPa i temperature do 2000 o C te se u grafitu stvaraju mali (do 10-30 mikrona) sintetski dijamanti.

Godine 1963. V. J. Eversol (SAD) patentirao je metodu uzgoja dijamanata iz plinovite faze prezasićene ugljikom (metan, acetilen ili drugi ugljikovodici) pri tlaku ispod 10-102 MPa. Višak površinske energije formiran na grafitno-zrak sučelju potiče stvaranje dijamantnih jezgri. Sličnu su metodu u SSSR-u neovisno razvili B. V. Deryagin i D. V. Fedoseev. Na niskom atmosferskom tlaku uspjeli su dobiti brkove sintetičkog dijamanta iz plinske faze na dijamantnim klicama. Brzina rasta kristala je vrlo niska - oko 0,1 µm/h.

Pozornost ovih znanstvenika privukli su prijedlozi za dobivanje dijamanata pod uvjetima u kojima je grafit stabilan, a dijamant metastabilan (metastabilnost dijamanta znači da može ostati nepromijenjen u tim uvjetima bez obrnute transformacije u grafit). Da bi se grafit pretvorio u dijamant, atomi ugljika moraju biti pobuđeni do stanja visoke energije. To se obično postiže primjenom visokih tlakova i temperatura. Alternativna ideja temelji se na činjenici da ako je moguće dobiti atome ugljika s visokom energetskom razinom, tada je tijekom prijelaza u čvrsto stanje vjerojatnije stvaranje metastabilnog dijamanta nego stabilnog grafita. To je olakšano upotrebom dijamantnih klica kristala, koji pomažu atomima ugljika da se rasporede u redoslijed koji odgovara strukturi dijamanta, a ne strukturi grafita. Vjerojatno metoda koja najviše obećava povezana je s razgradnjom plinova koji sadrže ugljik pri dovoljno niskim tlakovima. Omotajući male dijamantne kristale, plin se raspada, a atomi ugljika talože se na površini klica kristala.

Eversol-ove eksperimente karakteriziraju sljedeći uvjeti: temperatura u rasponu od 600-1600 o C, ukupni tlak plina - jedna atmosfera, koncentracija metana u plinskoj smjesi od 0,015 do 7%. Sjeme je bilo samo 0,1 µm (desettisućiti dio milimetra) u promjeru, što je osiguravalo veliku površinu za taloženje dijamanta. Osim dijamanta, u plinovitoj fazi stvaraju se i nakupine grafita koji se zajedno s dijamantom talože na površini klica kristala. Ako se proces s vremena na vrijeme ne zaustavi radi uklanjanja grafita, njegova koncentracija raste toliko da sprječava daljnje taloženje dijamanta. Za to su povremeno ekstrahirani dijamanti koji su stavljeni u visokotlačnu posudu (od 50 do 200 atm) s vodikom i kalcinirani na temperaturi od 1000 o C. Vodik reagira s grafitom mnogo brže nego s dijamantom, pa se ovim postupkom čisti površinu klica kristala za kasniji rast dijamanata.

Deryaginova grupa je došla do zaključka da je isplativije oksidirati nove grafitne formacije atmosferskim kisikom pri atmosferskom tlaku. Prednost ove metode je što se proces sinteze i odstranjivanje grafita odvija u istom reaktoru koji se puni zrakom tijekom oksidacijske faze procesa. Tipični uvjeti koji se koriste za uzgoj dijamanta ovom metodom karakterizirani su temperaturom od 1020 o C i tlakom metana od 0,07 mm Hg. Umjetnost.

Najveće stope rasta su oko 0,1 mikrona na sat, što osigurava stvaranje oko jednog karata dijamanta na sat u cijelom volumenu reaktora. Vibracija klica pridonosi povećanju kontaktne površine kristala s metanom i dovodi do poboljšanja svojstava sloja koji se uzgaja. Još veće brzine postižu se ozračivanjem površine dijamanata svjetlom visokonaponske ksenonske žarulje punjene plinom. Svjetiljka radi u pulsirajućem načinu rada, potičući brzi rast dijamanta i uvelike sprječavajući nukleaciju grafitnih kristalita. Zabilježeno je da stope rasta u takvim uvjetima dosežu nekoliko mikrometara na sat. Ponekad, pri korištenju ove metode, počinju rasti dijamantni "brkovi" - tanke niti koje strše s različitih mjesta na površini kristala klice. Razlozi za ovaj čudan oblik rasta još nisu jasni.

