Producția de diamante artificiale! Aplicarea diamantelor naturale și artificiale.

Un diamant artificial nu este un fals al unui diamant natural, prelucrat. Acesta este un produs industrial cu structura și proprietățile pietrei naturale.

Proprietățile diamantelor sintetizate

Un diamant gata făcut nu poate fi cultivat, deoarece acesta este denumirea produsului de prelucrare a unui diamant, natural sau obținut printr-un proces de sinteză. Mineralul și dublul de laborator au un aspect nedescris și abia după tăiere devin diamante.

Un diamant crescut artificial este greu de distins de unul natural. Există pietre de o asemenea calitate încât sunt greu de identificat chiar și într-un laborator gemologic. Și prețul lor este comparabil cu materialul natural.

De ce nu pot fi numite diamante false cristalele cultivate artificial? Dar pentru că sunt fabricate folosind tehnologii special create, nu numai pentru a arăta similar, ci și pentru a reproduce caracteristicile unui mineral natural. Diamantele sintetice dobândesc următoarele calități similare cu diamantul:

• duritate;
• strălucire;
• indicele de refracție, ca apa;
• aceeași greutate specifică;
• conductivitate termică ridicată.

Deci, cum puteți distinge diamantele tăiate de origine naturală de diamantele cultivate artificial? Pentru diferențiere, acordați atenție următoarelor proprietăți ale pietrelor obținute în timpul procesului tehnologic:

1. Reacționează la câmpul magnetic puternic.
2. La microscop, chiar și cu o mărire de douăzeci de ori, este dificil să găsești un defect într-o piatră.
3. Structura granulară a unui cristal, care este vizibilă atunci când proba este mărită de 80 de ori.
4. Nuanța gălbuie lăsată de azot.
5. Fara incluziuni minerale.
6. Analiza spectrală va arăta prezența catalizatorilor metalici (dacă au fost utilizați).

Dar numai spectrometria cu infraroșu sau cu laser oferă un rezultat precis. Pe piața de bijuterii, diamantele tăiate natural au fost înlocuite pe jumătate cu cele de cultură. De obicei, acestea sunt pietre de până la 1 carat. Nu este profitabilă să sintetizezi altele mai mari: o astfel de producție necesită forță de muncă și este costisitoare, deși în Rusia au fost folosite tehnologii noi pentru a crește un diamant artificial albastru închis cu o greutate de 10,07 carate.

Tehnologii de producere a diamantelor

Pentru a crește diamantul din fracții microscopice, se folosesc 2 metode:

1. Metoda termobarică. Pulberea de diamant este plasată într-o cameră de presiune, care este expusă la presiune ridicată și aer cald. În acest caz, filmele metalice sunt folosite ca catalizatori. Durata ciclului este de 7-10 zile.

1. Metoda CDV. Sămânța de diamant este plasată într-o cameră vid care conține metan. Un arc electric distruge moleculele de gaz, atomii de carbon se stabilesc pe materialul sursă și se cristalizează. Pietrele cresc în 4-5 zile.

Diamantele sintetice și cele naturale au aceeași componentă - carbonul. Doar mineralul natural durează mult să se formeze (nu se știe cum se formează), și este cultivat în laborator în câteva zile, ceea ce permite satisfacerea cererii nu doar a pieței de bijuterii, ci și a celei industriale.

Procesul de producție nu se termină aici. Probele rezultate au o suprafață neagră rugoasă. Dar acest lucru este îndepărtat prin lustruire, iar după tăiere piatra scânteie.

Diamantul a fost sintetizat pentru prima dată în a doua jumătate a secolului trecut. Echipamentul pentru acesta a fost atât de scump încât producția a fost mai ieftină. Dezvoltarea ulterioară a industriei a făcut posibilă reducerea costului cristalelor sintetice de zeci de ori mai mic.

Artificial și fals

Diamantele artificiale sunt foarte apreciate; escrocii le oferă rareori în locul celor reale. Există pietre care sunt denumite în mod obișnuit înlocuitori de diamant pentru strălucirea lor strălucitoare:

1. Zirconiile cubice sunt inferioare ca rezistență față de moissanite, devin tulburi de-a lungul anilor și sunt de origine sintetică.

1. Zirconii sunt pietre sintetizate și nu sunt prețioase.

Safir incolor, rutil, fabulit, ytriu, galiu, cristale Swarovski, polimerii acrilici au o stralucire stralucitoare. Ele sunt numite falsuri sau contrafăcute deoarece au structură și proprietăți diferite. Cel mai asemănător cristal cu un diamant este mineralul natural moissanit. Are o rezistență ridicată, strălucirea și strălucirea rămân mulți ani.

Pietrele crescute au 3 culori de bază: galben, albastru și incolor. Aceste culori nu își schimbă saturația în timp. Este mai ușor să crești pietre galbene, motiv pentru care sunt mai mari (până la 2 carate). Sunt cristale portocalii. Această culoare este dată de impuritățile de azot atunci când intră în rețeaua cristalină. Este mai dificil să crești diamante albastre (impuritățile de bor dau culoarea). Dimensiunea lor nu depășește 1,25 carate.

Este dificil să crești diamante incolore, deoarece impuritățile care dau culoare nu pot fi lăsate să intre. Astfel de cristale sunt mai puțin accesibile și nu cântăresc mai mult de 1 carat. Pentru a face diamante de alte culori (roz, roșu, verde), după cultivare se efectuează o prelucrare specială. Culoarea cristalului este indicată printr-un număr. Cel incolor are cifra 1. Dar acestea sunt pietre rare și se numesc diamante pure.

Producția de diamante artificiale este la cerere. Pe lângă fabricarea de bijuterii, acestea sunt folosite în medicină, construcții, electronice și nanotehnologie. Diamantele de cultură sunt pietre de înaltă puritate, care au un aspect impecabil și sunt foarte asemănătoare cu cele naturale.

Diamantele cultivate sunt o alternativă excelentă pentru cei care nu își permit pietrele naturale, în timp ce la un preț mult mai mic obții o bijuterie uimitoare realizată dintr-un material ecologic. Astăzi, există două tipuri principale de diamante artificiale - pietre sintetice și așa-numiții înlocuitori de diamante.

