บ้าน › เด็ก › เพชรสังเคราะห์คืออะไร เทคโนโลยีการปลูกหินเทียม

เพชรสังเคราะห์คืออะไร เทคโนโลยีการปลูกหินเทียม

สวัสดีคนที่รักของเรา! ทุกคนรู้จักวลีที่โด่งดัง "เพื่อนที่ดีที่สุดของหญิงสาวคือเพชร" สิ่งเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงเครื่องประดับเล็ก ๆ หนึ่งวัน แต่เป็นการลงทุนที่คงทนที่สุดซึ่งเมื่อรวมกันแล้วยังเป็นการตกแต่งที่ทันสมัยอีกด้วย ค่าใช้จ่ายของเขาบางครั้งโชคลาภซึ่งจะช่วยเป็นเวลานานและการรอของขวัญจากแฟนรวยแบบสุ่มนั้นโง่อย่างสมบูรณ์ แต่มีทางเลือกที่ดี - เพชรเทียมซึ่งไม่แตกต่างจากของจริง แต่มีราคาถูกกว่าหลายเท่า

วันนี้คุณจะได้เรียนรู้ไม่เพียง แต่เกี่ยวกับประเภทและวิธีการในการรับหินก้อนนี้ในสภาพที่ประดิษฐ์ขึ้น แต่ยังพยายามทำเองที่บ้าน ... ในไมโครเวฟ!

ทุกคนสนใจชื่อในโลกแห่งเครื่องประดับของหินที่สร้างขึ้นโดยธรรมชาติไม่ใช่ แต่ด้วยมือมนุษย์ “เห็นได้ชัดว่ามันเป็นของปลอม” คุณพูดและคุณคิดผิด ความจริงก็คือคุณต้องแยกความแตกต่างระหว่างการผลิตงานฝีมือของปลอมและกระบวนการไฮเทคที่ค่อย ๆ ทำซ้ำลักษณะที่ปรากฏของอัญมณีล้ำค่า ด้วยเหตุนี้จึงใช้อุปกรณ์ราคาแพงและวัตถุดิบคุณภาพสูง เป็นผลให้เพชรที่สมบูรณ์แบบซึ่งแม้แต่ผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์ก็ไม่สามารถแยกแยะได้จากเพชรธรรมชาติ

ลักษณะทั่วไปของเพชรธรรมชาติและเพชรสังเคราะห์

การผลิตหินเหล่านี้มีผลสองเท่าต่ออุตสาหกรรมหิน ในอีกด้านหนึ่ง "พี่ชายฝาแฝด" ของเพชรแท้แก้ปัญหาการขาดแคลนหินธรรมชาติ ในทางกลับกัน ผู้ขายที่ไม่ซื่อสัตย์มีโอกาสที่จะส่งต่อ "ของเทียม" สำหรับหินจริงและรับเงินเป็นจำนวนมาก

เราจะเรียนรู้วิธีแยกแยะศิลปะแห่งธรรมชาติจากความเชี่ยวชาญของอุตสาหกรรมเพชรสมัยใหม่ในภายหลัง แต่สำหรับตอนนี้ เกี่ยวกับคุณสมบัติทั่วไปของเพชรเทียมและเพชรธรรมชาติ

เกือบจะเหมือนกันใน:

คุณสมบัติทางกายภาพ โครงสร้างอะตอม องค์ประกอบทางเคมี
ความโปร่งใส ระดับการนำความร้อน ความบริสุทธิ์ของตาข่ายคริสตัล
วัตถุดิบเบื้องต้นสำหรับการผลิต (คาร์บอนบริสุทธิ์ที่ตกผลึก);
รูปร่าง.

หากคุณได้รับแหวนที่มี "brulik" และพวกเขาจะรับรองกับคุณว่าไม่ใช่อะไรมากไปกว่า "เพชรทอง" คุณจะไม่สงสัยว่ามีการฉ้อโกง แม้แต่นักอัญมณีที่มีประสบการณ์ภายใต้แว่นขยาย บางครั้งไม่สามารถแยกแยะร่องรอยของแหล่งกำเนิดของกรวด โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเป็นสีขาว เนื่องจากเพชรเทียมโปร่งใสที่ไม่มีสีอื่นเจือปนไม่สามารถแยกแยะออกจากเพชรธรรมชาติได้

จานสีหลายเหลี่ยมเพชรสังเคราะห์

เพชรที่โปร่งใสอย่างสมบูรณ์ถือเป็นเพชรที่หายากและมีราคาแพงที่สุด แม้ว่าหินที่มีเฉดสียังเป็นที่ต้องการและดึงดูดสายตาด้วยความงามอันน่าหลงใหล

ปัจจุบันมีการผลิตเพชรเทียมสีหลายประเภทในโลก:

สีน้ำเงิน (จากสีซีดถึงสีท้องฟ้าที่อุดมไปด้วยซึ่งได้มาจากการเพิ่มโบรอนในองค์ประกอบถึง 1.25 กะรัต)
สีเหลือง (ตั้งแต่มะนาวอ่อนไปจนถึงสีเหลืองสดใสและแม้กระทั่งสีส้ม จานสีนี้ประกอบด้วยไนโตรเจน เพชรดังกล่าวสามารถเข้าถึง 2 กะรัตและเติบโตได้ง่ายกว่าเพชรสีน้ำเงินมาก)
ชมพู, แดง, ม่วง, เขียว (ขึ้นอยู่กับการเพิ่มสิ่งสกปรกต่าง ๆ ในระหว่างการประมวลผลคุณสามารถรับเพชรที่มีเฉดสีที่น่าทึ่งที่สุด)

ประวัติเล็กน้อยเกี่ยวกับเพชรเทียม

"ของปลอม" ตัวแรกที่ใช้แทนเพชรธรรมชาติ ถูกบันทึกเมื่อต้นปี พ.ศ. 2463

Charles Parsons ได้คิดค้นต้นแบบของคริสตัลสังเคราะห์ในปัจจุบัน มันถูกประหารชีวิตอย่างยอดเยี่ยมจนมาอยู่ในสร้อยคอของ Sibylla Shepard ที่มีชื่อเสียง การตกแต่งต่อมาได้กลายเป็นหนึ่งในพระธาตุของจักรวรรดิอังกฤษ ที่น่าสนใจคือจนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครสามารถทำซ้ำเพชร "ปลอม" ตัวแรกได้แม้ว่าผู้เขียนเองจะไม่ค่อยพอใจกับการสร้างของเขา

ก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง บริษัทสหรัฐสองแห่งได้เสี่ยงในการผลิตเพชรจำนวนมาก ในห้องปฏิบัติการ พวกเขาทำการทดลองครั้งแรกโดยใช้คาร์บอน วัสดุเริ่มต้นอยู่ภายใต้แรงดันและอุณหภูมิสูง ความคลั่งไคล้ของนักประดิษฐ์ลดลงในช่วงสงคราม แม้ว่านักวิจัยหลายคนมั่นใจว่าเพชรจำเป็นสำหรับความต้องการทางทหารโดยเฉพาะ และจากนั้นความต้องการเพชรเหล่านั้นก็หายไป

เป็นที่รู้จักในเรื่องเพชรและ QUINTUS ซึ่งเป็นโครงการของนักธุรกิจชาวสวีเดน เขาเป็นคนที่เป็นเจ้าของหินก้อนใหญ่ ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมเนื่องจากไม่สวยงามมากสำหรับการสร้างเครื่องประดับ แม้จะหยาบคาย และไม่เข้าถึงความสวยงามของเครื่องประดับ

เพชรล้ำค่าชิ้นแรกถูกสร้างขึ้นในโตเกียวในปี 1997 มันเป็นควัน มีน้ำล้นและมีลักษณะเป็นสีเหลืองอ่อนของหินจริง ปัจจุบัน ญี่ปุ่นควบคุมการผลิตเพชรประมาณ 8% ของโลก สหรัฐอเมริกาและจีนถือเป็น "สัตว์ประหลาด" ในด้านของการสังเคราะห์หิน

ตอนนี้เป็นการผลิตที่คล่องตัวที่ช่วยให้คนรักเครื่องประดับเปล่งประกายด้วยเครื่องประดับเก๋ไก๋ ก้อนกรวดที่ปลูกในสภาพ "ตู้ฟักไข่" จะถูกใส่เข้าไปในจี้, แหวน, ตกแต่งเสื้อผ้าและรองเท้าด้วย ในขณะเดียวกันต้นทุนก็ไม่ได้กระทบงบประมาณมากนัก

เจ้าของโซ่เครื่องประดับขนาดใหญ่ไม่ได้แบ่งปันความกระตือรือร้นเกี่ยวกับน้ำท่วมครั้งใหญ่ของตลาดด้วย "ของปลอม" สันนิษฐานว่าพวกเขาจะสูญเสียมากกว่า 15% ของกำไรจากการขายหินธรรมชาติ

หากคุณเป็นคนจู้จี้จุกจิกและต้องการมีเพชรแท้และพร้อมที่จะจ่ายสำหรับแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ เราขอแนะนำให้คุณรู้จักสารทดแทนสังเคราะห์ทั้งหมด "โดยการมองเห็น"

เพชรแฝดและวิธีแยกแยะหิน "ปลอม" ออกจากหินธรรมชาติ

หนึ่งในเพชรปลอมที่พบบ่อยที่สุดในยุคของเราคือคิวบิกเซอร์โคเนีย ได้รับครั้งแรกในปี พ.ศ. 2519 และเป็นเซอร์โคเนียมไดออกไซด์ คิวบิกเซอร์โคเนียส่องแสงระยิบระยับเหมือนเพชรแท้ และถูกใช้ทุกที่ในอุตสาหกรรมเครื่องประดับสมัยใหม่ โดยปกติผู้ขายจะระบุชื่อหินบนป้ายราคา แต่ผู้ค้าที่ไร้ยางอายสามารถส่งต่อให้มีค่าได้ วิธีแยกแยะ cubic zirkonia จากเพชรธรรมชาติ? ง่ายมาก: คุณต้องชั่งน้ำหนักหินที่เหมือนกันสองก้อน (แบบธรรมชาติและแบบทดแทน) ของจริงจะมีน้ำหนักมากขึ้นเนื่องจากมีความหนาแน่นมากขึ้น ในขณะที่เซอร์โคเนียลูกบาศก์จะเบากว่า