Eversol metodu u SAD-u razvili su uglavnom J. Angus i njegovi suradnici na Ohio State University. Uvjeti rasta koje koriste: temperatura 1000 o C, tlak metana (pomiješan s vodikom) 0,2 mm Hg. Umjetnost. - bliski su uvjetima eksperimenata koje je provodila Deryaginova grupa. Dobitak težine je obično 6% u 20 sati, što odgovara linearnoj stopi rasta od samo 0,001 µm/dan. Veće stope uočene su u početnom razdoblju procesa, što je vjerojatno posljedica naprezanja uzrokovanih malim razlikama u udaljenostima između atoma ugljika u filmu i kristalu supstrata. Moguće je da su vrlo visoke stope rasta koje su izvijestili sovjetski znanstvenici također karakteristične samo za početnu fazu procesa.

Godine 1970. tvrtka General Electric razvila je metodu za dobivanje velikih sintetičkih kristala dijamanata draguljaste kvalitete na sjemenkama u obliku ploča. Međutim, troškovi uzgoja takvih dijamanata puno su veći od vađenja prirodnih.

Sintetički dijamanti naširoko se koriste za proizvodnju dijamantnih abrazivnih alata, šipki, brusnih i reznih ploča, brusnih pasta, rezača stakla, glodala, svrdla, dlijeta itd. Trenutno se više od 80% potražnje za tehničkim dijamantima pokriva one sintetičke. Trenutno deseci laboratorija u raznim zemljama nastavljaju tražiti racionalniju i učinkovitiju metodu uzgoja dijamanata za tehničke potrebe i svrhe nakita.

Oplemenjivanje dijamanata zračenjem

Priča o sintetičkom dijamantu bila bi nepotpuna bez informacija o korištenju nuklearnog zračenja za proizvodnju obojenih kristala. Razvoj ove metode obrade uzrokovan je iznimnom rijetkošću dijamanata u boji, a ipak je kvalitetan dijamant u boji više od 25% skuplji od svoje bezbojne varijante.

Engleski znanstvenik Sir William Crookes otkrio je da radioaktivno zračenje radija pretvara bezbojni dijamant u zelenu varijantu. Kasnije je utvrđeno da se ova promjena boje javlja kao rezultat bombardiranja kristala alfa česticama, ali zahvaća samo vanjski sloj dijamanta zbog slabe sposobnosti prodiranja alfa čestica u krutinu. Metoda obrade dijamanta zračenjem bila je zaboravljena sve do novog kruga razvoja u kasnim 40-im godinama 20. stoljeća u nuklearnoj fizici.

Deuteroni su bombardirali dijamantne kristale. Dijamant je ostao visoko radioaktivan nekoliko sati, ali ponovno je samo vanjski sloj bio obojen. Utvrđeno je da bombardiranje visokoenergetskim elektronima rezultira blijedoplavom ili zelenom bojom dijamanta, ali ponovno je obojen samo tanki sloj. Ali neutroni, koji imaju veću moć prodora, mogu promijeniti boju cijelog kamena. Nakon zračenja njima dijamanti pozelene, ali zagrijavanjem u inertnom plinu na 900 o C mijenjaju boju prvo u smeđu, a zatim u zlatno žutu. Ozračeni zlatnožuti dijamanti mnogo su privlačniji od zelenih ili smeđih i vrlo su popularni u Sjedinjenim Državama.

U nekim slučajevima reakcija dijamanata na zračenje je raznolikija, pa se mogu dobiti kristali plave, crvene i ljubičaste boje. Ova razlika u boji je zbog nečistoća prisutnih u dijamantima. Većina dijamanata, tzv. dijamanata tipa I, kao nečistoću sadrži dušik koji se unosi u kristal, vjerojatno u srednjoj fazi između formiranja dijamanta u unutrašnjosti Zemlje i trenutka kada on uđe u njezina područja blizu površine. Kod većine dijamanata dušik je raspoređen u obliku najtanjih pločica, ali kod jednog od tisuću raspoređen je ravnomjerno po volumenu kristala. Posljednji tip kristala naziva se Ib, dok su oni najčešći klasificirani kao tip Ia.