Procesul de creare a diamantului sintetic a fost dezvoltat în 1892 de chimistul francez Henri Moissan. Particule minuscule de diamant sintetic s-au format atunci când cărbunele sau materialul de carbon a fost încălzit într-un creuzet de fontă la temperaturi extrem de ridicate (4000¼ C). Astăzi, două metode principale sunt utilizate în producția de diamante artificiale: expunerea materialului la presiune ridicată atunci când este încălzit la temperaturi ridicate (HTHP) și metoda de depunere chimică în vapori (CVD).

Temperatura plus presiune

Această tehnologie este cunoscută și ca HTHP și GEPOL. În acest caz, se folosește o instalație specială sub formă de presă tetraedrică sau presă cubică de înaltă presiune în șase trepte. „Sămânța” de diamant este plasată în camera de lucru, care se află în interiorul presei, și este expusă la temperaturi ridicate și la presiune ridicată, creând condiții cât mai apropiate de caracteristicile naturale ale procesului de formare a diamantului în natură. Spre deosebire de diamantele naturale, metoda de presare la căldură vă permite să „creșteți” un diamant artificial în șapte până la zece zile. Adesea, prelucrarea suplimentară a diamantelor sintetice cu temperatură și presiune este utilizată pentru a îmbunătăți caracteristicile pietrei și pentru a obține o similaritate maximă cu omologul său natural.

Metoda de depunere chimică în vapori (CVD).

Dezvoltată în anii 1980, metoda implică condiții de creștere a cristalelor la presiune mai mică. O particulă din materialul de pornire este plasată în camera de lucru, care este apoi supusă unei combinații de temperatură și presiune, în timp ce o combinație de plasmă de carbon evaporată și hidrogen este stratificată pe substrat. Gazele de carbon sunt încărcate de energia microundelor și sunt atrase de materialul sursă. Când se utilizează metoda de depunere chimică în vapori, formarea diamantului sintetic durează câteva zile.

Diamantele cultivate în laborator sunt comparabile cu diamantele naturale în ceea ce privește duritatea, clivajul, indicele de refracție, dispersia luminii, greutatea specifică și strălucirea. La fel ca diamantele naturale, versiunile sintetice pot conține mici incluziuni.

Gama de culori și caracteristicile optice ale diamantelor artificiale

Spre deosebire de diamantele naturale, care sunt în mare parte incolore, diamantele sintetice au o ușoară nuanță gălbuie din cauza incluziunilor de azot care se dispersează în rețeaua cristalină în timpul fazei de creștere a cristalului. Incluziunile de azot absorb spectrul albastru al fasciculului de lumină, în urma căruia cristalul capătă o nuanță gălbuie.

înlocuitori de diamante

Înlocuitorii de diamant au fost folosiți pe scară largă în industria bijuteriilor încă din anii 1970, înlocuind inițial diamantele cu zircon stabilizat cubic. (zirconiu cubic), mai târziu au apărut înlocuitori precum moissanit și Nexus. În urmă cu mai bine de o sută de ani, cristalul, zirconul și safirul alb erau folosite pentru a imita diamantele, aceste pietre erau deosebit de populare în realizarea inelelor în stil victorian.

Înlocuitorul de diamant Nexus este o combinație de carbon cu alte substanțe. Aceste înlocuitoare sunt durabile și dure și vin cu o garanție triplă de durabilitate pe viață. Materialul pentru fabricarea zirconiei cubice este dioxidul de zirconiu. Dintre toți înlocuitorii de diamant, zirconia cubica este considerată cea mai puțin durabilă și, în consecință, una dintre cele mai ieftine.

Moissanitul, care este sintetizat din carbură de siliciu, este renumit pentru strălucirea și strălucirea sa. Rezistența ridicată a acestui înlocuitor de diamant se reflectă cu siguranță în prețul tuturor înlocuitorilor, moissanite Cel mai scump, în plus, acest cristal are anumite caracteristici exterioare care fac posibilă deosebirea lui de un diamant natural.

Când comparăm diamantele sintetice și cele naturale, diferența care este vizibilă cu ochiul liber este costul cristalelor, dar merită remarcat faptul că diamantele sintetice albe (incolore) nu sunt adesea inferioare ca preț cu diamantele naturale incolore. O altă diferență: diamantele naturale au incluziuni și nereguli, în timp ce versiunile sintetice sunt aproape impecabile.

Caracteristici comparative

Dacă te hotărăști să cumperi o bijuterie cu diamant artificial, cu siguranță vei putea economisi un bănuț drăguț, dar dacă vrei să menții costurile cât mai mici, atunci uită-te la produsul cu înlocuitori de diamante, acestea sunt mult mai ieftine decât cele artificiale. obiecte cu diamante.

Înlocuitorii sunt inferiori diamantelor naturale ca rezistență și duritate, dar în ceea ce privește strălucirea și strălucirea pot concura cu cristalele naturale. În plus, înlocuitorii sunt complet puri și lipsiți de orice incluziuni. Moissanitul are cea mai strălucitoare strălucire și intensitate de strălucire, ceea ce creează într-un fel un efect nedorit de „minge disco” pentru unii cumpărători, zirconia cubică nu are aceeași strălucire ca și diamantele, dar alunga mai bine strălucirea.

Nu grupul De Beers ar trebui să se teamă de venirea diamantelor artificiale, ci compania Intel

Metoda Gemesis Presiune mare, temperaturi ridicate. Cristalul crește într-o cameră care simulează condițiile scoarței terestre.

Metoda Apollo Depunere chimică de vapori. Cristalul se formează atunci când ploaia cade dintr-un nor de plasmă pe un substrat de diamant.

Microdiamante artificiale pentru uz industrial.