เป็นที่เชื่อกันว่าหลังสามารถคำนวณได้โดยใช้รังสีอัลตราไวโอเลต เมื่อสัมผัสกับมัน คิวบิกเซอร์โคเนียจะได้สีเขียวเหลือง

Moissanite เป็นอะนาล็อกที่มีราคาแพงกว่าของเพชร แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแยกพวกเขาออกจากกัน ชื่อวิทยาศาสตร์ของ moissanite คือซิลิกอนคาร์ไบด์ซึ่งถูกแปรสภาพเป็นอัญมณีที่ส่องประกายงดงามด้วยอุปกรณ์ที่ทันสมัย

ผู้ค้นพบหินก้อนนี้ Henry Moissan ได้รับรางวัลโนเบล เขาเป็นคนแรกที่พบเศษอุกกาบาตในปล่องภูเขาไฟ ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นวัตถุดิบในการผลิตเพชร

วิธีการรับรู้ "สองเท่า" นี้และไม่ถูกหลอกเมื่อซื้อ? เพชรธรรมชาตินั้นดูไม่สมบูรณ์แบบนัก พื้นผิวขรุขระเล็กน้อย ตรงกันข้ามกับเปลือกเรียบของมอยซาไนต์ หากมองใกล้ ๆ คุณจะเห็นเศษเพชรสะท้อนสีดำ ในขณะที่หินสังเคราะห์ไม่มีสิ่งแปลกปลอมเจือปน

ปัจจุบันมีการใช้เพทาย แซฟไฟร์สีขาว บุษราคัม และโกเมนอะลูมิเนียมอิตเทรียม

ไม่มีใครพลาดที่จะพูดถึง "แก้ว" หรือ rhinestones ที่รู้จักกันดี ก่อนหน้านี้ทำมาจากหินคริสตัลธรรมชาติและตอนนี้ทำจากแก้วและโพลีเมอร์ธรรมดา ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 18 Georg Friedrich Strass เกิดแนวคิดในการทาผงโลหะที่ด้านล่างของคริสตัล ซึ่งได้เอฟเฟกต์เพชรที่เหมือนกระจก rhinestones ของจริงในปัจจุบันไม่ถือว่าแย่ ผลิตภัณฑ์ที่มีชื่อเสียงจากสวารอฟสกี้ที่มุ่งมั่นเพื่อให้ได้ความงามที่มีชื่อเสียงของโลกในคอลเลกชันของพวกเขาคืออะไร!

อย่าประมาทของทดแทนทุกชนิด พวกมันมีคุณค่าในโลกของจิวเวลรี่ นอกจากนี้ การผลิตยังเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ความพยายามอย่างมาก ซึ่งช่วยให้ได้ชิ้นงานที่สวยงามในตอนท้าย ซึ่งไม่ได้ด้อยไปกว่าก้อนกรวดธรรมชาติในด้านคุณภาพด้านสุนทรียภาพ

ความร้อน ก๊าซ และความดัน

มาเจาะลึกลงไปในกระบวนการทางเทคนิคกันก่อน แล้วค่อยหาวิธีรับเพชรที่บ้าน ให้เชี่ยวชาญในวิชาชีพของนักเทคโนโลยีอัญมณีเพื่อที่จะเข้าใจว่างานยากและอุตสาหะแค่ไหน

ทุกวันนี้ การผลิตเพชรในห้องปฏิบัติการมีสองวิธี

ผงเพชรวางอยู่ในแคปซูลพิเศษซึ่งละลายภายใต้แรงดันและอุณหภูมิสูง จากนั้นจึงเกิดกระบวนการตกผลึก ซึ่งใช้เวลาหลายเดือน เป็นผลให้เพชรที่มีเหลี่ยมเหลี่ยมแตกต่างจากเพชรจริงไม่เพียง แต่รูปร่างเท่านั้น แต่ยังอยู่ในกระบวนการเติบโตด้วย
วิธีที่สองยังเกี่ยวข้องกับการมีห้องที่เต็มไปด้วยก๊าซ เมื่อสัมผัสกับกระแสพลังงาน โมเลกุลของแก๊สในสุญญากาศจะถูกทำลาย และอะตอมของคาร์บอนจะเกาะตัวอยู่ในแคปซูลในรูปของเพลต ในห้องขนาดใหญ่เพียงพอ เพชรหลายสิบเม็ดสามารถเติบโตได้ภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์ พวกเขาจะเป็นชั้นมีขอบสีดำหยาบ บางครั้งหินด้วยวิธีนี้จะได้โทนสีน้ำตาล แต่สิ่งสกปรกทั้งหมดจะถูกทำความสะอาดอย่างดีในระหว่างกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน จากนั้นช่างฝีมือก็เริ่มตัด

ปลูกเพชรที่บ้าน

อย่างที่คุณเห็น กระบวนการนี้น่าสนใจมาก ช่างฝีมือดีจะได้รับเงินก้อนโตอย่างเหลือเชื่อในอุตสาหกรรมเพชร คุณพร้อมที่จะลองทำอาชีพนี้แล้วหรือยัง? เรามาเริ่มการทดลองกันเลย

เราจะต้อง:

ไมโครเวฟ;
ไส้ดินสอ 3 อัน (กราไฟต์) หนาประมาณ 3 มม.
ด้ายฝ้าย 15 ซม.
2 แก้ว;
น้ำมันมะกอก.

และตอนนี้การกระทำนั้น:

หยดน้ำมันมะกอกเล็กน้อยลงในจานรองขนาดเล็ก พันด้ายรอบปริมณฑลเพื่อให้ดูดซับส่วนเกิน
ตอนนี้ยกด้ายขึ้นเล็กน้อยแล้วมัดเป็นปมหลวม เราจะสอดแท่งกราไฟท์เข้าไป สามารถวางบนไม้จิ้มฟัน 2 อันเพื่อให้อยู่เหนือพื้นผิวของเนย คุณสามารถดึงปลายด้ายทั้งสองข้างเบาๆ แล้วมัดเป็นปมให้แน่น ทิ้งโครงสร้างทั้งหมดไว้ครึ่งชั่วโมง
ล้างไมโครเวฟให้สะอาดและเช็ดให้แห้ง ไม่ควรมีเศษอาหารหรือฝุ่นละออง
พลิกถ้วยและใส่ในไมโครเวฟ วางแท่งน้ำมันที่เหลือสองอันลงไป แล้วเตรียมแท่งน้ำมันให้ทั่ว ท็อปด้วยแก้วที่สอง เปิดเตาอบเพื่อให้อุณหภูมิและเวลาสูงสุด
ในท้ายที่สุด แท่งที่ยังไม่ได้หล่อลื่นจะยังคงอยู่เหมือนเดิม และพื้นที่ที่ชุบจะละลายและเพชรจะก่อตัวขึ้นแทนที่ คุณไม่สามารถสัมผัสโครงสร้างด้วยมือในทันที มิฉะนั้น คุณอาจเสี่ยงต่อการถูกไฟไหม้

คุณสามารถชื่นชมการสร้างสรรค์ของคุณเอง และแม้ว่างานสร้างนี้จะดูไม่เหมือนอัญมณี แต่เป็นงานฝีมือจากชุด "นักเคมีรุ่นเยาว์" คุณได้เรียนรู้พื้นฐานของ "การแปรรูปหิน" และ "การขุดเพชร"

วิธีการเลือก

ในธุรกิจการซื้อเครื่องประดับ เราแต่ละคนแทบจะเรียกได้ว่าเป็นผู้เชี่ยวชาญไม่ได้เลย ดังนั้นจะดีกว่าถ้าคุณซื้อเครื่องประดับในร้านขายเครื่องประดับที่เชื่อถือได้ของเครือข่ายค้าปลีกที่มีชื่อเสียง

เห็นด้วย การซื้อเพชรและแก้วปลอมนั้นไม่น่าพอใจนัก เชื่อกันว่าเพชรแท้ทั้งหมดมีเครื่องหมายพิเศษ นอกจากนี้ยังมีน้ำหนักมากกว่าวัสดุสังเคราะห์และมีโครงผลึกที่แตกต่างกัน ของปลอมบางครั้งมีลักษณะที่ไร้ที่ติมากขึ้นโดยไม่มีสิ่งสกปรกและพื้นผิวที่เรียบอย่างสมบูรณ์สามารถตอบสนองต่อแม่เหล็กที่แรงสูงได้ ดังนั้นก่อนซื้อให้ทำการทดลองในร้าน หากคุณต้องการความมั่นใจ 100% ให้นำหินไปตรวจกับนักอัญมณีศาสตร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านเพชร เขาจะสามารถระบุได้อย่างแน่นอนว่าของปลอมอยู่ตรงหน้าคุณหรือไม่

อย่างไรก็ตาม การสวมหินที่ไม่เป็นธรรมชาตินั้นไม่ใช่เรื่องน่าอายในตอนนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากงบประมาณของคุณไม่อนุญาตให้คุณซื้อเพชรแท้สุดเก๋ สร้อยคอหรือต่างหูที่มีคิวบิกเซอร์โคเนียหรือพลอยเทียมจะเปล่งประกายยิ่งกว่าอัญมณีธรรมชาติ และจะมีราคาที่ถูกกว่าผลิตภัณฑ์ที่มีเพชรหลายเท่า

ดังนั้น วันนี้ เราได้ทำความคุ้นเคยกับสิ่งที่ทดแทนเพชรและ "สิ่งที่พวกเขากินด้วย" หรือมากกว่านั้น กำเนิดอย่างไร และผลิตอย่างไร เราเรียนรู้วิธีดึงเพชรออกจากดินสอง่ายๆ ด้วยตัวเราเอง และเราสามารถพิจารณาตนเองว่าเป็นผู้เชี่ยวชาญในหัวข้อนี้ได้อย่างถูกต้อง