Manje uobičajeni tip II kombinira čiste dijamante gotovo bez udjela dušika. Uključuje najveće kamenje. Najčešći dijamanti ove vrste klasificirani su kao tip IIa, a vrlo rijetki dijamanti koji sadrže male koncentracije nečistoća aluminija klasificirani su kao tip IIb. Među dijamantima tipa I6 i II6 ima kristala crvene i ljubičaste boje, zbog čega su skuplji od običnog tipa dijamanata.

Tablica u nastavku pruža informacije o boji ozračenih dijamanata za prodaju. Općenito, ima smisla ozračiti samo velike kristale, budući da povećanje cijene malih dijamanata ne opravdava troškove njihove obrade.

Budući da je u naše vrijeme obrada dijamanata radi promjene njihove boje prilično raširena, pojavio se novi problem. Neki čak i kontrolirano ozračeni dijamanti mogu dugo ostati radioaktivni zbog prisutnosti nečistoća dugoživućih radioaktivnih izotopa. Koliko je ovaj problem ozbiljan nije potpuno jasno. Ali ako postoji neka opasnost za vlasnika ozračenog kamena, trebao bi biti svjestan rezultata kontrole zaostalih radioaktivnosti i opasne metode pročišćavanja minerala. U svakom slučaju, nekontrolirano oplemenjivanje kamenja u trećim zemljama čini ovo kamenje opasnim, jer se ne zna čime je kamen točno ozračen i koje su posljedice tog zračenja. Kupac mora imati izbor da svjesno odbije potencijalno opasnu kupnju.

Analog pravih dragocjenih dijamanata su umjetni dijamanti. Odavno je poznato da igra dijamantnih faseta ima čarobna i očaravajuća svojstva. No, budući da su prirodni dijamanti najskuplji kamen, mnogi jednostavno ne mogu kupiti dijamantni nakit. Zahvaljujući analozima, i žene i muškarci mogu uživati ​​u ljepoti i glamuru nakita od umjetnog kamena. Osim toga, dijamanti se koriste ne samo za izradu nakita, već iu mnogim područjima ljudskog života: znanosti, tehnologiji, medicini. U industriji nije isplativo koristiti visokokvalitetne i dragocjene dijamante. Za to se koristi neispravno kamenje koje ne predstavlja posebnu juvelirsku vrijednost ili umjetno uzgojeni dijamanti. Naziv "dijamant" u prijevodu sa staroindijskog jezika znači "neslomljiv". Druga verzija kaže: ime dolazi od grčke riječi "adamas", što znači "neodoljiv".

Značajke umjetnih dijamanata

Godine 1993. po prvi put se umjetno kamenje počelo pojavljivati ​​na svjetskom tržištu dijamanata kao eksperimentalni uzorci. Neki od njih poslani su na istraživanje u autoritativni laboratorij Gemološkog instituta SAD-a, gdje su znanstvenici zaključili da je razlika između umjetnih dijamanata i prirodnog kamenja prilično značajna, ali neće svaki draguljar ili obični potrošač moći prepoznati i razlikovati pravi kamen od lažnog. Glavno razlikovno svojstvo sintetiziranih umjetnih dijamanata je čistoća i tvrdoća. Umjetni dijamant je najtvrđi kamen na svijetu. Prirodni dijamanti mogu imati pogreške i nedostatke (pukotine, zamućenje ili uključke), što se ne može reći za umjetno kamenje.

Kao što znate, pravi dijamant ima magična svojstva, pomaže u zaštiti osobe od "loših" pogleda i misli, te uravnotežuje živčani sustav. Stručnjaci za astrologiju uvjeravaju da umjetni dijamant također zrači pozitivnom energijom, koja pomaže u teškim trenucima da osoba donese pravu odluku ili napravi pravi izbor. Bez obzira na znak zodijaka, prirodne i umjetno uzgojene dijamante možete nositi na tijelu ili jednostavno držati kod kuće u kutiji za nakit. Raznolikost nakita od umjetnog kamenja danas je prilično velika, te je na prvi pogled potpuno nemoguće razlikovati kamenje od pravog nakita.