Senzație modernă - bijuterii sintetice diamante

Aaron Wijngaarten se uită la un diamant galben printr-o lupă de bijuterii. Ne aflăm în Anvers, în sufrageria lui Wijngaarten, plină de marmură și aur, chiar la marginea cartierului bijutieri, în chiar centrul universului diamantelor. Aproape 80% din diamantele lumii trec prin mâinile unor negustori belgieni de pietre precum Wijngaarten, care poartă o barbă stufoasă și costumul negru al unui evreu ortodox. „Piatra este foarte rară”, mormăie bijutierul pentru sine, „diamantele galbene de această nuanță sunt foarte greu de găsit. Acesta costă 10, poate 15 mii de dolari.” Îi spun că am două exact aceleași în buzunar. El pune piatra pe masă și se uită serios la mine pentru prima dată. Am mai întins două pietre. Toate sunt de aceeași culoare și dimensiune. Probabilitatea de a găsi trei diamante galbene identice este aproximativ aceeași cu a arunca o monedă de 10 mii de ori și a nu vedea niciodată capete. „Ce este acesta, oxid de zirconiu cubic (în Rusia această piatră este mai bine cunoscută ca zirconiu cubic)?” — întreabă Weingaarten, fără să spere în mod deosebit la un răspuns pozitiv. Răspund că toate diamantele sunt reale, au fost făcute de o mașină aflată în Florida. Costul total de producție nu a depășit sute de dolari. Bijutierul se agită pe scaun, ținând un ochi pe pietrele care zac pe masa din sufrageria lui. „Dacă nu le poți deosebi, industria se va încheia”, conchide el.

La o temperatură de 1200°C sub o presiune de aproximativ 50 de mii de atmosfere, carbonul cristalizează în cel mai dur material cunoscut. Așa s-au format diamantele adânc în scoarța terestră acum 3,3 miliarde de ani. Nu este ușor să recreezi astfel de condiții în laborator, dar s-au făcut multe încercări. De la mijlocul secolului al XIX-lea, zeci de „alchimiști” au suferit accidente în timp ce încercau să facă diamante. Ultimele decenii au adus succes, deși modest. Începând cu anii 1950, inginerii au învățat să producă cristale mici pentru aplicații industriale, cum ar fi acoperiri pe ferăstraie, burghie și roți de șlefuit. Dar în vara lui 2003, primul val de diamante artificiale de calitate prețioasă a apărut pe piață. Două companii au învățat cum să le producă: Gemesis din Florida și Apollo Diamond din Boston.

Intrarea bruscă a pietrelor artificiale pe piață amenință să transforme ireversibil industria diamantelor, a cărei cifră de afaceri anuală este estimată la 7 miliarde de dolari. Se dovedește că diamantul nu este doar cea mai dură piatră de pe pământ, ci are și cea mai mare conductivitate termică. Semiconductorii de astăzi se încălzesc până la aproximativ 100°C și, odată cu încălzirea suplimentară, pur și simplu nu mai funcționează. Cipsele de diamant, dimpotrivă, pot fi încălzite la temperaturi la care siliciul obișnuit s-ar fi topit cu mult timp în urmă.

general de brigadă

Concernul internațional De Beers a monopolizat afacerea cu diamante de 115 ani, distrugând concurenții prin reglementarea ofertei de diamante pe piață. De-a lungul istoriei sale lungi, De Beers a supraviețuit numeroaselor revolte africane, a luptat împotriva legilor antitrust americane și a evitat acuzațiile de exploatare a lucrătorilor nefericiți din Lumea a Treia. Monopolul său nu a fost rupt de descoperirea a numeroase zăcăminte de diamante în Australia, Canada și Siberia. Compania are un buget uriaș de publicitate și un control complet asupra canalelor de distribuție a pietrelor. Dar ceea ce De Beers nu are este generalul de brigadă în retragere Carter Clark.

Carter Clark are 75 de ani. S-a pensionat în urmă cu mai bine de 30 de ani, dar nu și-a pierdut niciodată abilitățile de comandă. Când generalul apare la birourile Gemesis, pe care le-a fondat în 1996 cu scopul de a produce diamante în masă, angajații se ridică în semn de salut. Nu există nici o altă cale. Mai ales având în vedere că „Generalul”, așa cum este poreclit aici, își salută constant subalternii ca și cum ar fi armata lui care merge la luptă. „Am fost în Coreea și Vietnam”, spune generalul, salutându-mă în sala de așteptare. „Așa că, crede-mă, mă pot ocupa de afacerea cu diamante.” Clark îmi arată noua sa fabrică, situată într-o zonă industrială de lângă Sarasota, Florida -dispozitive de susținere Construiesc 27 dintre aceste mașini. Compania Gemesis speră să pună în funcțiune 8 dintre ele în acest hangar, numărul lor ar trebui să ajungă la 250. Cu alte cuvinte, Gemesis pregătește prima lovitură pentru afacerea cu diamante.

Clark nu intenționa să devină Regele Diamantului. Ideea a venit întâmplător, în timpul călătoriei sale la Moscova în 1995. Compania sa de atunci, Security Tag Systems, a fost una dintre primele care au adus în Rusia etichete care împiedicau oamenii să fure lucruri din magazine. Așa l-a cunoscut pe Iuri Semenov, care conducea unul dintre birourile științifice și tehnice care, în cadrul unui program de stat, erau angajate în vânzarea tehnologiilor militare din epoca sovietică către investitorii occidentali. Dar Semenov a avut o idee mai bună - i-a sugerat generalului să crească diamante. Câteva ore mai târziu, Clark avea pe birou un design pentru o unitate de două tone care, folosind hidraulice și electricitate, ar concentra cantități tot mai mari de căldură și presiune în centrul unei sfere. Generalul a fost informat că aparatul recreează condițiile existente la o adâncime de 150 km sub pământ, unde se formează diamantele. Puneți un ciob de diamant în scoarța pământului, adăugați carbon și diamantul va crește. În 1954, General Electric a făcut exact asta, storcând sufletul din carbon cu o presă de 400 de tone. Dispozitivul General Electric a făcut posibilă producerea de praf de diamant ieftin pentru uz industrial, iar la începutul anilor 1970, compania a învățat cum să facă diamante cu o greutate de până la 2 carate. Dar acest lucru a necesitat atât de mult efort și energie electrică, încât a fost mai scump decât cumpărarea unui diamant adevărat dintr-o mină. Rușii au susținut că designul lor este ieftin, nu folosea mai multă energie decât câteva becuri cu incandescență și ar produce o piatră de trei carate la fiecare câteva zile. Și că generalul va putea obține o astfel de mașină pentru doar 57 de mii de dolari.

