Mesterséges gyémántok: hogyan néznek ki, hogyan nyerik és hol használják őket?

A gyémántok egyedülálló szerkezeti sűrűségükkel tűnnek ki, amely lehetővé teszi a kő számára, hogy ellenálljon a nagy terhelésnek és a magas hőmérsékletnek. Ezt az ingatlant az űrkutatásban és -fejlesztésben, orvosi eszközök és precíziós órák gyártásában, valamint a nukleáris iparban használják. Vágás után a gyönyörű ásvány gyémánttá változik, amit az ékszerészek nagyra értékelnek. A modern technológiák lehetővé teszik mesterséges körülmények között történő létrehozását, csökkentve az árat a minőség elvesztése nélkül.

Ipari méretű aktív felhasználásra 1993 óta gyártanak mesterséges gyémántokat. Minőségük olyan magas volt, hogy az ékszerészek speciális vizsgálatokat igényeltek a kövek valódiságának megállapításához. Az átlagos fogyasztó számára a különbség egyáltalán nem volt nyilvánvaló, ezért sok cég kezdett kristályokat használni luxus ékszerek készítéséhez.

A modern laboratóriumokban ennek a szintetikus kőnek többféle fajtáját termesztik: ceruszitokat, fabulitokat, strasszokat, ferroelektromos anyagokat, moissanitokat. A cirkónium-dioxid legszebb és legtisztább kockájának tekinthető, amelyet "cirkóniának" neveznek. Az ipar számos területén használják, és kiegészíti a Thomas Sabo és a Pandora divatházak kollekcióit.

A termesztett gyémántok főbb jellemzői:

• alacsony költség a természetes kövekhez képest (az ár 10-15-ször alacsonyabb);
• könnyű vágás;
• nincsenek rejtett hibák, amelyek befolyásolják a keménységet (légbuborékok, repedések);
• valódi gyémánt teljes utánzása vágás után.

A szép kövek szerelmesei között a természetellenes kő tulajdonságairól is megoszlottak a vélemények. Egyesek úgy vélik, hogy csak egy igazi gyémánt képes elűzni a gonosz szellemeket, megvédeni tulajdonosát a sérülésektől és a gonosz szemtől, és segíteni neki a kereskedelmi ügyekben.

A műköveket az elmúlt években a jól ismert Diamond Foundry, a Helzberg's Diamond Shops és a LifeGem márkák fejlesztették ki. Ez az üzlet az Egyesült Államokban a legjövedelmezőbb és legígéretesebb, mivel a környezet károsítása minimális. Emellett számos geológiai kísérlet bizonyítja, hogy a természetben a gyémántok kialakulásának időszaka lejárt. Ezért az új lelőhelyek fejlesztése hamarosan a múlté lesz.

A valódi gyémántok évszázadok óta népszerűek. A drága gyémántok királyi ruhákat és koronákat díszítettek, öröklöttek és számos ország kincstárának aranytartalékaiba kerültek. Még ma is a csiszolt ásványok a legjobb befektetés, és évről évre csak nő az értékük.

Az első mesterséges gyémántot 1950-ben szerezték meg svéd tudósok az ASEA laboratóriumában. Kutatások után tapasztalataikat az amerikai General Electric cég 1956-ban megismételte, továbbfejlesztve a technológiát. Több évtized alatt új módszerek és fejlesztések jelentek meg, amelyek lehetővé tették a szintetikus ásványok árnyalatának, alakjának és méretének megváltoztatását. 1967-ben szabadalmat szereztek a drágakövek termesztésére.

Előállításuk története a Szovjetunióban az első kővel kezdődik, amelyet a Fizikai és Nagynyomású Intézetben szintetizáltak a múlt század 50-es éveinek végén. De ebben az irányban aktív munkát végez OI Leipunsky tudós, aki 1946-ban számos tudományos közleményt és számítást publikált.

Igazi áttörés a múlt század 60-as éveinek elején történt, amikor a moszkvai nagynyomású laboratórium fiatal tudósai speciális sajtót készítettek. Segítségével sikerült létrehozni a nagy teherbírású kövek nagyüzemi gyártását: a mennyiség elérte a napi ezer karátot. Az összes előállított ipari gyémántot rakéta- és gépgyártás szükségleteire használták fel, exportálták, milliárdos nyereséget hozva.

Az elmúlt években Oroszországban új technológiákat fejlesztettek ki magán ékszerházak és tudományos laboratóriumok.

A vezető vegyipari cégek laboratóriumaiban termesztett mesterséges gyémántokat átlátszóság és fényesség tekintetében nehéz megkülönböztetni a valódi kövektől. De minden ismert módszer nagy beruházást igényel és fáradságos.