ทีม LyubiKamni

เทคโนโลยีการผลิตเพชรสังเคราะห์

การพัฒนางานวิจัยเกี่ยวกับการรวมกันของเครื่องมือแรงดันสูงที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์เพชรนั้นสัมพันธ์กับชื่อศาสตราจารย์ P.U. ผู้บุกเบิกการวิจัยในสาขาความดันสูง บริดจ์แมน Bridgman ตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่าแรงดันสูงเพียงอย่างเดียวไม่สามารถเปลี่ยนกราไฟท์ให้เป็นเพชรได้ ตามทฤษฎีแล้ว เพชรเป็นรูปแบบผลึกที่เสถียรของคาร์บอนอยู่แล้วที่ความดันประมาณ 20,000 atm แต่ที่ความดัน 425,000 atm ที่อุณหภูมิห้องและ 70,000 atm ที่อุณหภูมิความร้อนสีแดง การเปลี่ยนแปลงของกราไฟท์เป็นเพชรไม่ได้เกิดขึ้น ในเวลาเดียวกัน เพชรที่ความดันบรรยากาศปกติจะมีลักษณะเป็นเฟสที่เสถียรอย่างสมบูรณ์

การเปลี่ยนรูปเพชรเป็นกราไฟต์สามารถทำได้โดยให้ความร้อนสูงถึงประมาณ 1500 o C และสิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าอุณหภูมิที่มีลำดับความสำคัญเท่ากันนั้นจำเป็นสำหรับการแปลงย้อนกลับที่ความดันสูง คนที่โชคดีพอที่จะสังเคราะห์เพชรได้เป็นคนแรกคือ Tracy Hall

Hall เข้าร่วม General Electric Laboratories ในปีพ. ศ. 2491 และตั้งแต่ปีพ. ศ. 2494 ได้กลายเป็นสมาชิกของกลุ่มวิจัยขนาดเล็กที่เกี่ยวข้องกับ "โครงการแรงดันเกิน" เนื่องจากมีการเข้ารหัสงานสังเคราะห์เพชร แม้ว่า Hall จะเป็นนักเคมี แต่เขาก็ตระหนักว่าอุปสรรคหลักในการแก้ปัญหาการสังเคราะห์เพชรได้สำเร็จคือการไม่มีอุปกรณ์แรงดันสูง และพัฒนาการออกแบบเบื้องต้นของระบบ ซึ่งต่อมาเรียกว่า "halfbelt" เป็นเพียงก้าวแรกสู่ความสำเร็จ แต่เขาได้กำหนดเส้นทางสู่เส้นทางใหม่ที่มีชื่อเสียง "เข็มขัด" ดีไซน์.

เมื่อวันที่ 16 ธันวาคม พ.ศ. 2497 ความสำเร็จครั้งแรกก็มาถึง ฮอลล์เขียนในภายหลังว่า: "มือของฉันสั่น หัวใจของฉันเต้นเร็ว ฉันรู้สึกอ่อนแอที่หัวเข่าและต้องลุกขึ้นนั่ง ดวงตาของฉันจับแสงเป็นประกายจากใบหน้ารูปสามเหลี่ยมขนาดเล็กของคริสตัลแปดด้าน ... และฉันก็ตระหนักว่า ในที่สุดเพชรก็ถูกสร้างขึ้นโดยมนุษย์" . การทดลองนี้ดำเนินการที่ความดัน 70,000 atm และอุณหภูมิ 1600 o C โดยใช้แกรไฟต์และทรอยไลท์ (FeS) เพชรยึดติดกับแผ่นแทนทาลัม ซึ่งใช้เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าในขณะที่ตัวอย่างถูกทำให้ร้อน

นอกจากนี้ แทนทาลัมยังลด FeS เป็นเหล็กโลหะ เนื่องจากการมีอยู่ของกำมะถันเพียงอย่างเดียวไม่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกราไฟท์เป็นเพชรได้ ตัวเร่งปฏิกิริยามีบทบาทเป็นตัวทำละลายซึ่งกราไฟต์ละลายก่อนแล้วจึงตกผลึกในรูปของเพชร หากไม่มีตัวทำละลายที่เป็นโลหะ อัตราการเปลี่ยนกราไฟท์เป็นเพชรจะช้ามาก แม้ว่าอุณหภูมิและความดันจะเพียงพอก็ตาม

เครื่องมือสำหรับการสังเคราะห์เพชรที่เสนอโดย Hall เรียกว่า "เข็มขัด" (เข็มขัด) เพราะส่วนตรงกลางซึ่งเป็นที่ที่มีการสังเคราะห์เพชรได้รับการสนับสนุนโดยแหวนทังสเตนคาร์ไบด์ที่มีแถบเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง ลูกสูบทรงกรวยทั้งสองถูกขับเคลื่อนด้วยเครื่องอัดไฮดรอลิกเหล็กชุบแข็งขนาดใหญ่ เพชรสังเคราะห์ที่ได้นั้นมาจากเทคนิค

ปัญหาหลักในการสร้างอุปกรณ์แรงดันและอุณหภูมิสูงคือ เหล็กและวัสดุโครงสร้างอื่นๆ จะสูญเสียความแข็งแรงอย่างรวดเร็วเมื่อถูกความร้อน ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยให้ความร้อนเฉพาะการเคลื่อนย้ายภายในและฉนวนกันความร้อนที่เหมาะสม เพื่อป้องกันความร้อนที่มากเกินไปของลูกสูบและสายพาน

ตามสิทธิบัตรของ GE แบทช์ทั่วไปในห้องปฏิกิริยาคือส่วนผสมของกราไฟท์ 5 ส่วน เหล็ก 1 ส่วน แมงกานีส 1/3 และวาเนเดียมเพนท็อกไซด์ 1/3 ของผสมนี้ถูกผนึกและให้ความร้อนถึง 1700 องศาเซลเซียส ที่ 95,000 atm เป็นเวลา 2 นาที, จากนั้นถูกทำให้เย็นลงถึง 15000° C. ใน 8 นาที ตอนนี้ส่วนผสมของนิกเกิลและเหล็กมักถูกใช้เป็นตัวทำละลาย ซึ่งทำให้สามารถสังเคราะห์เพชรภายใต้สภาวะที่รุนแรงน้อยกว่าได้ เช่น ที่ 50,000 atm และ 1400 o C นอกจากนี้ยังได้รับการพิสูจน์แล้วว่ากราไฟท์เป็นแหล่งคาร์บอน สามารถใช้วัสดุอินทรีย์อื่นแทนได้ เช่น ไม้ ถ่านหิน น้ำมันดิน เรซิน

"สายพาน" เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงถูกแทนที่โดยบริษัท General Electric ในภายหลังด้วยการออกแบบแบบทรงสี่เหลี่ยมจตุรัสที่พัฒนาโดย Hall ในเวลาเดียวกัน ข้อได้เปรียบหลักของมันคือการใช้แท่นพิมพ์ที่ค่อนข้างถูก ในเวอร์ชันแรก มีการใช้แท่นกดทำงานอิสระสี่เครื่อง ติดตั้งในกรอบสมมาตรและมาบรรจบกันที่ส่วนกลางของปริมาตรการทำงาน สำหรับการดัดแปลงแบบอื่นที่ง่ายกว่านั้น จำเป็นต้องมีการกดไฮดรอลิกเพียงอันเดียว และแรงในอีกสามทิศทางจะถูกสร้างขึ้นโดยการทำงานร่วมกันของลูกสูบกับพื้นผิวทรงกรวยของส่วนรองรับเหล็กที่แข็งแรง ในพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่เกิดจากพื้นผิวภายในของเม็ดมีดเหล่านี้ ชิ้นส่วนที่ทำขึ้นเป็นพิเศษจากไพโรฟิลไลต์พร้อมเตาไฟฟ้าซึ่งเป็นหลอดกราไฟต์ กระแสไฟฟ้าจ่ายผ่านลูกสูบตรงข้ามสองตัวหรือผ่านอินพุตไฟฟ้าพิเศษ กราไฟท์และโลหะตัวทำละลายวางอยู่ในเตาเผา

ควบคู่ไปกับงานของ General Electric การวิจัยเกี่ยวกับเพชรเทียมได้ดำเนินการโดย General Swedish Electric Joint Stock Company หรือที่รู้จักในชื่อ ASEA มีแนวโน้มว่ากลุ่ม ASEA จะไม่เผยแพร่รายละเอียดของการสังเคราะห์เพชรที่ประสบความสำเร็จในปี 1953 เนื่องจากพวกเขากำลังพยายามหาวัสดุอัญมณีและไม่ได้ให้ความสำคัญกับเพชรทางเทคนิคที่มีขนาดเล็กมาก เทคโนโลยี ASEA ใช้แรงดันตั้งแต่ 80,000 ถึง 90,000 atm และอุณหภูมิสูงถึง 2760 o C ขนาดของเพชรที่ผลิตโดยทั้งสองบริษัทนั้นน้อยกว่า 1 มม. อย่างมีนัยสำคัญ ในการทดลองของ ASEA ได้เกิดผลึกขนาด 20-50 ขนาด 0.1-0.5 มม.

ในสหภาพโซเวียต วิธีการรับเพชรสังเคราะห์ได้รับการพัฒนาในปี 2503 โดยสถาบันฟิสิกส์ความดันสูงของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต ควบคุมดูแลงานของอเคด LF เวเรชชากิน ในปีพ. ศ. 2504 ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรมสำหรับการสังเคราะห์เพชรที่สถาบันวัสดุ Superhard ของ Academy of Sciences ของยูเครน SSR กระบวนการนี้ดำเนินการที่อุณหภูมิ 1800-2500 o C และความดันมากกว่า 50-102 MPa ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - โครเมียม นิกเกิล เหล็ก แมงกานีส แพลทินัม โคบอลต์หรือโลหะอื่น ๆ ต่อมา พบว่าเพชรก่อตัวขึ้นในระหว่างการตกผลึกของคาร์บอนจากสารละลายของมันในการหลอมโลหะของตัวเร่งปฏิกิริยา

การสังเคราะห์เพชรจะดำเนินการในห้องประเภท "ถั่วเลนทิล" ที่มีปริมาตรหลายลูกบาศก์เซนติเมตร การให้ความร้อนกระทำโดยการเหนี่ยวนำหรือโดยการส่งกระแสไฟโดยตรง เมื่อหมัดเข้าใกล้กัน ส่วนผสมของปฏิกิริยาของกราไฟต์กับนิกเกิล (เช่นเดียวกับชั้นไพโรฟิลไลต์) จะหดตัว ด้วยเหตุนี้ กราไฟต์คริสตัลหกเหลี่ยมจึงถูกปรับให้เป็นโครงสร้างลูกบาศก์ของเพชรอีกครั้ง ขนาดของผลึกเพชรขึ้นอยู่กับเวลาในการสังเคราะห์: ที่เวลาตอบสนอง 3 นาที ผลึกถูกสร้างขึ้นโดยมีน้ำหนักประมาณ 10 มก. และ 30 นาที - 70 มก. คริสตัลที่ทนทานที่สุดมีขนาด 0.5-0.8 มม.