Trei luni mai târziu, iarna, Clark s-a întors la Moscova. A fost întâmpinat de gărzi de corp și dus într-un depozit de lângă Moscova. În camera rece, neîncălzită, a privit cum Nikolai Polushin – unul dintre oamenii de știință siberieni care au inventat dispozitivul – ridica jumătatea superioară a sferei, scotea un mic cub de ceramică, îl lovea cu un ciocan și îi înmâna lui Clark un mic diamant. . Toată lumea zâmbea. În cele din urmă, generalul a comandat trei mașini și i-a cerut lui Semenov să le trimită în Florida.

Mașini rusești

Dar au fost și două probleme. În primul rând, nimeni din SUA nu știa cum să lucreze cu astfel de mașini. Clark a rezolvat această problemă mutând echipa rusă în Florida. În al doilea rând, rușii înșiși nu au stăpânit prea bine procesul. Funcționarea mașinii nu putea fi încă numită fiabilă. Generalul și noua sa companie Gemesis aveau nevoie urgent de ajutor. El a abordat un iranian pe nume Reza Abbashain, un expert în cristale care a condus departamentul de știință a materialelor de la Universitatea de Stat din Florida. Abbashain a fost de acord să modifice mașina. Cu ajutorul studenților săi, a aruncat toate automatizările rusești și a instalat sisteme informatice. Echipa a înlocuit sursa de alimentare și a monitorizat metodic cele mai mici nuanțe ale funcționării mașinii. Avand in vedere ca mai mult de 200 de parametri trebuiau monitorizati simultan, munca nu a fost usoara.

Până în 1999, prin eforturile lui Abbashain, generalul avea pietre de foarte bună calitate. Și Clark a zburat la Londra pentru a le arăta unui grup de potențiali investitori. În loc să arunce pur și simplu o grămadă de diamante pe masa din fața lor, a mers la un bijutier din Hatton Garden, cartierul de diamante al capitalei britanice, și a cerut să-i pună pietrele în inele. Bijutierul a fost de acord, iar Clark s-a întors la hotelul său. A sunat telefonul. De Beers era pe linie. Potrivit lui Clark, oficialul De Beers, James Evans Lombie, a fost alertat de pietrele sintetice la mai puțin de două ore după ce au ajuns la bijutier. Lombi a cerut o întâlnire cu generalul și a venit direct la hotel, unde au avut o conversație la un ceai pe sunetele unui duet de pian și vioară.

Oficialii De Beers refuză să vorbească despre întâlnire – sau despre orice altceva legat de această poveste – dar Clark spune că pur și simplu își juca cărțile aproape de piept. „Când am anunțat că voi deschide o fabrică pentru producția în masă a unor astfel de pietre, oficialul a devenit alb. De Beers știa de existența tehnologiei, dar spera că aceasta va rămâne în Rusia și nimeni nu o va putea duce la bun sfârșit. Până la sfârșitul conversației, mâinile îi tremurau”, își amintește Clark.

Dar De Beers nu a cedat. În cursul anului 2000, cartelul a lansat un Program de protecție a pietrelor pentru a educa cumpărătorii de diamante cu privire la prezența pietrelor artificiale pe piață și a început să furnizeze mașinile sale de testare (modele DiamondSure și DiamondView) celor mai mari laboratoare de bijuterii din lume. Anterior, astfel de laboratoare analizau și certificau culoarea, claritatea și dimensiunea pietrelor. Acum li se cere să distingă pietrele lucrate manual de fosile. Instrumentul DiamondSure strălucește o lumină prin piatră și îi analizează indicele de refracție. Dacă o piatră pare suspectă, este testată pe un dispozitiv DiamondView, care dezvăluie structura internă a diamantului. În 1996, oamenii de știință De Beers au scris că ar fi ideal să existe un dispozitiv simplu care să poată distinge diamantele artificiale de cele naturale. Dar, din păcate, nu va fi posibil să se creeze un astfel de dispozitiv în viitorul apropiat, deoarece diamantele sintetice sunt încă diamante, atât din punct de vedere chimic, cât și fizic.

Sintetice

În vara lui 2001, Abbashain l-a informat pe general că este în sfârșit pregătit pentru producția în masă de diamante. Mai era o singură decizie finală de luat. Fiecare mașină putea produce o piatră galbenă de trei carate la fiecare trei zile (pietrele incolore au durat mai mult timp să fie produse). Având în vedere raritatea lor, prețul pe carat al diamantelor galbene este atât de mare încât doar cei foarte bogați își pot permite astfel de pietre. În plus, în ultimii ani, diamantele colorate au devenit la modă (Jennifer Lopez, de exemplu, avea un diamant roz în inelul de logodnă). Clark a decis că va face cel mai mare zgomot aducând pietre galbene pe piața americană „clasa de mijloc”. Intenționa să concureze atât la preț (vând pietrele cu 10% până la 50% mai ieftin), cât și stil. Și, dacă câștigați piața pentru pietre galbene, treceți la piața pentru pietre incolore. Dar industria diamantelor a ripostat. La începutul anului 2002, De Beers a început să livreze modele DiamondSure îmbunătățite. Între timp, lobbyiștii au făcut eforturi ca Comisia Federală pentru Comerț din SUA să solicite Gemesis să-și eticheteze pietrele ca fiind sintetice.

Gemesis își bazează marketingul pe afirmația că pietrele sintetice sunt mai bune decât cele naturale. Generalul propune să-și numească diamantele „cultivate”. Aceasta este o referire deliberată la perlele de cultură extrem de populare (și mult mai valoroase decât cele naturale).