HPHT vagy High Pressure, High Temperature a leggyakoribb technológia. A tudósok 0,5 mm méretű valódi köveket tesznek szintetikus cirkónium-oxid alapra. Egy speciális kamrában a működési elv szerint, amely egy autoklávra emlékeztet, legalább 1400 ° C hőmérséklet és 55 000 atmoszféra nyomás kombinációja jön létre. A természetes alapra különféle kémiai vegyületeket és grafitrétegeket visznek fel.

10 napos ilyen expozíció után erős szigma kötések jönnek létre, az alap körüli illesztések kemény és átlátszó kővé alakulnak.

Ez a technológia az elsők között van a mesterséges ásványok termesztésében. Széles körben használják, ha különösen erős és éles gyémántbevonatot kell létrehozni, kiváló minőségű gyémántokat készíteni. Minden alkatrész és a gyémánt hordozó speciális kamrákba kerül, amelyek vákuumot hoznak létre. A metánnal való feltöltést követően megkezdődik a mikrohullámú sugárzásnak való kitettség, amely jól ismert a mikrohullámú sütő munkájából. Magas hőmérsékleten a szén kémiai vegyületei olvadni kezdenek és egyesülnek az alappal.

A CVD technológia kiváló minőségű gyémántokat állít elő, amelyek tulajdonságai nem rosszabbak, mint a valódiak. Ezek alapján technológiát fejlesztenek ki a szemészetben a kopásálló számítógépes táblák, dielektrikumok és ultravékony szikék helyettesítésére.

Az egyik legújabb fejlesztés a robbanóanyag-szintézis módszer. Ez egy kémiai keverék éles hevítésén alapul, robbanással és a keletkező ásvány ezt követő fagyasztásával. Az eredmény egy kristályos szénből készült, természetesen előforduló szintetikus gyémánt. A magas költségek azonban arra késztetik a vegyészeket, hogy új lehetőségeket keressenek a kőmassza szintézisére.

Az összes gyémánt közül a szintetikus kövek csak a piac 10%-át foglalják el. Olcsó cirkónium kristályokból női ékszereket készítenek. A híres divatházak estélyi ruhákat, kézitáskákat, cipőket díszítenek velük, és exkluzív dekorációban használják őket.

A mesterséges gyémántok több mint 90%-át az iparban használják fel. Fő irányok:

• nagy pontosságú csiszológépek, szerszámok kemény anyagok vágásához;
• mikroelektronika és számítógépgyártás;
• védelmi ipar;
• robotika;
• egyedi lézerek szemműtétekhez;
• gépészet;
• új szerszámgépek a kohászatban;
• rakéta tudomány.

A legújabb fejlesztések közé tartozik a szintetikus gyémánt felhasználása mesterséges lencsék előállítására. A transzplantációs műtétek kimutatták, hogy a tisztaság és a könnyű vágás ideálissá teszi az implantátumot a páciens számára.

Az ipar szintetikus gyémántot állít elő, amely annyira hasonlít egy természetes kristályhoz, hogy azonosításához számos laboratóriumi vizsgálat szükséges. Vessünk egy pillantást a leggyakoribb különbségekre.

• Minden mesterségesen termesztett gyémánt speciális bélyegzővel rendelkezik. Megadja a terméket előállító vállalat vagy laboratórium nevét.

• A vizsgálathoz jobb, ha nem nagyítót, hanem erős mikroszkópot használ. A műhelyekben a hibákat spektrográf segítségével észlelik, és ultraibolya sugárzással megvilágítják.

• Az igazi gyémántok nem reagálnak az elektromágneses mezőkre. Ezt a tulajdonságot tesztelési módszerként használhatja: a szintetikus követ egy erős mágnes vonzza.

• Ha otthon kell azonosítani egy gyémántot, akkor vastag fehér papírra kell helyezni. A szoros vizsgálat feltárja azokat a növekedési zónákat, amelyek akkor keletkeznek, amikor nagy nyomás alatt szénréteg képződik.

• A természetes kövek a legkisebb egykristályokból készülnek, ezért homogén szerkezetűek. Mikroszkóp alatt részletesen szemlélve, úgy tűnik, hogy a természetellenes termékek sok mikroszkopikus kristályból állnak.

Mindössze 10-15 másodperc alatt lehetővé teszik a szintetikus anyagok és a természetes kő megkülönböztetését 95-98%-os pontossággal, maximális információt adnak a kristály minőségéről és szerkezetéről.

A szintetikus gyémántok előállítását a következő videó ismerteti.