Metode uzgoja sintetičkih dijamanata

Sintetski uzorci uzgajaju se u laboratorijima pod posebnim uvjetima uz korištenje visokoprecizne i visokotehnološke opreme. Ali ovaj proces ne zahtijeva tisuće godina, kao za formiranje prirodnog kamenja. Boje i veličine su slobodni po izboru. Jedna od metoda uzgoja umjetnih dijamanata je temperaturni gradijent pomoću posebnih cijevi. Sadrže sljedeće sastojke:

• grafitni prah;
• metalne specijalne legure (djeluju kao katalitičke tvari);
• sjeme za buduće umjetno kamenje.

Kapsula je pod pritiskom (oko 3000 tona) 10 dana. Rast počinje na mjestu gdje je najveći pritisak. Zbog visoke unutarnje temperature (gotovo 1500 ° C), metal se topi, otapajući grafitni prah u sebi. Razlika između temperatura stvara određeni tlak, što pridonosi kretanju nastale mase do "jezgre", gdje se taloži.

Još jedna tehnika za uzgoj laboratorijskih kamenaca zove se CVD (gas deposition). Tehnika se sastoji u zasijavanju posebne ploče (supstrata) s dijamantnim "sjemenom". Ova ploča se postavlja u specijaliziranu instalaciju, koja se prethodno ispumpava do visokog vakuuma. Komora se tada puni mikrovalovima i plinovima. Plazma u vrijeme rasta dijamanata doseže određenu temperaturu (oko 3100 °C).

Pod djelovanjem temperature plinovi se razlažu u plazmu, a molekule ugljika koje se adsorbiraju iz metana talože se u obliku umjetnih dijamanata na ploču.

Kristali imaju ekvivalentne veze, što objašnjava njihovu snagu i tvrdoću. Za umjetni uzgoj koriste se grafit, čađa, šećerni ugljen i razne tvari bogate ugljikom.

Uzgajani dijamanti imaju nekoliko naziva, ali općenito se nazivaju umjetnim ili sintetičkim, iako znanstvena literatura također uključuje nazive kao što su:

• HPHT dijamanti;
• CVD dijamanti.

Znanstvenici ih radije nazivaju "laboratorijsko kamenje" ili "laboratorijski uzgojeni dijamanti".

Kako se sintetički dijamant razlikuje od prirodnog kamenja?

Izgled umjetnih dijamanata nije inferioran prirodnim draguljima, ali ako uzmete u obzir njihov trošak, onda je mnogo niži. Sintetičko kamenje bolje podnosi proces rezanja, tako da se i najmanji kristali mogu pohvaliti besprijekornim rezom. Osim toga, malo sintetičko kamenje puno je jače od prirodnog, pa se pravi dijamanti male veličine gotovo nikada ne nalaze na policama draguljarnica: proces njihovog vađenja iz rude je vrlo naporan. Uz pomoć sintetičkog sitnog kamenja, zlatari stvaraju nemasivan, vrlo lijep nakit s dijamantnim vezom, što uvelike povećava želje potrošača.

Opseg umjetnih dijamanata

Umjetno obrađeno kamenje zbog svoje tvrdoće ima široku primjenu za rezanje i brušenje raznih površina. Danas gotovo sve pile, bušilice, brusilice, alati za brušenje i rezanje imaju dijelove s umjetnim dijamantnim rezom. Umjetno uzgojeno kamenje također se široko koristi kao poluvodič u proizvodnji mikro krugova. Tržnice dijamanata razlikuju se od tržnica nakita jer laboratorijski kamen, osim tvrdoće, ima izvrsnu toplinsku vodljivost, koja je nekoliko puta veća od materijala poput bakra.

Glavni potrošači umjetnog kamenja su draguljari, proizvođači čipova za računalnu opremu, organizacije koje pružaju usluge bušenja.