„Dacă ai cere unei femei să aleagă între un diamant de 2 carate și un diamant de 1 carat, ce crezi că ar alege, toate celelalte lucruri fiind egale? – întreabă generalul. - Pentru ea contează care sunt naturale? O vor aborda oamenii cu întrebări despre naturalețea pietrelor din bijuteriile ei?” "În nici un caz!" – răspunde el în sine. Jeff Van Rooyen, care reprezintă High Diamond Council din Belgia, nu este de acord cu el: „Dacă oamenii se iubesc cu adevărat, dau pietre adevărate. Ceva creat săptămâna trecută nu poate fi un simbol al iubirii eterne.”

Aceasta este linia oficială De Beers. Van Rooyen nu-i place analogia cu perlele de cultura, mai degraba vorbim de smaralde sintetice, care au aparut in cantitati uriase la mijlocul anilor '70. La început prețul a fost foarte mare, dar laboratoarele de bijuterii și-au dat seama rapid că sinteticele pot fi distinse folosind un microscop obișnuit. Prețul a scăzut, iar acum nu costă mai mult de 3% din cele naturale.

Noua amenintare

Van Rooyen mi-a spus despre o altă amenințare. Există zvonuri despre o nouă tehnică de creștere a diamantelor de calitate prețioasă. Procesul este depunerea chimică în vapori (CVD) și a fost folosit de mai bine de un deceniu pentru a acoperi suprafețe mari cu cristale de diamant microscopice. Această tehnologie se bazează pe conversia carbonului în plasmă, care este apoi depusă pe un substrat sub formă de diamante. Anterior, exista o singură problemă - nimeni nu putea învăța să crească un diamant solid în acest fel. „Cel puțin așa a fost până acum”, adaugă Van Rooyen. Se zvonește că Apollo Diamond, un cal întunecat din Boston, a aflat. Dacă acest lucru este adevărat, industria se confruntă cu adevărat cu colaps, deoarece diamantele create folosind tehnologia CVD pot fi cultivate în brichete uriașe, iar după tăiere și lustruire vor fi imposibil de distins de pietrele naturale. „Dar nimeni din Anvers nu a văzut astfel de diamante, așa că nici măcar nu știm dacă există cu adevărat”, spune Van Rooyen. Apoi scot din buzunar o cutie cu folie de 35 mm și o pun pe masă. În interior, pe plăcuțe, sunt două diamante mici. „Crede-mă, ele există”, îi spun omului de știință.

Un cal întunecat

Cu trei zile înainte de călătoria mea în Belgia, am zburat la Boston și m-am întâlnit cu Briant Linares, președintele Apollo Diamond. După o conversație de 45 de minute în mașină, se pare că a decis că nu era nimic în neregulă cu mine și că nu sunt un spion De Beers. Am intrat în cameră și am văzut un bărbat îmbrăcat din cap până în picioare într-un costum presurizat, binecunoscut din reclamele Intel. „Bine ați venit la Apollo Diamond”, m-a înghiontat Linares și a închis rapid ușa. Mi-a dat un costum presurizat, inclusiv cizme, ochelari de protecție și o cască de păr. Erau trei persoane în cameră purtând haine similare. Stăteau în jurul unui aparat cilindric, asemănător cu o cafetieră industrială, echipat cu un șurub pe hublo. Lumina de la fereastră era supranatural de verde. M-am uitat prin sticlă. Acolo, în spatele norului verde strălucitor, creșteau patru diamante. „Mi-a luat mult timp să ajung în acest punct”, mi-a spus unul dintre cei care stăteau lângă mașină. Acesta este Robert Linares, tatăl lui Briant. În anii 1980, a fost un cercetător renumit în domeniul semiconductorilor complecși. Compania sa, Spectrum Technology, este cunoscută pentru introducerea tehnologiei care utilizează plachete cu arseniură de galiu ca substrat semiconductor, înlocuind siliciul și permițând telefoanelor mobile să devină mai mici și să utilizeze mai multă lățime de bandă. Linares Sr. și-a vândut compania către PacifiCorp și a dispărut din lumea semiconductorilor în 1985. Se pare că din banii săi și-a construit un laborator secret pentru studiul diamantelor. „Am înțeles că mai devreme sau mai târziu diamantele vor deveni semiconductori perfecți, deși nimeni nu credea în el. După ce am vândut compania, am fost liber să fac tot ce voiam și mi-am petrecut 15 ani făcându-mi propriile cercetări”, a spus Linares.

Pentru a crește un singur cristal de diamant folosind CVD, trebuie mai întâi să ghiciți combinația exactă de temperatură, densitate a gazului și presiune, „același punct” la care începe crearea unui singur cristal. În caz contrar, nenumărate diamante mici vor ploua peste tine. Găsirea „în același punct” este la fel de dificilă ca și găsirea unui anumit grăunte de nisip pe țărm. Din milioanele de combinații, doar una este potrivită. Și în 1996, Linares a găsit-o. Și în iunie 2003, a primit în sfârșit un brevet pentru procesul său și deja produce diamante impecabile, plănuind să înceapă în curând să vândă pietrele pe piața de bijuterii. Dar acesta este doar primul pas. Cu banii din vânzarea pietrelor, Robert și Briant Linares se așteaptă să dezvolte semiconductori de diamant. Deloc surprinzător, industria diamantelor nu este încântată de planurile lor, așa cum a descoperit Linares Jr. în urmă cu cinci ani, când a participat la o conferință la Praga. Într-o pauză, un bărbat s-a apropiat de Linares și l-a sfătuit să fie atent. „A spus că cercetarea tatălui meu a fost o modalitate sigură de a fi împușcat în cap”, își amintește Linares.