การผลิตเครื่องประดับเพชรสังเคราะห์

เรานำเสนอไดอะแกรมของอุปกรณ์ที่ใช้ในการปลูกผลึกเพชรขนาดใหญ่โดยใช้การถ่ายเทคาร์บอนในสารละลายโลหะ

ไม่ควรคิดว่าการผลิตเพชรอุตสาหกรรมสังเคราะห์ในปริมาณมากทำให้งานได้มาซึ่งเพชรที่มีขนาดและคุณภาพดังกล่าวง่ายขึ้นจนสามารถจัดเป็นอัญมณีล้ำค่าได้ อุปสรรคหลักในการพยายามให้ได้คริสตัลขนาดใหญ่คือปริมาตรขนาดเล็กที่สามารถรักษาสภาวะความดันและอุณหภูมิที่รุนแรงได้ นอกจากนี้ยังใช้เวลานานในการปลูกผลึกขนาดใหญ่

วิธีการผลิตเพชรพลอยไม่ได้รับการจดสิทธิบัตรจนถึงปี 1967 เมื่อ Robert Wentorf ประสบความสำเร็จในการเพาะเมล็ดเพชรในที่สุด คริสตัลของเมล็ดมีความจำเป็นในการป้องกันการตกผลึกของกราไฟต์แม้ว่าสภาวะของการทดลองจะสอดคล้องกับบริเวณการตกผลึกของเพชรก็ตาม ปัญหาที่ยากที่สุดในการปลูกผลึกเพชรคุณภาพสูงขนาดใหญ่คือความจำเป็นในการรักษาสภาพที่จำเป็นในพื้นที่ที่มีเสถียรภาพ

ในวิธีการที่เวนทอร์ฟใช้ คริสตัลเมล็ดถูกวางในส่วนเย็นของสารละลายที่อุณหภูมิประมาณ 1420 o C และวางผลึกขนาดเล็กในส่วนล่างที่อุณหภูมิ 1450 o C ช่วงความดันมาจาก 55,000 ถึง 60,000 ตู้เอทีเอ็ม มันจะดีกว่าถ้าคริสตัลเมล็ดถูกวางไว้ที่ด้านล่างเพราะผลึกขนาดเล็กบางส่วนที่เกิดขึ้นนอกเมล็ดจะลอยไปยังโซนร้อนและละลายที่นั่น แทนที่จะเติบโตรอบๆ เมล็ด

ในการทดลองบางอย่างของเวนทอร์ฟฟ์ วัสดุป้อนเพชรถูกทำให้ตกผลึกใหม่เป็นกราไฟต์ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยยังประสบปัญหาที่ใหญ่กว่า นั่นคือ อัตราสูงสุดที่คริสตัลสามารถเติบโตได้อย่างต่อเนื่องจะต้องลดลงเมื่อคริสตัลมีขนาดใหญ่ขึ้น มีการพิสูจน์แล้วว่าสำหรับคริสตัลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. อัตราการเติบโตคงที่สูงสุดคือ 0.2 มม./ชั่วโมง เมื่อขนาดคริสตัลถึง 5 มม. การเติบโตที่มั่นคงสามารถเกิดขึ้นได้ในอัตรา 0.04 มม./ชั่วโมง และต้องใช้เวลาหลายวันกว่าจะเติบโตผลึกขนาดนี้

ปัญหาจะยิ่งรุนแรงขึ้นหากคุณพยายามปลูกเพชรสังเคราะห์ให้ใหญ่ขึ้น ปัจจุบัน เพชรสังเคราะห์ขนาดใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม. และหนัก 1 กะรัต (0.2 กรัม) เนื่องจากอัตราการเติบโตที่ต่ำนั้นเอื้ออำนวยต่อการปลูกคริสตัลขนาดใหญ่มากกว่า และการรักษาอุณหภูมิและความดันที่สูงเป็นเวลานานนั้นมีค่าใช้จ่ายสูง เพชรสังเคราะห์ขนาดใหญ่จึงมีราคาแพงกว่าหรือเทียบได้กับราคาของคริสตัลธรรมชาติที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ภาพด้านบนแสดงเพชรสังเคราะห์ 1 กะรัตที่ปลูกโดย Robert Wentorff และกราไฟท์ที่ใช้เป็นวัสดุเริ่มต้น

การทำสีของเพชรทำได้โดยการใส่องค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ต่างๆ เข้าไปในคริสตัล ไนโตรเจนให้สีเขียวและมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดสีเหลืองของหินหากมีความเข้มข้นต่ำ การแนะนำของโบรอนทำให้เพชรมีสีฟ้า หินธรรมชาติสีน้ำเงินที่หายาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพชรโฮปที่มีชื่อเสียง ต่างก็เป็นหนี้สีของมันจากการมีอยู่ขององค์ประกอบนี้ การศึกษาคุณสมบัติของเพชรสีมีประโยชน์ในการทำความเข้าใจเพชรบางชนิดและการก่อตัวในธรรมชาติ

การเปลี่ยนกราไฟท์เป็นเพชรโดยตรง

การแปลงกราไฟท์เป็นเพชรโดยตรงนั้นต้องการสภาวะที่รุนแรงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคโลหะตัวทำละลาย เนื่องจากกราไฟท์มีความเสถียรสูง เนื่องจากมีพันธะที่แข็งแรงมากของอะตอม ผลการทดลองครั้งแรกเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงโดยตรงของกราไฟท์-ไดมอนด์ ดำเนินการโดย P. De Carly และ J. Jameson จาก Allied Chemical Corporation เผยแพร่ในปี 2504

เพื่อสร้างความดัน ใช้วัตถุระเบิดแรงสูง ซึ่งใช้เวลาประมาณหนึ่งในล้านวินาที (หนึ่งไมโครวินาที) อุณหภูมิประมาณ 1200 o C และความดันประมาณ 300,000 atm ยังคงอยู่ ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ พบเพชรจำนวนหนึ่งในตัวอย่างกราไฟท์หลังการทดลองในรูปของอนุภาคขนาดเล็กมาก ขนาดผลึกที่ได้ (100 A \u003d 10 นาโนเมตรหรือหนึ่งแสนมิลลิเมตร) เปรียบได้กับสิ่งที่เรียกว่า "คาร์บอนนาโด" ที่พบในอุกกาบาต ซึ่งอธิบายการก่อตัวของอุณหภูมิที่เกิดขึ้นเมื่ออุกกาบาตผ่านชั้นบรรยากาศหนาแน่น และพลังงานกระแทกอันทรงพลังที่เกิดขึ้นเมื่ออุกกาบาตชน พื้นผิวโลก

ในปีพ.ศ. 2506 ฟรานซิส บันดี้ แห่งบริษัทเจเนอรัล อิเล็กทริก ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนกราไฟต์โดยตรงให้เป็นเพชรที่ความดันสถิตย์เกิน 130,000 atm แรงกดดันดังกล่าวได้รับจากโรงงาน "สายพาน" ที่ดัดแปลงด้วยพื้นผิวด้านนอกที่ใหญ่กว่าของลูกสูบและปริมาตรการทำงานที่น้อยลง เพื่อสร้างแรงกดดันดังกล่าว จำเป็นต้องเพิ่มความแข็งแกร่งของชิ้นส่วนไฟฟ้าของการติดตั้ง การทดลองรวมถึงการให้ความร้อนด้วยประกายไฟของแท่งกราไฟท์ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 2,000 o C การให้ความร้อนดำเนินการโดยพัลส์กระแสไฟฟ้า และอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการก่อตัวของเพชรยังคงรักษาไว้เป็นเวลาหลายมิลลิวินาที (หนึ่งในพันของวินาที) ซึ่งยาวนานกว่าใน การทดลองของ De Carly และ Jamison ขนาดของอนุภาคที่สร้างขึ้นใหม่นั้นใหญ่กว่าขนาดที่ได้จากการอัดกระแทก 2-5 เท่า

ในสหภาพโซเวียตที่สถาบันวัสดุ Superhard ของ Academy of Sciences ของยูเครน SSR ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีที่คล้ายกันสำหรับการรับเพชรเทียม ด้วยการระเบิดโดยตรง ความดันเพิ่มขึ้นทันทีสูงถึง 200-102 MPa และอุณหภูมิสูงถึง 2,000 o C เกิดขึ้น และเพชรสังเคราะห์ขนาดเล็ก (สูงถึง 10-30 ไมครอน) จะก่อตัวขึ้นในกราไฟต์

ในปี 1963 V.J. Eversol (สหรัฐอเมริกา) ได้จดสิทธิบัตรวิธีการปลูกเพชรจากเฟสก๊าซที่อิ่มตัวด้วยคาร์บอน (มีเทน อะเซทิลีน หรือไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ) ที่ความดันต่ำกว่า 10-102 MPa พลังงานพื้นผิวส่วนเกินที่เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างกราไฟต์กับอากาศส่งเสริมการก่อตัวของนิวเคลียสของเพชร วิธีการที่คล้ายกันได้รับการพัฒนาอย่างอิสระในสหภาพโซเวียตโดย B. V. Deryagin และ D. V. Fedoseev ที่ความกดอากาศต่ำกว่าบรรยากาศ พวกเขาประสบความสำเร็จในการรับหนวดของเพชรสังเคราะห์จากเฟสก๊าซบนเมล็ดเพชร อัตราการเติบโตของผลึกต่ำมาก - ประมาณ 0.1 µm/h

นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ได้รับความสนใจจากข้อเสนอเพื่อให้ได้เพชรภายใต้สภาวะที่กราไฟต์มีความเสถียรและเพชรสามารถแพร่กระจายได้ (ความสามารถในการแพร่กระจายของเพชรหมายความว่าเพชรจะยังคงไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างไม่มีกำหนดภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้โดยไม่มีการแปรสภาพกลับเป็นกราไฟต์) ในการเปลี่ยนกราไฟต์เป็นเพชร อะตอมของคาร์บอนจะต้องตื่นเต้นจนมีพลังงานสูง ซึ่งมักจะทำได้โดยการใช้แรงกดและอุณหภูมิสูง แนวคิดทางเลือกหนึ่งขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าหากเป็นไปได้ที่จะได้รับอะตอมของคาร์บอนที่มีระดับพลังงานสูง ในระหว่างการเปลี่ยนสถานะเป็นของแข็ง การก่อตัวของเพชรที่ metastable มีแนวโน้มมากกว่ากราไฟท์ที่เสถียร สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยการใช้ผลึกเมล็ดเพชร ซึ่งช่วยให้อะตอมของคาร์บอนจัดเรียงตัวเองในลำดับที่สอดคล้องกับโครงสร้างเพชร ไม่ใช่โครงสร้างกราไฟท์ น่าจะเป็นวิธีการที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของก๊าซที่มีคาร์บอนที่ความดันต่ำเพียงพอ การห่อหุ้มผลึกเพชรขนาดเล็ก ก๊าซจะสลายตัว และอะตอมของคาร์บอนจะสะสมอยู่บนพื้นผิวของผลึกเมล็ด

การทดลองของ Eversol มีลักษณะตามเงื่อนไขต่อไปนี้: อุณหภูมิในช่วง 600-1600 o C, ความดันก๊าซทั้งหมด - หนึ่งบรรยากาศ, ความเข้มข้นของก๊าซมีเทนในส่วนผสมของก๊าซจาก 0.015 ถึง 7% เมล็ดมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.1 µm (หนึ่งหมื่นมิลลิเมตร) ซึ่งให้พื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับการสะสมเพชร นอกจากเพชรแล้ว กราไฟต์ที่สะสมอยู่ในสถานะก๊าซ ซึ่งถูกสะสมร่วมกับเพชรบนผิวผลึกของเมล็ด หากกระบวนการไม่หยุดนิ่งในการกำจัดกราไฟท์เป็นครั้งคราว ความเข้มข้นของกราไฟท์จะเพิ่มขึ้นอย่างมากจนป้องกันการสะสมของเพชรอีก ด้วยเหตุนี้ เพชรจึงถูกสกัดเป็นระยะๆ ซึ่งวางในภาชนะแรงดันสูง (ตั้งแต่ 50 ถึง 200 atm) ด้วยไฮโดรเจนและเผาที่อุณหภูมิ 1,000 o C ไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับกราไฟต์ได้เร็วกว่าเพชรมาก ดังนั้นขั้นตอนนี้จึงสะอาด พื้นผิวของเม็ดคริสตัลเพื่อการเจริญเติบโตของเพชรในเวลาต่อมา

กลุ่มของ Deryagin ได้ข้อสรุปว่าการออกซิไดซ์การก่อตัวของกราไฟท์ใหม่ด้วยออกซิเจนในบรรยากาศที่ความดันบรรยากาศนั้นมีประโยชน์มากกว่า ข้อดีของวิธีนี้คือกระบวนการสังเคราะห์และการกำจัดกราไฟท์จะดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์เดียวกัน ซึ่งเต็มไปด้วยอากาศในระหว่างขั้นตอนออกซิเดชันของกระบวนการ สภาวะทั่วไปที่ใช้ในการปลูกเพชรด้วยวิธีนี้จะมีอุณหภูมิ 1,020 o C และความดันมีเทน 0.07 mm Hg ศิลปะ.

อัตราการเติบโตสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 0.1 ไมครอนต่อชั่วโมง ซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าจะมีเพชรประมาณหนึ่งกะรัตต่อชั่วโมงในปริมาตรทั้งหมดของเครื่องปฏิกรณ์ การสั่นสะเทือนของเมล็ดทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของพื้นผิวสัมผัสของผลึกที่มีก๊าซมีเทนและนำไปสู่การปรับปรุงคุณสมบัติของชั้นที่กำลังเติบโต ความเร็วที่สูงขึ้นทำได้โดยการฉายรังสีพื้นผิวของเพชรด้วยแสงจากหลอดไฟซีนอนที่เติมก๊าซแรงดันสูง หลอดไฟทำงานในโหมดเต้นเป็นจังหวะ ส่งเสริมการเติบโตอย่างรวดเร็วของเพชร และป้องกันนิวเคลียสของผลึกกราไฟต์เป็นส่วนใหญ่ มีรายงานว่าอัตราการเติบโตภายใต้สภาวะดังกล่าวสูงถึงหลายไมโครเมตรต่อชั่วโมง บางครั้งเมื่อใช้วิธีนี้ "หนวด" ของเพชรก็เริ่มเติบโต - เส้นบาง ๆ ที่ยื่นออกมาจากที่ต่าง ๆ บนพื้นผิวของผลึกเมล็ด สาเหตุของการเติบโตที่แปลกประหลาดนี้ยังไม่ชัดเจน

วิธีการของ Eversol ในสหรัฐอเมริกาได้รับการพัฒนาโดย J. Angus และผู้ทำงานร่วมกันที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอเป็นหลัก สภาพการเจริญเติบโตที่พวกเขาใช้: อุณหภูมิ 1,000 o C ความดันมีเทน (ผสมกับไฮโดรเจน) 0.2 mm Hg ศิลปะ. - ใกล้เคียงกับเงื่อนไขการทดลองที่ดำเนินการโดยกลุ่มของ Deryagin โดยทั่วไป การเพิ่มของน้ำหนักจะอยู่ที่ 6% ใน 20 ชั่วโมง ซึ่งสอดคล้องกับอัตราการเติบโตเชิงเส้นเพียง 0.001 µm/วัน อัตราที่สูงขึ้นจะสังเกตได้ในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการ ซึ่งอาจเกิดจากความเค้นที่เกิดจากความแตกต่างเล็กน้อยในระยะห่างระหว่างอะตอมของคาร์บอนในฟิล์มและคริสตัลของซับสเตรต เป็นไปได้ว่าอัตราการเติบโตที่สูงมากที่รายงานโดยนักวิทยาศาสตร์โซเวียตนั้นยังเป็นลักษณะเฉพาะของขั้นตอนเริ่มต้นของกระบวนการเท่านั้น

ในปี 1970 บริษัท General Electric ได้พัฒนาวิธีการเพื่อให้ได้คริสตัลสังเคราะห์ขนาดใหญ่ของเพชรคุณภาพอัญมณีบนเมล็ดพืชในรูปแบบของจาน อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายในการปลูกเพชรดังกล่าวนั้นสูงกว่าการสกัดเพชรธรรมชาติมาก

เพชรสังเคราะห์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการผลิตเครื่องมือขัดเพชร แท่ง ล้อเจียรและตัด เพสต์สำหรับเจียร คัตเตอร์แก้ว คัตเตอร์ ดอกสว่าน สิ่ว ฯลฯ ในปัจจุบัน มากกว่า 80% ของความต้องการเพชรทางเทคนิคครอบคลุมโดย สารสังเคราะห์ ปัจจุบัน ห้องปฏิบัติการหลายสิบแห่งในประเทศต่างๆ ยังคงค้นหาวิธีการปลูกเพชรที่มีเหตุผลและมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับความต้องการด้านเทคนิคและวัตถุประสงค์ด้านเครื่องประดับ

การปรับแต่งเพชรโดยการฉายรังสี

เรื่องราวเกี่ยวกับเพชรสังเคราะห์จะไม่สมบูรณ์หากไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับการใช้การฉายรังสีนิวเคลียร์เพื่อผลิตคริสตัลสี การพัฒนาวิธีการแปรรูปนี้เกิดจากความหายากของเพชรสี แต่เพชรสีคุณภาพดีก็มีราคาแพงกว่าเพชรที่ไม่มีสีมากกว่า 25%

นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ เซอร์ วิลเลียม ครูกส์ ค้นพบว่ารังสีกัมมันตภาพรังสีจากเรเดียมทำให้เพชรไร้สีกลายเป็นพันธุ์สีเขียว ต่อมาพบว่าการเปลี่ยนแปลงของสีนี้เกิดจากการทิ้งระเบิดของคริสตัลด้วยอนุภาคแอลฟา แต่จับเฉพาะชั้นนอกของเพชรเนื่องจากความสามารถในการแทรกซึมของอนุภาคแอลฟาเข้าสู่ของแข็งได้ไม่ดี วิธีการแปรรูปเพชรโดยการฉายรังสีถูกลืมไปจนกระทั่งมีการพัฒนารอบใหม่ในช่วงปลายทศวรรษที่ 40 ของศตวรรษที่ 20 ในฟิสิกส์นิวเคลียร์

Deuterons ถล่มคริสตัลเพชร เพชรยังคงมีกัมมันตภาพรังสีสูงเป็นเวลาหลายชั่วโมง แต่อีกครั้งมีเพียงชั้นนอกเท่านั้นที่ถูกย้อม พบว่าการทิ้งระเบิดด้วยอิเล็กตรอนพลังงานสูงส่งผลให้เพชรมีสีฟ้าหรือเขียวซีด แต่อีกครั้งมีเพียงชั้นบางๆ เท่านั้นที่ถูกระบายสี แต่นิวตรอนซึ่งมีกำลังการทะลุทะลวงสูงกว่า สามารถเปลี่ยนสีของหินทั้งหมดได้ หลังจากการฉายรังสีร่วมกับพวกมัน เพชรจะเปลี่ยนเป็นสีเขียว แต่การให้ความร้อนในก๊าซเฉื่อยที่ 900 o C จะเปลี่ยนสีของพวกมันเป็นสีน้ำตาลก่อน จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นสีเหลืองทอง เพชรสีเหลืองทองที่ฉายรังสีมีเสน่ห์มากกว่าสีเขียวหรือสีน้ำตาล และเป็นที่นิยมอย่างมากในสหรัฐอเมริกา

