Синтетический, или искусственный, алмаз – имитация натурального минерала, ничем не уступающая оригиналу. Синтезированные алмазы не имеют дефектов, более чистые и твердые, чем натуральные.
Содержание
Что такое искусственные алмазы и бриллианты
Синтетические алмазы производят в лабораториях по нескольким методикам. Чтобы их изготовить, требуется дорогостоящее оборудование и качественное сырье. Наиболее известны HPHT-алмазы или CVD-алмазы.
Качественный синтетический бриллиант (алмаз, подвергшийся обработке) внешне не отличается от оригинала, а также совпадает по физико-химическим свойствам. Поэтому более грамотное название для таких камней – «выращенные (или созданные) в лаборатории», т. к. понятие «синтетические» у людей обычно ассоциируется с некачественной имитацией.
Быстрая скорость синтеза искусственной копии (камень массой 1 карат создается 5 суток) позволяет заметно снизить цену на него, в сравнении с натуральным камнем.
В настоящее время зафиксирован самый большой искусственный алмаз массой в 34 карата.
Искусственные аналоги самоцвета производят в наибольших количествах в Китае, США, Японии, России, Ирландии, ЮАР.
Разновидности искусственных алмазов: фианит, муассанит, циркон, топаз, белый сапфир, гранат алюмоиттриевый, стразы.
Дополнительно смотрите про муассанит:
История камней
В XVIII веке ученые выяснили химическое строение натурального минерала. Тогда же впервые родилась мысль о том, чтобы воссоздать его искусственным путем. Долгое время попытки создания синтетического алмаза терпели крах. Но в 1920-х годах это все-таки удалось. Был создан первый искусственный алмаз.
Новинка не отличалась совершенством, поэтому ученые не стояли на месте. В 1940-х годах ученые США, Швеции, СССР занялись вплотную этим вопросом.
Мелкие искусственные самоцветы хорошего качества были произведены в 1953 году шведским ученым, сконструировавшым установку, в которой образец сжимался поршнями с разных сторон. А начиная с 1970 года, специалисты научились синтезировать крупные алмазы, не уступающие оригиналу. С 1990-х годов появился новый метод – синтез с подрывом.
Цветовая гамма лабораторных камней
Наиболее востребованными считаются традиционные бесцветные алмазы. Во время их синтезирования требуется особое внимание, т. к. случайные примеси, попавшие в состав, добавят оттенок.
Из цветных принято изготавливать:
- желтые (примесь азота);
- синие (примесь бора);
- черные (примесь никеля).
Реже изготавливают розовые, сиреневые, красные, зеленые.
Как выращивают кристаллы
Для производства искусственных алмазов используют несколько технологий.
- HPHT – термобарический способ (температура и давление). Камни, полученные этим методом, стоят относительно недорого, т. к. затраты не высоки. Суть заключается в нагреве (1500 градусов) углерода под высоким давлением (50000–70000 атмосфер) при участии металлов-катализаторов.
- CVD – метод химического осаждения из газовой фазы. Камни, выращенные данным методом, используют в оптике и электронике. С помощью нагревания (3100 градусов) или СВЧ-излучения углеводородный газ (метан) осаживают на кремниевую пластину. Получается пленочка толщиной 2–3 мм.
- Взрывной синтез. Из графита под высоким давлением за счет детонации взрывчатых веществ производят искусственную копию.
- Ультразвуковая кавитация. В органический растворитель добавляют суспензию графита при нормальных условиях, и под действием ультразвуковой кавитации выращивают искусственный минерал.
В настоящее время наиболее популярно получение алмазов с помощью первых двух методик.
Смотрите передачу о производстве синтетических камней:
Сферы применения и открывающиеся возможности
Идеальные самоцветы используются в ювелирном деле. Несовершенные же экземпляры используются в промышленности.
- Промышленные алмазы используют в производстве подшипников, сверл.
- Из алмазной крошки делают напыления режущего и шлифовального инструмента.
- Алмазный порошок применяют в металлургии, машиностроении, оборонном комплексе.
- Алмазные пасты используют для создания особо точных деталей.
- Синтетические кристаллы используют в электронике для создания игл, прослоек в микросхемах, счетчиках.
- В медицине используют для производства инструментария, сверхмощного лазера.
- Высокие технологии тоже не обошлись без синтетического алмаза – его используют при создании сотовых телефонов.
Сравнительные характеристики камней
Внешне отличить искусственный самоцвет от натурального очень сложно. Имитация не имеет ни вкраплений, ни дефектов, имеет те же физико-химические свойства, что и оригинал.
Но отличает имитацию и оригинал сроки и пути получения самоцвета. Натуральные камни формируются миллионы лет в естественной среде, копии же изготавливаются за считанные часы (1–2 мг/ч) в лабораториях.
Увидеть различия можно с помощью профессионального оборудования. При увеличении в 80 раз и более видна зернистая структура синтетического камня. А еще известно, что они реагируют на магнит. Если положить самоцвет на белый лист бумаги и при этом по краю камня будет видна белая полоса, то скорее всего он искусственный.
В условиях специализированной лаборатории можно найти отличия с помощью флюоресцентного анализа, Рамановской и инфракрасной спектрометрии, спектроскопии.
В продолжение темы смотрите видеосюжет:
Стоимость синтетических кристаллов
Внешне оригинал и имитация – неотличимы: нет ни примесей, ни дефектов. Стоимость за диоксид циркония начинается от 1,5 долларов за 1 карат, муассанита – от 75 долларов за 1 карат. Желтый алмаз стоит от 200 долларов, а розовато-оранжевый – от 3000 долларов за 1 карат.
Натуральные алмазы – ресурс, который в скором времени иссякнет. По некоторым данным, земля уже исчерпала ресурсы для производства натурального минерала. Поэтому производство искусственных самоцветов все больше и больше набирает популярность.
Знали ли вы о существовании искусственных алмазов? Рассказывайте о своем опыте в комментариях. Делитесь статьей с друзьями в соцсетях. Всего доброго.
(голосов: 3, средняя оценка: 3,67 из 5)
Загрузка...