Cinci dolari pe carat

Industria diamantelor se teme de fapt mult mai mult de pietrele CVD decât de pietrele Gemesis, chiar dacă acestea din urmă reprezintă o amenințare imediată. În teorie, metoda CVD va produce un cristal extrem de pur. Diamantele Gemesis cresc într-o topitură de metal, iar particulele mici de metal rămân prinse în rețeaua diamantului pe măsură ce crește. Diamantele CVD, pe de altă parte, precipită pentru a forma un cristal aproape 100% pur și, prin urmare, nu se pot distinge de diamantele naturale. Dar cel mai mare potențial al tehnologiei CVD constă în utilizarea sa în computere. Dacă diamantul devine util în semiconductori, va fi necesară o metodă de creștere ieftină a pietrelor în napolitane mari. (De exemplu, plachetele de siliciu pe care Intel le folosește au un diametru de aproximativ 30 cm.) Iar dimensiunea CVD este limitată doar de mărimea boabelor care vor fi introduse în mașină. Procesul începe cu o farfurie pătrată. Piatra crește sub formă de prismă, unde vârful este puțin mai lat decât baza. În anii de când acel punct a fost descoperit, Apollo a învățat să crească diamante din ce în ce mai mari, tăind vârful unuia și folosindu-l ca bază pentru altul. Astăzi, compania este capabilă să producă plăci de 10 mm, dar intenționează să ajungă la 10 cm în 5 ani. Un carat costă aproximativ 5 dolari.

Dar să revenim la Consiliul Suprem de Diamant. Scutur pietrele Apollo pe masă. Van Rooyen ridică șovăielnic una cu penseta lungă și o pune sub microscop. "Incredibil! Pot să arunc o privire?” el intreaba. Sunt de acord să-i las pietrele peste noapte. Dimineața Van Rooyen pare obosit. Recunoaște că și-a petrecut cea mai mare parte a nopții studiind pietrele. „Cred că încă le pot deosebi: sunt prea ideale pentru diamantele naturale. Totul în natură are defecte. Dar această piatră practic nu are niciuna”, rezumă omul de știință. Și adaugă la despărțire: „Ai ceva în mâini pe care nimeni altcineva din Anvers nu are. Dacă vrei să înțelegi cât de importante sunt cu adevărat aceste pietre, vorbește cu Jim Butler de la Marina SUA.”

Diamond Pentium

Jim Butler conduce echipa Marinei care studiază diamantele. Butler a studiat procesul CVD timp de 16 ani și a văzut dezamăgirile sale pe parcurs. Dar astăzi este un optimist. Au fost trei probleme pe drumul către procesorul cu diamante. Și se pare că toți trei sunt gata să cadă. În primul rând, diamantele sunt considerate revoltător de scumpe datorită politicii lui De Beers de a menține prețurile pe piață. Diamantele sintetice vor rezolva această problemă. În al doilea rând, nu exista o sursă sigură de pietre mari și curate. Nu se poate baza pe diamantele fosile deoarece este imposibil să se asigure aceleași caracteristici electrice ale pietrelor. Diamantele de la Apollo rezolvă și această problemă. În al treilea rând, a existat o problemă pe care oamenii de știință din materialele din întreaga lume se zgâriau pe cap. Pentru a realiza un microcircuit, aveți nevoie de semiconductori de tip p și n. Diamantul este un izolator natural și nu conduce electricitatea. Gemesis și Apollo au reușit să introducă bor în rețeaua cristalină de diamant, ceea ce creează tipul dorit de conductivitate de tip p. Dar până acum nimeni nu a reușit să creeze conductivitate de tip n în diamant. Când m-a întâlnit la Washington, Butler cu greu și-a putut stăpâni bucuria. Mi-a spus că s-a făcut o descoperire - în iunie 2003, împreună cu oameni de știință din Israel și Franța, Butler a anunțat că s-a găsit o modalitate de a inversa conductivitatea naturală a borului și de a crea diamante dopate cu bor de tip n. „Astfel, avem o pereche p-n. Cu alte cuvinte, un semiconductor de lucru. Un Pentium de diamant este la orizont!” - Butler se bucură.

Cu toate acestea, omul de știință este supărat de starea de spirit din industria computerelor din SUA. Dacă nu ne grăbim, crede el, japonezii și europenii vor trage înainte. Într-adevăr, în conversațiile cu cei mai buni amatori de la Intel, s-a dovedit că aceștia nici măcar nu cunoșteau cele mai recente progrese în domeniul semiconductorilor de diamant. Krishnamurti Sumyanath, unul dintre șefii de la Intel, spune că stăpânirea unui material nou durează aproximativ 10 ani și s-a investit atât de mult în siliciu încât compania încă nu intenționează să-l abandoneze.

Dar într-o zi, producătorii de cipuri nu vor avea de ales. Bernard Vunesh, profesor de știința materialelor la MIT, spune clar: „Dacă legea lui Moore nu scade, cipurile vor deveni din ce în ce mai fierbinți. Și la un moment dat siliciul va curge pur și simplu. Diamantul este soluția la problemă.”

Fiecare femeie de pe planetă iubește diamantele, dar nu toată lumea își poate permite un astfel de lux. Tehnologiile moderne fac posibilă crearea unui diamant artificial, care este de câteva ori mai ieftin decât pietrele naturale.

Un diamant este necesar nu numai pentru frumusețe.

Este folosit în sfera industrială, astronautică, medicină și industria modei.

Cum au apărut diamantele artificiale?

Piatra naturală era cunoscută omenirii cu zeci de secole în urmă. Iubitorii de strălucire incredibilă erau gata să plătească o sumă rotundă pentru un diamant. Fanii înșelăciunii au venit cu tot felul de trucuri pentru a obține bani. Cristalul de stâncă, zirconiu cubic și moissanit au fost trecute drept diamante. Crearea pietrei artificiale a bântuit omenirea și la sfârșitul secolului al XIX-lea, oamenii de știință au început să studieze compoziția pietrei și structura acesteia..

Datorita caracteristicilor sale unice, bijuteria are un pret ridicat pe piata bijuteriilor. Duritate, conductivitate termică ridicată, dispersie puternică, transparență optică și rezistență la uzură - aceste proprietăți sunt apreciate nu doar de bijutieri, ci și de specialiști din diverse domenii ale științei, de la industrie la medicină.

Pentru ca toate sferele vieții să poată folosi diamante în industriile lor, oamenii au început să-și dea seama cum să cultive diamante.