ในบางกรณี ปฏิกิริยาของเพชรต่อการฉายรังสีจะแตกต่างกันออกไป และได้คริสตัลสีฟ้า สีแดง และสีม่วง ความแตกต่างของสีนี้เกิดจากสิ่งเจือปนที่มีอยู่ในเพชร เพชรส่วนใหญ่ หรือที่เรียกว่าเพชรประเภทที่ 1 มีไนโตรเจนเป็นมลทิน ซึ่งถูกใส่เข้าไปในคริสตัล สันนิษฐานว่าอยู่ในขั้นกลางระหว่างการก่อตัวของเพชรภายในโลกกับเวลาที่เข้าสู่บริเวณผิวใกล้ ในเพชรส่วนใหญ่ ไนโตรเจนจะกระจายอยู่ในรูปของเพลตที่บางที่สุด แต่ในหนึ่งในพันจะมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันตลอดปริมาตรของคริสตัล คริสตัลประเภทสุดท้ายเรียกว่า Ib ในขณะที่คริสตัลทั่วไปส่วนใหญ่จัดอยู่ในประเภท Ia

ประเภท II ที่พบน้อยกว่าจะรวมเพชรบริสุทธิ์ที่แทบไม่มีปริมาณไนโตรเจน รวมถึงหินที่ใหญ่ที่สุด เพชรที่พบมากที่สุดในประเภทนี้จัดอยู่ในประเภท IIa และเพชรที่หายากมากซึ่งมีความเข้มข้นของอะลูมิเนียมเจือปนเล็กน้อยจัดเป็นประเภท IIb ในบรรดาเพชรประเภท I6 และ II6 มีคริสตัลสีแดงและสีม่วง ซึ่งส่งผลให้มีราคาแพงกว่าเพชรประเภททั่วไป

ตารางด้านล่างแสดงข้อมูลเกี่ยวกับสีของเพชรที่ฉายรังสีเพื่อจำหน่าย โดยทั่วไปแล้ว ควรฉายรังสีเฉพาะคริสตัลขนาดใหญ่เท่านั้น เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของราคาเพชรขนาดเล็กไม่ได้ปรับต้นทุนในการประมวลผล

วิธี	พิมพ์ Ia	พิมพ์ อิบ	ประเภท IIa	ประเภท IIb
นิวตรอน การรับสัมผัสเชื้อ	เขียว	เขียว	เขียว	เขียว
นิวตรอน การรับสัมผัสเชื้อ + เครื่องทำความร้อน	อำพัน- สีเหลือง	อำพัน- สีเหลือง	สีน้ำตาล	สีม่วง- สีแดง
การฉายรังสี อิเล็กตรอน	เขียว	สีฟ้าหรือ สีเขียว สีฟ้า	สีฟ้าหรือ สีเขียว สีฟ้า	-
การฉายรังสี อิเล็กตรอน + เครื่องทำความร้อน	อำพัน- สีเหลือง	สีม่วง- สีแดง	สีน้ำตาล	-

เนื่องจากในสมัยของเราการแปรรูปเพชรเพื่อเปลี่ยนสีค่อนข้างแพร่หลาย ปัญหาใหม่จึงเกิดขึ้น เพชรที่ฉายรังสีที่ควบคุมได้บางชนิดสามารถคงสภาพกัมมันตภาพรังสีได้เป็นเวลานานเนื่องจากมีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีอายุยืนเจือปนอยู่ ปัญหานี้ร้ายแรงเพียงใดไม่ชัดเจนนัก แต่ถ้ามีอันตรายต่อเจ้าของหินฉายรังสี เขาควรตระหนักถึงผลของการควบคุมกัมมันตภาพรังสีตกค้างและวิธีอันตรายของการกลั่นแร่ ไม่ว่าในกรณีใด การกลั่นหินที่ไม่มีการควบคุมในประเทศที่สามทำให้หินเหล่านี้เป็นอันตราย เนื่องจากไม่ทราบแน่ชัดว่าหินนั้นถูกฉายรังสีด้วยอะไร และผลของการฉายรังสีนี้คืออะไร ผู้ซื้อต้องมีทางเลือกที่จะปฏิเสธการซื้อที่อาจเป็นอันตรายอย่างมีสติ

เพชรล้ำค่าที่คล้ายคลึงกันคือเพชรเทียม เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าการเล่นเพชรเหลี่ยมมีคุณสมบัติมหัศจรรย์และน่าหลงใหล แต่เนื่องจากเพชรธรรมชาติเป็นหินที่มีราคาแพงที่สุด หลายคนจึงไม่สามารถซื้อเครื่องประดับเพชรได้ ต้องขอบคุณแอนะล็อกที่ทำให้ทั้งผู้หญิงและผู้ชายสามารถเพลิดเพลินกับความงามและความเย้ายวนใจของเครื่องประดับหินเทียม นอกจากนี้ เพชรยังใช้ไม่เพียงแต่ทำเครื่องประดับ แต่ยังใช้ในหลาย ๆ ด้านของชีวิตมนุษย์: วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี ยา การใช้เพชรคุณภาพสูงและล้ำค่าในอุตสาหกรรมนั้นไม่เป็นประโยชน์ ด้วยเหตุนี้จึงใช้หินที่มีข้อบกพร่องซึ่งไม่ได้แสดงถึงมูลค่าเครื่องประดับพิเศษหรือเพชรที่โตเกินจริง ชื่อ "เพชร" ที่แปลมาจากภาษาอินเดียโบราณแปลว่า "ไม่แตกหัก" อีกเวอร์ชันหนึ่งกล่าวว่า ชื่อนี้มาจากคำภาษากรีกว่า "adamas" ซึ่งแปลว่า "ต้านทานไม่ได้"

คุณสมบัติของเพชรเทียม

ในปี พ.ศ. 2536 หินเทียมเริ่มปรากฏให้เห็นในตลาดเพชรโลกเป็นตัวอย่างทดลองเป็นครั้งแรก บางส่วนถูกส่งไปวิจัยที่ห้องปฏิบัติการที่มีชื่อเสียงของ US Gemological Institute ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สรุปว่าความแตกต่างระหว่างเพชรเทียมกับหินธรรมชาตินั้นค่อนข้างมีนัยสำคัญ แต่ก็ไม่ใช่ว่านักอัญมณีหรือผู้บริโภคทั่วไปทุกคนจะสามารถระบุและแยกแยะหินจริงได้ จากของปลอม คุณสมบัติที่แตกต่างหลักของเพชรเทียมสังเคราะห์คือความบริสุทธิ์และความแข็ง เพชรประดิษฐ์เป็นหินที่แข็งที่สุดในโลก เพชรธรรมชาติอาจมีข้อผิดพลาดและข้อบกพร่อง (รอยแตก ความขุ่น หรือตำหนิ) ซึ่งไม่สามารถพูดถึงหินเทียมได้

อย่างที่คุณทราบ เพชรแท้มีคุณสมบัติมหัศจรรย์ ช่วยปกป้องบุคคลจากมุมมองและความคิดที่ "ไม่ดี" และทำให้ระบบประสาทสมดุล ผู้เชี่ยวชาญด้านโหราศาสตร์รับรองว่าเพชรเทียมยังแผ่พลังงานเชิงบวก ซึ่งช่วยให้บุคคลสามารถตัดสินใจได้ถูกต้องหรือเลือกสิ่งที่ถูกต้องในช่วงเวลาที่ยากลำบากในช่วงเวลาที่ยากลำบาก โดยไม่คำนึงถึงสัญลักษณ์ของจักรราศี เพชรที่ปลูกตามธรรมชาติและเทียมสามารถสวมใส่บนร่างกายหรือเพียงแค่เก็บไว้ที่บ้านในกล่องเครื่องประดับ ความหลากหลายของเครื่องประดับที่ทำจากหินเทียมในปัจจุบันมีขนาดค่อนข้างใหญ่ และเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแยกแยะหินจากเครื่องประดับจริงได้อย่างรวดเร็วก่อน

วิธีการปลูกเพชรสังเคราะห์

ตัวอย่างสังเคราะห์ถูกปลูกในห้องปฏิบัติการภายใต้สภาวะพิเศษโดยใช้อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงและมีเทคโนโลยีสูง แต่กระบวนการนี้ไม่ต้องการเวลาหลายพันปีสำหรับการก่อตัวของหินธรรมชาติ สีและขนาดสามารถเลือกได้ฟรี วิธีการหนึ่งที่ใช้ในการปลูกเพชรเทียมคือการไล่ระดับอุณหภูมิโดยใช้หลอดพิเศษ ประกอบด้วยส่วนผสมดังต่อไปนี้:

ผงกราไฟท์;
โลหะผสมพิเศษของโลหะ (ทำหน้าที่เป็นสารเร่งปฏิกิริยา);
เมล็ดสำหรับหินเทียมในอนาคต

แคปซูลอยู่ภายใต้ความกดดัน (ประมาณ 3000 ตัน) เป็นเวลา 10 วัน การเติบโตเริ่มต้นในที่ที่มีความกดดันสูงสุด เนื่องจากอุณหภูมิภายในสูง (เกือบ 1500 ° C) โลหะจึงหลอมละลายผงกราไฟต์ในตัวเอง ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิทำให้เกิดแรงกดดันซึ่งก่อให้เกิดการเคลื่อนที่ของมวลผลลัพธ์ไปยัง "นิวเคลียส" ซึ่งจะถูกสะสมไว้

อีกเทคนิคหนึ่งสำหรับการปลูกนิ่วในห้องปฏิบัติการเรียกว่า CVD (การสะสมของก๊าซ) เทคนิคประกอบด้วยการหว่านจานพิเศษ (พื้นผิว) ด้วย "เมล็ด" เพชร เพลตนี้ถูกวางในการติดตั้งแบบพิเศษ ซึ่งในขั้นต้นจะถูกสูบออกไปยังสุญญากาศระดับสูง ในห้องนั้นเต็มไปด้วยไมโครเวฟและก๊าซ พลาสม่าในช่วงเวลาของการปลูกเพชรถึงอุณหภูมิที่แน่นอน (ประมาณ 3100 ° C)

ภายใต้การกระทำของอุณหภูมิ ก๊าซจะสลายตัวเป็นพลาสมา และโมเลกุลของคาร์บอนที่ถูกดูดซับจากมีเทนจะถูกสะสมในรูปของเพชรเทียมบนจาน

คริสตัลมีพันธะที่เท่ากัน ซึ่งอธิบายความแข็งแรงและความแข็งของผลึก สำหรับการเพาะปลูกเทียมใช้กราไฟท์เขม่าน้ำตาลและสารที่อุดมด้วยคาร์บอนต่างๆ

เพชรที่ปลูกในห้องแล็บมีหลายชื่อ แต่โดยทั่วไปจะเรียกว่าเพชรที่มนุษย์สร้างขึ้นหรือสังเคราะห์ แม้ว่าจะมีชื่ออื่นๆ เช่น:

เพชร HPHT;
เพชรซีวีดี.