Danas su dijamantni prahovi vrlo česti za poliranje površina dragog kamenja, zlatnih i srebrnih postavki i silicijskih pločica.

Najveća vrijednost laboratorijskih kamenaca dobivenih CVD metodom leži u njihovoj uporabi u visokotehnološkim područjima ljudske djelatnosti. Umjetno (sintetičko) kamenje koristi se u proizvodnji najmoćnijih laserskih zraka (koje se trenutno koriste u medicini za liječenje smrtonosnih bolesti), stvaranju mobilnih prijenosnih uređaja.

Najveći potencijal za sintetičko kamenje nalazi se u području računalne tehnologije. Dijelovi koje sadrže smatraju se izdržljivijima, mogu kontinuirano raditi na vrlo visokim temperaturama, što nije slučaj, primjerice, sa silikonskim računalnim čipovima. Umjetni dijamant može izdržati visoke temperature, što osigurava njegovu produktivnost, jer o tome ovisi vijek trajanja, učestalost rada opreme i brzina. Godišnje se proizvede gotovo 5 milijardi karata umjetnih dijamanata.

Znanstvenici provode stalna istraživanja koja su već dovela do zaključka da će se umjetni dijamanti koristiti za dobivanje slika pod vodom, slika u području medicine, za detektore u Large Hadron Collideru te u nuklearnim istraživanjima.

Uz sve navedeno, umjetni dijamanti naširoko se koriste u nakitu, što mnogim ženama omogućuje uživanje u lažnom kamenju, ali praktički se ne razlikuje od prirodnog.

Umjetni dijamant nije krivotvorina prirodnog, obrađenog dijamanta. Ovo je industrijski proizvod koji ima strukturu i svojstva prirodnog kamena.

Svojstva sintetiziranih dijamanata

Gotov dijamant se ne može uzgojiti, jer se tako naziva proizvod obrade dijamanta, prirodnog ili dobivenog u procesu sinteze. Mineral i laboratorijski pandan imaju neupadljiv izgled, a tek nakon rezanja postaju dijamanti.

Umjetno uzgojeni dijamant teško je razlikovati od prirodnog. Ima kamenja takve kvalitete da ih je teško identificirati čak iu gemološkom laboratoriju. A cijena im je primjerena prirodnom materijalu.

Zašto se umjetno uzgojeni kristali ne mogu nazvati lažnim dijamantima? I zato što su izrađeni pomoću posebno stvorenih tehnologija, tako da ne samo da su slični, već da ponavljaju karakteristike prirodnog minerala. Umjetni dijamanti poprimaju sljedeće osobine slične dijamantu:

• tvrdoća;
• sjaj;
• indeks loma, poput vode;
• ista specifična težina;
• visoka toplinska vodljivost.

Dakle, kako prepoznati razliku između brušenih prirodnih i umjetno uzgojenih dijamanata? Za diferencijaciju se vodi računa o sljedećim svojstvima kamena dobivenog u tehnološkom procesu:

1. Odziv na jako magnetsko polje.
2. Pod mikroskopom, čak i pri povećanju od 20 puta, teško je naći grešku na kamenu.
3. Zrnasta struktura kristala, koja je vidljiva kada se uzorak poveća 80 puta.
4. Žućkasta nijansa koju dušik ostavlja za sobom.
5. Nema mineralnih inkluzija.
6. Spektralna analiza će pokazati prisutnost metala katalizatora (ako ih ima).

Ali samo infracrvena ili laserska spektrometrija daje točan rezultat. Na tržištu nakita prirodni brušeni dijamanti napola su zamijenjeni kultiviranim. Obično je to kamenje veličine do 1 karata. Neisplativo je sintetizirati veće: takva je proizvodnja mukotrpna i skupa, iako je u Rusiji pomoću novih tehnologija uzgojen umjetni tamnoplavi dijamant težine 10,07 karata.

Tehnologije proizvodnje dijamanata

Za uzgoj dijamanta iz mikroskopskih frakcija koriste se 2 metode:

1. termobarička metoda. Dijamantni prah stavlja se u tlačnu komoru koja je izložena visokom tlaku i vrućem zraku. U ovom slučaju, metalni filmovi se koriste kao katalizatori. Trajanje ciklusa 7-10 dana.