Diamantele artificiale sunt numite sintetice, adică sunt create într-un laborator.

În 1950, oamenii de știință suedezi au sintetizat bijuteria pentru prima dată., iar câțiva ani mai târziu a fost posibil să cumpere piatră artificială de pe piață pentru a crea bijuterii. Recent, piața de bijuterii moderne este reprezentată aproape în totalitate de bijuterii cu pietre artificiale.

Este puțin probabil ca o persoană obișnuită să poată distinge o bijuterie falsă de o bijuterie adevărată, așa că mulți producători profită de lipsa de cunoștințe în rândul oamenilor.

Proces de creștere

Orice persoană care este interesată de tehnologia producției sale știe cum se numește un diamant cultivat artificial. În prezent există mai multe tehnologii pentru producția sintetică de bijuterii artificiale.

Cea mai durabilă, dar în același timp costisitoare tehnologie de producție - din carbon cristalin. Carbonul este plasat într-o presă specială, unde pompele folosesc apă pentru a crea presiune ridicată, procesând astfel materialul.

Apoi, un material special, cum ar fi agentul frigorific, îngheață apa, crescând astfel presiunea de 10 ori. În următoarea etapă, o sarcină de curent puternică este furnizată camerei, iar sub influența apei și a electricității piatra este transformată. Prin dezghețarea camerei, puteți obține un produs artificial finit.

O explozie cu metan face posibilă creșterea masei de piatră - asta este ceea ce experții numesc un diamant artificial. Această tehnologie este mai puțin costisitoare decât creșterea din carbon.

Metanul poate fi folosit în două moduri. La folosirea primei, diamantele vor fi mici, dar cu un procent mare din produsul finit. A doua metodă vă permite să creșteți masa de piatră, dar temperatura de procesare va ajunge la 1100 de grade.

Titluri populare

Acum există mai multe varietăți de diamante sintetice. Principalele sunt:

• stras;
• rutil;
• zirconiu cubic;
• moissanit;
• feroelectrice;
• fabulita;
• cerusită.

Când se folosește dioxid de zirconiu, numele folosit este zircon. Cu toate acestea, nu uitați că zirconiul nu este o piatră naturală. La rândul său, zirconia cubică are rezistență ridicată, dispersie ridicată și grad de refracție.

Zirconia cubica imită diamantul atât de bine încât nu toți experții îl pot distinge prima dată. Dacă sunteți în căutarea unei pietre false strălucitoare de cea mai înaltă calitate, atunci poate fi considerat moissanit. Proprietățile sale optice sunt mai bune decât cele ale unui diamant, iar proprietățile sale fizice nu sunt inferioare diamantelor naturale. Moissanitul poate fi doar inferior diamantului ca duritate. Strasurile sunt un produs popular pe piață. Datorită sticlei cu plumb, strasurile joacă perfect la soare.

Scopul aplicatiei

Aproape 90% din toate pietrele sunt folosite în industrie și știință.

Cele mai pure pietre sunt folosite în nanotehnologie, precum și în inginerie mecanică.

Cu ajutorul lor, puteți crea unelte cu putere sporită.

Astfel de instrumente sunt:

• discuri abrazive;
• discuri de lustruit;
• burghiu.

Diamantele sintetice sunt utilizate pe scară largă în industriile modei și frumuseții. Strasurile sunt folosite în îmbrăcăminte, precum și în bijuterii și pentru decorarea pantofilor.

Materialul artificial este o alternativă excelentă la diamantul natural. O astfel de piatră poate fi folosită în diverse domenii ale industriei, modei și medicinei, precum și în dezvoltarea de nanotehnologii speciale.

În ultimele decenii, tehnologiile pentru cultivarea artificială a pietrelor prețioase și a analogilor acestora s-au dezvoltat activ. Desigur, mai ales, producătorii, bijutierii și cumpărătorii sunt interesați de posibilitățile de a produce regele pietrelor prețioase - diamant, care se datorează prețului său. Prețul ridicat al diamantelor naturale este asociat, în primul rând, cu proprietățile lor, precum duritatea fenomenală, capacitatea excelentă de a refracta și de a returna lumina, care asigură strălucirea și jocul unui diamant tăiat. Dar există un alt factor important - monopolizarea semnificativă și închiderea pieței mineritului de diamante, care nu permite ca prețul pietrelor să scadă conform legilor naturale ale concurenței pieței.

Recent, laboratoarele au dezvoltat mai multe tehnologii pentru cultivarea diamantelor sintetice, cele mai comune două dintre ele:

1. Într-o cameră la presiune mare (50-60 kilobari) și temperatură (aproximativ 1400-1600 grade Celsius), care are prescurtarea HPHT (High Pressure, High Temperature), creșterea unui diamant artificial de aproximativ 1 carat folosind această tehnologie durează aproximativ 5 zile.
2. Depunerea chimică (CVD). Cea mai populară variantă a acestui proces este depunerea de vapori cu plasmă cu microunde (MPCVD), folosind un amestec de gaz metan și hidrogen ca materie primă.

Diamantele artificiale fabricate au o serie de dezavantaje:

Cele mai mici prețuri pentru moissanite in Rusia

1. Principalul dezavantaj este culoarea. Este destul de ușor să sintetizezi pietre bogat colorate (galben, albastru, verde, roz etc.), dar problema producerii diamantelor perfect incolore rămâne încă nerezolvată. Un diamant artificial standard are o culoare I-K pe scara GIA, care corespunde culorii 6-7 conform standardului rus TU. Aceasta înseamnă că diamantul sintetic are o nuanță gălbuie clar vizibilă. Progresele recente în tehnologiile HPHT și CVD au făcut posibilă obținerea culorii G-H, de ex. 4-5 culori conform specificațiilor, dar complexitatea producției nu permite încă prețurilor unor astfel de pietre să scadă semnificativ sub prețurile diamantelor naturale cu caracteristici similare.
2. Materie străine, metalice pentru HPHT și fire negre de carbon neconvertit pentru CVD.
3. Prezența impurităților metalice pentru HPHT; azot, siliciu și hidrogen pentru CVD - care vă permite să identificați cu ușurință pietrele sintetizate prin spectrogramă.
4. Prezența fluorescenței caracteristice.