นักวิทยาศาสตร์ชอบเรียกพวกมันว่า "หินในห้องปฏิบัติการ" หรือ "เพชรที่ปลูกในห้องปฏิบัติการ"

เพชรสังเคราะห์ต่างจากหินธรรมชาติอย่างไร?

ลักษณะของเพชรเทียมไม่ได้ด้อยกว่าอัญมณีธรรมชาติ แต่ถ้าคุณพิจารณาถึงต้นทุนแล้ว เพชรก็จะต่ำกว่ามาก หินสังเคราะห์ช่วยในกระบวนการตัดได้ดีกว่า ดังนั้นแม้แต่คริสตัลที่เล็กที่สุดก็สามารถอวดการตัดที่ไร้ที่ติได้ นอกจากนี้ หินสังเคราะห์ขนาดเล็กยังมีความแข็งแกร่งกว่าหินธรรมชาติ ดังนั้นคุณแทบจะไม่สามารถหาเพชรแท้ขนาดเล็กบนชั้นวางเครื่องประดับได้: กระบวนการสกัดจากแร่นั้นลำบากมาก ด้วยความช่วยเหลือของหินสังเคราะห์ขนาดเล็ก นักอัญมณีสร้างเครื่องประดับที่ไม่ใหญ่โตและสวยงามมากด้วยการปักเพชรซึ่งเพิ่มความต้องการของผู้บริโภคอย่างมาก

ขอบเขตของเพชรเทียม

เนื่องจากความแข็งของพวกมัน หินเทียมที่ปลูกแล้วจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการตัดและเจียรพื้นผิวต่างๆ ทุกวันนี้ เลื่อย สว่าน สารกัดกร่อน เครื่องมือเจียรและตัดเกือบทั้งหมดมีชิ้นส่วนที่มีการเจียระไนเพชรเทียม หินที่ปลูกประดิษฐ์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะเซมิคอนดักเตอร์ในการผลิตไมโครเซอร์กิต การค้าขายตลาดเพชรแตกต่างจากตลาดเครื่องประดับเนื่องจากหินในห้องปฏิบัติการนอกจากความแข็งแล้วยังมีการนำความร้อนที่ดีเยี่ยม ซึ่งสูงกว่าวัสดุเช่นทองแดงหลายเท่า

ผู้บริโภคหลักของหินเทียมคือนักอัญมณี ผู้ผลิตชิปสำหรับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ องค์กรที่ให้บริการขุดเจาะ

ทุกวันนี้ ผงเพชรเป็นเรื่องธรรมดามากสำหรับการขัดพื้นผิวของอัญมณี การตั้งค่าทองและเงิน และแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอน

มูลค่าสูงสุดของหินในห้องปฏิบัติการที่ได้จากวิธี CVD อยู่ที่การใช้งานในพื้นที่ที่มีเทคโนโลยีสูงในกิจกรรมของมนุษย์ หินเทียม (สังเคราะห์) ใช้ในการผลิตลำแสงเลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุด (ซึ่งปัจจุบันใช้ในทางการแพทย์เพื่อรักษาโรคร้ายแรง) การสร้างอุปกรณ์พกพาแบบพกพา

ศักยภาพสูงสุดสำหรับหินสังเคราะห์อยู่ในด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ชิ้นส่วนที่ประกอบอยู่นั้นถือว่าทนทานกว่า และสามารถทำงานต่อเนื่องได้ในอุณหภูมิที่สูงมาก ซึ่งไม่เป็นเช่นนั้น เช่น กับชิปคอมพิวเตอร์ซิลิกอน เพชรประดิษฐ์สามารถทนต่ออุณหภูมิสูง ซึ่งทำให้มั่นใจในประสิทธิภาพการผลิต เนื่องจากอายุการใช้งาน ความถี่ในการทำงานของอุปกรณ์ และความเร็วขึ้นอยู่กับเพชร จำนวนเพชรเทียมที่ผลิตต่อปีเกือบ 5 พันล้านกะรัต

นักวิทยาศาสตร์กำลังดำเนินการวิจัยอย่างต่อเนื่อง ซึ่งได้นำไปสู่ข้อสรุปว่าเพชรเทียมจะถูกใช้เพื่อให้ได้ภาพใต้น้ำ ภาพในด้านการแพทย์ สำหรับเครื่องตรวจจับใน Large Hadron Collider และในการวิจัยนิวเคลียร์

นอกเหนือจากทั้งหมดที่กล่าวมาแล้ว เพชรเทียมยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องประดับ ซึ่งช่วยให้ผู้หญิงหลายคนเพลิดเพลินกับหินปลอมได้ แต่ในทางปฏิบัติก็ไม่ต่างจากเพชรธรรมชาติเลย

เพชรเทียมไม่ใช่เพชรปลอมจากธรรมชาติที่ผ่านการแปรรูปแล้ว เป็นผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่มีโครงสร้างและคุณสมบัติของหินธรรมชาติ

คุณสมบัติของเพชรสังเคราะห์

เพชรสำเร็จรูปไม่สามารถปลูกได้ เนื่องจากเป็นชื่อของผลิตภัณฑ์จากการแปรรูปเพชร ทั้งจากธรรมชาติและที่ได้จากกระบวนการสังเคราะห์ แร่และแร่ในห้องปฏิบัติการมีลักษณะที่ไม่เป็นรูปธรรมและหลังจากตัดแล้วจะกลายเป็นเพชร

เพชรที่ปลูกแบบเทียมนั้นแยกความแตกต่างจากเพชรธรรมชาติได้ยาก มีหินที่มีคุณภาพซึ่งยากที่จะระบุได้แม้ในห้องปฏิบัติการทางอัญมณี และราคาก็สมน้ำสมเนื้อกับวัสดุธรรมชาติ

ทำไมคริสตัลที่ปลูกแบบเทียมถึงเรียกว่าเพชรปลอมไม่ได้? และเนื่องจากผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ ไม่เพียงแต่จะมีความคล้ายคลึงกันเท่านั้น แต่ยังเป็นการตอกย้ำคุณสมบัติของแร่ธรรมชาติอีกด้วย เพชรประดิษฐ์มีคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันของเพชรดังต่อไปนี้:

ความแข็ง
ส่องแสง;
ดัชนีการหักเหของแสงเช่นน้ำ
ความถ่วงจำเพาะเท่ากัน
การนำความร้อนสูง

แล้วคุณจะบอกความแตกต่างระหว่างเพชรแท้ที่เจียระไนและเพชรเทียมได้อย่างไร? สำหรับการสร้างความแตกต่างให้ความสนใจกับคุณสมบัติของหินที่ได้รับในระหว่างกระบวนการทางเทคโนโลยีดังต่อไปนี้:

ตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กแรงสูง
ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แม้จะกำลังขยาย 20 เท่า ก็ยากที่จะพบตำหนิในหิน
โครงสร้างเม็ดเล็กของคริสตัล ซึ่งมองเห็นได้เมื่อขยายตัวอย่าง 80 เท่า
โทนสีเหลืองที่ไนโตรเจนทิ้งไว้เบื้องหลัง
ไม่มีการรวมแร่
การวิเคราะห์สเปกตรัมจะแสดงการมีอยู่ของโลหะที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (ถ้ามี)

แต่เฉพาะอินฟราเรดหรือเลเซอร์สเปกโตรเมตรีเท่านั้นที่ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ ในตลาดเครื่องประดับ เพชรเจียระไนธรรมชาติถูกแทนที่ด้วยเพชรที่ปลูกแล้วครึ่งหนึ่ง โดยปกติหินเหล่านี้จะมีขนาดไม่เกิน 1 กะรัต การสังเคราะห์ขนาดใหญ่ขึ้นนั้นไม่มีประโยชน์: การผลิตดังกล่าวลำบากและมีราคาแพงแม้ว่าเพชรสีน้ำเงินเข้มเทียมที่มีน้ำหนัก 10.07 กะรัตจะปลูกในรัสเซียโดยใช้เทคโนโลยีใหม่

เทคโนโลยีการผลิตเพชร

ในการปลูกเพชรจากเศษส่วนด้วยกล้องจุลทรรศน์ใช้ 2 วิธี:

วิธีเทอร์โมบาริก ผงเพชรวางอยู่ในห้องแรงดันซึ่งสัมผัสกับแรงดันสูงและอากาศร้อน ในกรณีนี้ ฟิล์มโลหะถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา รอบเวลา 7-10 วัน

วิธี CDV เมล็ดเพชรถูกวางไว้ในห้องสุญญากาศที่มีก๊าซมีเทน อาร์คไฟฟ้าทำลายโมเลกุลของแก๊ส อะตอมของคาร์บอนจะเกาะติดกับวัสดุต้นทางและตกผลึก หินเติบโตใน 4-5 วัน