1. CDV metoda. Dijamantno sjeme se stavlja u vakuumsku komoru koja sadrži metan. Električni luk uništava molekule plina, atomi ugljika talože se na izvornom materijalu i kristaliziraju. Kamenje raste za 4-5 dana.

Sintetizirani i prirodni dijamanti imaju istu komponentu - ugljik. Samo prirodni mineral nastaje dugo (nepoznato je kako nastaje), a uzgaja se u laboratoriju za nekoliko dana, čime se može zadovoljiti potražnja ne samo tržišta nakita, već i onaj industrijski.

Proces proizvodnje tu ne završava. Dobiveni uzorci imaju grubu crnu površinu. Ali to se uklanja brušenjem, a nakon rezanja kamen svjetluca.

Po prvi put, dijamant je sintetiziran u drugoj polovici prošlog stoljeća. Oprema za to bila je toliko skupa da je rudarenje bilo jeftinije. Daljnji razvoj industrije omogućio je deset puta manje cijene sintetičkih kristala.

Umjetno i lažno

Umjetni dijamanti vrlo su cijenjeni, prevaranti ih rijetko nude umjesto pravih. Postoji kamenje koje se zbog svog sjajnog sjaja obično naziva zamjenama za dijamante:

1. Cirkonij - inferioran u čvrstoći od moissanita, postaje mutan tijekom godina, sintetskog je podrijetla.

1. Cirkoni su sintetizirano kamenje i nisu dragocjeni.

Bezbojni safir, rutil, fabulit, itrij, galij, Swarovski kristali, akrilni polimeri imaju briljantan sjaj. Zovu se lažnjaci ili krivotvorine jer imaju drugačiju strukturu i svojstva. Kristal koji je najsličniji dijamantu je prirodni mineral moissanite. Ima visoku čvrstoću, sjaj i sjaj se čuvaju dugi niz godina.

Izraslo kamenje ima 3 osnovne boje: žutu, plavu i bezbojnu. Ove boje ne mijenjaju svoju zasićenost tijekom vremena. Lakše je uzgajati žuto kamenje, pa je veće (do 2 karata). Postoje narančasti kristali. Ovu boju daju nečistoće dušika kada uđu u kristalnu rešetku. Teže je uzgajati plave dijamante (nečistoće bora daju boju). Njihova veličina ne prelazi 1,25 karata.

Bezbojne dijamante je teško uzgajati, jer se ne smije dopustiti nečistoćama koje daju boju. Takvi kristali su manje dostupni, ne teže više od 1 karata. Za izradu dijamanata drugih boja (ružičasta, crvena, zelena) nakon uzgoja provodi se posebna obrada. Boja kristala označena je brojem. Bezbojni ima broj 1. Ali to su rijetki kamenčići i zovu ih dijamanti čiste vode.

Proizvodnja umjetnih dijamanata je tražena. Osim u proizvodnji nakita, koriste se u medicini, građevinarstvu, elektronici, nanotehnologiji. Kultivirani dijamanti su kamenje visoke čistoće, besprijekornog su izgleda i vrlo su slični prirodnim.

Dijamante vole sve žene na planeti, ali ne može si svatko priuštiti takav luksuz. Suvremene tehnologije omogućuju stvaranje umjetnog dijamanta, koji je nekoliko puta jeftiniji od prirodnog kamenja.

Dijamant je neophodan ne samo za ljepotu.

Koristi se u industrijskom sektoru, astronautici, medicini i modnoj industriji.

Kako su se pojavili umjetni dijamanti

Prirodni kamen bio je poznat čovječanstvu prije više desetaka stoljeća. Ljubitelji nevjerojatne briljantnosti bili su spremni platiti okrugli iznos za dijamant. Ljubitelji prijevara smišljali su svakakve trikove kako bi došli do novca. Gorski kristal, kubni cirkonij, moissanit davani su za dijamant. Stvaranje umjetnog kamena proganjalo je čovječanstvo, i krajem 19. stoljeća znanstvenici su počeli proučavati sastav kamena i njegovu strukturu.