În ciuda dezavantajelor remarcate, diamantele sintetice moderne de înaltă calitate sunt greu de distins de cele naturale chiar și de către un expert dintr-un magazin de bijuterii sau un amanet, doar un laborator poate face acest lucru. Principalul dezavantaj al diamantelor artificiale rămâne prețul lor ridicat, comparabil cu pietrele naturale de aceeași calitate.

O concepție greșită foarte comună este că zirconia cubica este un diamant sintetic. Acest lucru este fundamental greșit; un diamant sintetic nu este diferit în compoziție de omologul său natural, adică este un cristal de carbon. Zirconul cubic este un cristal cubic de dioxid de zirconiu, sintetizat pentru prima dată de Institutul de Fizică Lebedev, este adesea confundat cu zirconul natural, care, la rândul său, este un cristal de silicat de zirconiu. Zirconia cubica are două dezavantaje semnificative:

1. Duritate scăzută, din cauza căreia își pierde strălucirea, zgârieturile și așchiile.
2. Indicele de refracție relativ scăzut este motivul pentru care lumina poate fi văzută adesea prin zirconiu cubic tăiat, care dă senzația că ții un pahar fals în mâini. Un diamant sau moissanit bine tăiat nu permite trecerea luminii, permițând reflexia internă completă a luminii.

Zirconia cubica este în prezent o piatră foarte ieftină, al cărei preț de piață este de aproximativ 50 USD per kilogram, adică. mai puțin de jumătate de rublă pe carat. Datorită acestui fapt, zirconia cubica este foarte benefică pentru a fi introdus în diverse bijuterii și pentru a decora hainele cu el. Unii vânzători fără scrupule îi încurcă pe cumpărători numind cubic zirconia Brillianite și alte nume înșelătoare, în timp ce cresc în mod nejustificat prețurile la bijuterii cu ele. Cumpărarea de bijuterii din aur cu zirconiu cubic nu este foarte înțeleaptă din cauza duratei de viață scăzute a zirconiei cubice, care se estompează vizibil în 1-2 ani din cauza micro-zgârieturilor și abraziunilor. Cu toate acestea, noul zirconiu cubic bine tăiat este destul de aproape de un diamant în proprietățile sale de bijuterii, adică. capabil să ofere strălucire și joacă impresionante.

Cu toate acestea, zirconia cubica în strălucirea și jocul său se compară favorabil cu cristalele Swarovski, care sunt cristale, de exemplu. sticla cu adaos de oxid de plumb. Adăugarea de plumb le permite să obțină o oarecare strălucire și joacă, dar sunt foarte departe de a fi un diamant sau chiar zirconiu cubic. Geniul lui Daniel Swarovski a fost să pună un suport de folie de aluminiu sub un stras de cristal penny, care să reflecte lumina „curgând” prin cristal, făcându-l să pară mai strălucitor. Nici un diamant, nici, mai ales, moissanite nu au nevoie de asemenea trucuri, pentru că... Fiind bine tăiate, readuc toată lumina primită înapoi în ochii observatorului, oferindu-le luminozitate și strălucire remarcabile.

S-a răspândit în ultimii ani ca o nouă piatră de bijuterii foarte asemănătoare cu diamantul. Această piatră este un cristal de carbură de siliciu descoperit pentru prima dată de chimistul francez Henri Moissan în 1893, care a fost numit după el în 1905. În forma sa naturală, moissanitul se găsește în boabe foarte mici și în materie de meteoriți. În urmă cu câțiva ani, compania americană Charles & Colvard a brevetat o metodă de producere a moissanitei sintetice de calitate prețioasă. Moissanitul este cel mai remarcabil pentru indicele de refracție superior și proprietățile de dispersie față de diamant, permițându-i să strălucească și să strălucească mai mult decât diamantul. În plus, practic nu este inferior diamantului ca duritate, adică. nu se zgârie și nu se estompează, spre deosebire de zirconiu cubic.

Mossaniții incolori au caracteristici de culoare comparabile cu diamantele artificiale, de exemplu. I-K (6-7) pentru moissanit obișnuit și G-H (4-5) pentru moissanit tratat cu HPHT. Rafinarea HPHT îmbunătățește permanent culoarea pietrei prin restabilirea legăturilor rupte din cristal, iar în acest proces piatra devine chiar puțin mai puternică. În plus, moissanite are proprietăți fizice, cum ar fi densitatea și conductibilitatea termică, foarte apropiate de diamant, ceea ce nu îi permite să fie distins de dispozitivele standard Diamond Tester, acest lucru necesită teste speciale de moissanite, care nu sunt încă atât de comune;

Pe lângă proprietățile sale optice, un avantaj important al moissanitei este prețul său. Cu o dimensiune similară a pietrei, prețul moissanitului va fi cu un ordin de mărime mai mic decât diamantele naturale și cele sintetice. În plus, moissanit poate fi făcut la aproape orice dimensiune, spre deosebire de diamantele sintetice, a căror greutate este în prezent limitată la aproximativ 1,5-2 carate.

Notă!În prezent, singurul producător de moissanite de bijuterii de înaltă calitate este compania americană Charles & Colvard, tehnologia de producere a moissanitelor sintetice este brevetată în întreaga lume, inclusiv; si in Rusia. Brevetul nu se aplică unui număr de țări asiatice, cum ar fi India și Thailanda, care în prezent își vând în mod deschis moissaniții de calitate scăzută pe internet. Atunci când cumpărați o inserție de bijuterii sintetice - moissanite, verificați întotdeauna la vânzător un certificat-card de plastic de la Charles & Colvard, care vă oferă dreptul la o garanție pe viață!

Sperăm că articolul nostru vă va ajuta să faceți alegerea corectă a pietrei de așezat în bijuterii.

Vă invităm să vizitați cel mai larg catalog de bijuterii cu moissanite din Rusia pe site-ul magazinului nostru online Bright Spark. În articolele noastre puteți afla mai multe despre