เพชรสังเคราะห์และเพชรธรรมชาติมีส่วนประกอบเหมือนกัน นั่นคือคาร์บอน มีเพียงแร่ธาตุธรรมชาติเท่านั้นที่ใช้เวลานานกว่าจะก่อตัว (ไม่รู้ว่าก่อตัวอย่างไร) และเติบโตในห้องปฏิบัติการภายในเวลาไม่กี่วัน ซึ่งทำให้สามารถตอบสนองความต้องการไม่เพียงแต่ของตลาดเครื่องประดับเท่านั้น แต่ยัง ของโรงงานอุตสาหกรรมแห่งหนึ่ง

กระบวนการผลิตไม่ได้สิ้นสุดเพียงแค่นั้น ตัวอย่างที่ได้จะมีพื้นผิวสีดำที่หยาบ แต่สิ่งนี้ถูกลบออกโดยการเจียรและหลังจากตัดหินเป็นประกาย

เป็นครั้งแรกที่เพชรถูกสังเคราะห์ขึ้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ผ่านมา อุปกรณ์สำหรับมันแพงมากจนการขุดก็ถูกกว่า การพัฒนาอุตสาหกรรมเพิ่มเติมทำให้ต้นทุนของคริสตัลสังเคราะห์ลดลงสิบเท่า

ของเทียมและของปลอม

เพชรประดิษฐ์มีมูลค่าสูง นักต้มตุ๋นมักเสนอให้แทนเพชรแท้ มีหินที่มักจะเรียกว่าเพชรทดแทนเพื่อความสดใสของพวกเขา:

เซอร์โคเนีย - มีความแข็งแรงน้อยกว่า moissanite มีเมฆมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีแหล่งกำเนิดสังเคราะห์

เพทายเป็นหินสังเคราะห์และไม่มีค่า

แซฟไฟร์ไม่มีสี, รูไทล์, แฟบูไลต์, อิตเทรียม, แกลเลียม, คริสตัลสวารอฟสกี้, อะคริลิคโพลีเมอร์มีความเจิดจ้า เรียกว่าของปลอมหรือของปลอมเพราะมีโครงสร้างและคุณสมบัติต่างกัน คริสตัลที่เหมือนเพชรมากที่สุดคือแร่มอยซาไนต์ตามธรรมชาติ มีความแข็งแรงสูง มีความเงางาม และคงความกระจ่างใสไว้ได้นานหลายปี

หินที่ปลูกแล้วมี 3 สีพื้นฐาน ได้แก่ สีเหลือง สีฟ้า และไม่มีสี สีเหล่านี้จะไม่เปลี่ยนความอิ่มตัวของสีเมื่อเวลาผ่านไป หินสีเหลืองเติบโตได้ง่ายกว่าดังนั้นจึงมีขนาดใหญ่กว่า (มากถึง 2 กะรัต) มีคริสตัลสีส้ม สีนี้มาจากไนโตรเจนเจือปนเมื่อเข้าสู่ตาข่ายคริสตัล เพชรสีน้ำเงินเติบโตได้ยากกว่า (สารโบรอนให้สี) ขนาดของพวกเขาไม่เกิน 1.25 กะรัต

เพชรที่ไม่มีสีนั้นเติบโตได้ยากเพราะไม่สามารถให้สิ่งเจือปนที่ให้สีเข้ามาได้ คริสตัลดังกล่าวมีน้อยโดยมีน้ำหนักไม่เกิน 1 กะรัต ในการทำเพชรสีอื่น (ชมพู, แดง, เขียว) จะดำเนินการพิเศษหลังการเพาะปลูก สีของคริสตัลแสดงด้วยตัวเลข หินที่ไม่มีสีมีหมายเลข 1 แต่เหล่านี้เป็นหินหายากและเรียกว่าเพชรน้ำบริสุทธิ์

การผลิตเพชรเทียมอยู่ในความต้องการ นอกจากการผลิตเครื่องประดับแล้ว ยังใช้ในด้านการแพทย์ การก่อสร้าง อิเล็กทรอนิกส์ นาโนเทคโนโลยี เพชรเพาะเลี้ยงเป็นหินที่มีความบริสุทธิ์สูง มีลักษณะที่ไร้ที่ติ และคล้ายกับเพชรธรรมชาติมาก

เพชรเป็นที่รักของผู้หญิงทุกคนบนโลกนี้ แต่ใช่ว่าทุกคนจะมีเงินซื้อของฟุ่มเฟือยเช่นนี้ได้ เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถสร้างเพชรเทียมซึ่งมีราคาถูกกว่าหินธรรมชาติหลายเท่า

เพชรมีความจำเป็นไม่เพียงแต่เพื่อความสวยงามเท่านั้น

ใช้ในภาคอุตสาหกรรม อวกาศ การแพทย์ และอุตสาหกรรมแฟชั่น

เพชรเทียมปรากฏอย่างไร

มนุษย์รู้จักหินธรรมชาติเมื่อหลายสิบปีที่แล้ว แฟน ๆ ที่ฉลาดอย่างไม่น่าเชื่อพร้อมที่จะจ่ายเงินก้อนกลมสำหรับเพชร แฟน ๆ ของการหลอกลวงมักใช้กลอุบายมากมายเพื่อให้ได้เงิน หินคริสตัล คิวบิกเซอร์โคเนีย มอยซาไนต์ ถูกแจกเป็นเพชร การสร้างมนุษย์ผีสิงหินเทียมและ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์เริ่มศึกษาองค์ประกอบของหินและโครงสร้างของหิน.

เนื่องจากมีลักษณะเฉพาะ อัญมณีจึงมีราคาสูงในตลาดเครื่องประดับ ความแข็ง การนำความร้อนสูง การกระจายตัวที่แข็งแกร่ง ความโปร่งใสของแสง และความต้านทานการสึกหรอ - คุณสมบัติเหล่านี้ไม่เพียงแต่ให้คุณค่ากับอัญมณีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผู้เชี่ยวชาญในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ ตั้งแต่อุตสาหกรรมจนถึงการแพทย์ด้วย

เพื่อให้ทุกด้านของชีวิตสามารถใช้เพชรในอุตสาหกรรมของตนได้ ผู้คนจึงเริ่มคิดหาวิธีปลูกเพชร

เพชรประดิษฐ์เรียกว่าสังเคราะห์นั่นคือสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการ

ในปี 1950 นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนสังเคราะห์อัญมณีขึ้นเป็นครั้งแรกและไม่กี่ปีต่อมาก็เป็นไปได้ที่จะซื้อหินเทียมในตลาดเพื่อสร้างเครื่องประดับ เมื่อเร็ว ๆ นี้ตลาดเครื่องประดับที่ทันสมัยมีการแสดงเครื่องประดับด้วยหินเทียมเกือบทั้งหมด

คนธรรมดาไม่น่าจะแยกแยะของปลอมจากอัญมณีจริงได้ ดังนั้นผู้ผลิตจำนวนมากจึงใช้ประโยชน์จากการขาดความรู้ในหมู่ประชาชน

กระบวนการเติบโต

ชื่อของเพชรที่ปลูกเทียมคืออะไร - ผู้ที่สนใจในเทคโนโลยีการผลิตรู้ ขณะนี้มี เทคโนโลยีหลายอย่างสำหรับการผลิตเครื่องประดับเทียมสังเคราะห์.

ทนทานที่สุด แต่ในขณะเดียวกันเทคโนโลยีการผลิตที่มีราคาแพง - จากผลึกคาร์บอน. คาร์บอนถูกวางลงในแท่นพิมพ์พิเศษซึ่งปั๊มสร้างแรงดันสูงโดยใช้น้ำ ดังนั้นจึงแปรรูปวัสดุ

นอกจากนี้วัสดุพิเศษเช่นสารทำความเย็นจะแช่แข็งน้ำซึ่งจะเป็นการเพิ่มแรงดัน 10 เท่า ในขั้นตอนต่อไปจะมีการจ่ายกระแสไฟอันทรงพลังไปยังห้องและหินจะเปลี่ยนไปภายใต้อิทธิพลของน้ำและไฟฟ้า คุณจะได้ผลิตภัณฑ์เทียมสำเร็จรูปโดยการละลายน้ำแข็งในห้องเพาะเลี้ยง

การระเบิดด้วยก๊าซมีเทนช่วยให้คุณสร้างมวลหินได้ นี่คือสิ่งที่ผู้เชี่ยวชาญเรียกว่าเพชรประดิษฐ์ เทคโนโลยีนี้มีราคาถูกกว่าการปลูกจากคาร์บอน

มีเทนสามารถใช้ได้สองวิธี เมื่อใช้ครั้งแรก เพชรจะกลายเป็นเม็ดเล็ก แต่มีเปอร์เซ็นต์สูงของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป วิธีที่สองช่วยให้คุณสร้างมวลหินได้ แต่อุณหภูมิในการประมวลผลจะสูงถึง 1100 องศา

ชื่อยอดนิยม

เพชรสังเคราะห์ตอนนี้มีหลายแบบ คนหลักคือ:

พลอยเทียม;
รูไทล์;
ลูกบาศก์เซอร์โคเนีย
มอยซาไนต์;
เฟอร์โรอิเล็กทริก;
สิ่งอำนวยความสะดวก;
เซอรัสไซต์

ในกรณีของเซอร์โคเนียมไดออกไซด์จะใช้ชื่อเพทาย อย่างไรก็ตาม อย่าลืมว่าเซอร์โคเนียมใช้ไม่ได้กับหินธรรมชาติ ในทางกลับกัน คิวบิกเซอร์โคเนียมีความแข็งแรงสูง มีการกระจายตัวสูงและระดับการหักเหของแสง

เซอร์โคเนียเลียนแบบเพชรได้ดีจนไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญทุกคนที่จะแยกแยะเพชรออกจากกันในครั้งแรก หากคุณกำลังมองหาหินเงาปลอมที่มีคุณภาพสูงสุดนั้นก็ถือได้ว่าเป็นมอยซาไนต์ ประสิทธิภาพด้านการมองเห็นดีกว่าเพชร และคุณสมบัติทางกายภาพไม่ได้ด้อยกว่าเพชรธรรมชาติ Moissanite สามารถให้เพชรได้เฉพาะในความแข็งเท่านั้น Rhinestones เป็นผลิตภัณฑ์ยอดนิยมในตลาด ขอบคุณกระจกตะกั่วทำให้ rhinestones เล่นได้ดีท่ามกลางแสงแดด