Zbog svojih jedinstvenih karakteristika, dragulj ima visoku cijenu na tržištu nakita. Tvrdoća, visoka toplinska vodljivost, jaka disperzija, optička prozirnost i otpornost na habanje - ova svojstva cijene ne samo draguljari, već i stručnjaci u raznim područjima znanosti, od industrije do medicine.

Kako bi sve sfere života mogle koristiti dijamante u svojoj industriji, ljudi su počeli smišljati kako uzgajati dijamante.

Umjetni dijamanti nazivaju se sintetički, odnosno stvoreni u laboratoriju.

Godine 1950. švedski su znanstvenici prvi sintetizirali dragulj, a nekoliko godina kasnije na tržištu je bilo moguće kupiti kamen umjetnog podrijetla za izradu nakita. Nedavno je moderno tržište nakita gotovo u potpunosti zastupljeno nakitom s umjetnim kamenjem.

Obična osoba vjerojatno neće moći razlikovati lažni od pravog dragulja, pa mnogi proizvođači iskorištavaju nedostatak znanja među ljudima.

Proces uzgoja

Kako se zove umjetno uzgojeni dijamant - zna svaka osoba koja je bila zainteresirana za tehnologiju njegove proizvodnje. Trenutno postoji nekoliko tehnologija za sintetičku proizvodnju umjetnog nakita.

Najtrajnija, ali ujedno i skupa tehnologija proizvodnje - od kristalnog ugljika. Ugljik se stavlja u posebnu prešu, na kojoj pumpe uz pomoć vode stvaraju visoki tlak i na taj način obrađuju materijal.

Nadalje, takav poseban materijal kao što je rashladno sredstvo zamrzava vodu, povećavajući tako pritisak za 10 puta. U sljedećoj fazi, u komoru se dovodi snažan strujni naboj, a pod utjecajem vode i struje, kamen se transformira. Odleđivanjem komore možete dobiti gotov umjetni proizvod.

Eksplozija uz pomoć metana omogućuje stvaranje kamene mase - to je ono što stručnjaci nazivaju umjetnim dijamantom. Ova tehnologija je jeftinija od uzgoja iz ugljika.

Metan se može koristiti na dva načina. Kada koristite prvi, dijamanti će se pokazati malim, ali s visokim postotkom gotovog proizvoda. Druga metoda vam omogućuje da izgradite kamenu masu, ali temperatura obrade će doseći 1100 stupnjeva.

Popularni naslovi

Sintetički dijamanti sada imaju nekoliko varijanti. Glavni su:

• vještački dijamant;
• rutil;
• kubični cirkonij;
• moissanite;
• feroelektričan;
• fabulit;
• cerusit.

U slučaju cirkonijevog dioksida koristi se naziv cirkon. Međutim, ne zaboravite da se cirkonij ne odnosi na prirodno kamenje. Zauzvrat, kubični cirkonij ima visoku čvrstoću, visoku disperziju i stupanj refrakcije.

Kubični cirkonij toliko dobro imitira dijamant da ga svi stručnjaci ne mogu razlikovati iz prve. Ako tražite najkvalitetniji lažni sjajni kamen, onda se može smatrati moissanitom. Njegova optička svojstva bolja su od dijamanta, a njegova fizička svojstva nisu lošija od prirodnog dijamanta. Moissanit može ustupiti dijamantu samo u tvrdoći. Rhinestones su popularan proizvod na tržištu. Zahvaljujući olovnom staklu, kamenčići se lijepo igraju na suncu.

Opseg primjene

Gotovo 90% svih kamenja koristi se u industriji i znanosti.

Najčišće kamenje koristi se u nanotehnologiji, kao iu strojogradnji.

Uz njihovu pomoć možete stvoriti alate s povećanom snagom.

Ovi alati su:

• brusni kotači;
• diskovi za poliranje;
• svrdlo.

Sintetički dijamant našao je široku primjenu u industriji mode i ljepote. Rhinestones se koriste u odjeći, kao iu nakitu i za ukrašavanje cipela.

Umjetni materijal izvrsna je alternativa prirodnom dijamantu. Takav kamen može se koristiti u raznim područjima industrije, mode i medicine, kao iu razvoju posebnih nanotehnologija.