Menneskeskabte diamanter: hvordan ser de ud, hvordan får de dem og hvor bruges de?

Diamanter skelnes af en unik strukturstæthed, der gør det muligt for stenen at modstå store belastninger og høje temperaturer. Denne ejendom anvendes til rumseksperimenter og udviklinger i fremstillingen af ​​medicinsk udstyr og præcisionsklokker i nukleare industrien. Efter skæring bliver et smukt mineral til en diamant, som værdsættes af guldsmedere. Moderne teknologi giver dig mulighed for at skabe det i kunstige forhold, hvilket reducerer prisen uden at miste kvaliteten.

Til aktiv anvendelse i industriel skala er kunstige diamanter produceret siden 1993. Deres kvalitet var så høj, at guldsmedere havde brug for at foretage specielle test for at bestemme ægtheden af ​​stenene. For den gennemsnitlige forbruger var forskellen slet ikke indlysende, så mange virksomheder begyndte at bruge krystaller til at skabe luksuriøse smykker.

I moderne laboratorier dyrkes flere typer af denne syntetiske sten: cerussites, fabulites, rhinestones, ferroelectrics, moissanites. Den smukkeste og rene betragtes som cubic zirconium dioxide, som kaldes "cubic zirconia". Den bruges i mange områder af industrien, supplerer samlinger af modehuse af Thomas Sabo og Pandora.

Hovedtræk ved kunstigt dyrkede diamanter:

• lav pris i forhold til natursten (prisen er 10-15 gange mindre);
• let at klippe;
• ingen skjulte defekter, der påvirker hårdheden (luftbobler, revner)
• fuld efterligning af den ægte diamant efter skæringen.

Blandt elskere af smukke sten blev også meninger om egenskaben af ​​ikke-natursten opdelt. Nogle af dem mener, at kun en ægte diamant er i stand til at køre væk onde ånder, beskytte sin ejer mod skade og det onde øje og hjælper ham med kommercielle anliggender.

I de senere år er kunstige sten udviklet af velkendte mærker Diamond Foundry, Helzberg s Diamond Shops og LifeGem. Denne virksomhed i USA betragtes som den mest rentable og lovende, da miljøskaderne er minimal. Derudover viser mange geologiske eksperimenter, at perioden for dannelsen af ​​diamanter i naturen er overstået. Derfor vil udviklingen af ​​nye indskud snart blive en ting fra fortiden.

Ægte diamanter har været populære i flere århundreder. Kostbare diamanter dekorerede de kongelige tøj og kroner, blev arvet og blev medtaget i guldreserverne i statskassen i mange lande. Selv i dag er cut mineraler den bedste investering, som kun stiger i pris hvert år.

Den første kunstige diamant blev opnået i 1950 af svenske forskere i laboratoriet i ASEA. Efter at have undersøgt deres erfaring, gentog det amerikanske firma General Electric i 1956, at have forbedret teknologien. I løbet af flere årtier er der udviklet nye metoder og udviklinger, der gjorde det muligt at ændre farvetone, form og størrelse af det syntetiske mineral. I 1967 blev der modtaget et patent til dyrkning af smykkesten.

Historien om deres produktion i Sovjetunionen begynder med den første sten, som blev syntetiseret ved Institut for Fysik og Højtryk i slutningen af ​​50'erne af det sidste århundrede. Men det aktive arbejde i denne retning udføres af videnskabsmanden O. I. Leipunsky, der offentliggjorde mange videnskabelige artikler og beregninger tilbage i 1946.

Det virkelige gennembrud skete i begyndelsen af ​​60'erne af det sidste århundrede, da unge forskere fra Moskva Højtrykslaboratoriet skabte en særlig presse. Med sin hjælp var det muligt at etablere en storproduktion af tunge sten: mængden nåede tusind karat per dag. Alle fremstillede tekniske diamanter blev brugt til brug for raketproduktion og maskinteknik, der blev eksporteret, hvilket bringer milliarder i overskud.

I de senere år er nye teknologier i Rusland blevet udviklet af private smykkerhuse og videnskabelige laboratorier.

Kunstige diamanter dyrket i laboratorier af førende kemiske virksomheder er vanskelige at skelne fra ægte sten med hensyn til gennemsigtighed og glans. Men alle kendte metoder kræver store kapitalinvesteringer, er besværlige.

HPHT eller High Pressure, High Temperature er den mest almindelige teknologi. Grundlaget for syntetiske kubiske zirconiumforskere ligger ægte sten i størrelsen 0,5 mm. I et specielt kammer er der opbygget en kombination af en temperatur på mindst 1.400 ° C og et tryk på 55.000 atmosfærer på operationsprincippet, der ligner en autoklave. Forskellige kemiske forbindelser, grafitlag, overlejres på den naturlige base.

Efter 10 dages eksponering vises stærke sigma-bindinger, forbindelserne omkring basen formes til en solid og gennemsigtig sten.

Denne teknologi er en af ​​de første i dyrkning af kunstige mineraler. Det bruges meget, når du skal lave en meget stærk og skarp diamantbelægning, der skaber diamanter af høj kvalitet. Alle komponenter og diamantsubstratet placeres i specielle kamre, der skaber et vakuum. Efter påfyldning med metan begynder eksponeringen for mikrobølgestråler, der er velkendte for mikrobølgeovnen. Ved høje temperaturer begynder kemiske forbindelser af kulstof at smelte og kombinere med basen.

CVD teknologi giver høj kvalitet diamanter, der ikke er ringere i deres egenskaber til nutiden. På deres grundlag udvikles teknologien til udskiftning af slidstærk boards af computere, dielektrikum og ultra-tynde skalpeller i oftalmologi.

En af de seneste udviklinger er metoden til eksplosiv syntese. Den er baseret på en kombination af hård opvarmning af en kemisk blanding ved hjælp af en eksplosion og efterfølgende frysning af det opnåede mineral. Resultatet er en syntetisk diamant med naturlige egenskaber, fremstillet af krystallinsk kulstof. Men de høje omkostninger tvinger kemikere til at lede efter nye varianter af syntesen af ​​stenmasse.

Blandt alle diamanter tegner syntetiske sten kun 10% af markedet. Billige krystaller af cubic zirconia bruges til fremstilling af kvinders smykker. De berømte modehuse dekorere med dem aftenkjoler, håndtasker og sko, der anvendes i eksklusiv indretning.

Mere end 90% af kunstige diamanter anvendes i industrien. Hovedområder:

• høj præcisionsslibemaskiner, værktøj til skæring af hårde materialer;
• mikroelektronik og computerfremstilling;
• forsvarsindustrien;
• robotteknologi;
• unikke lasere til øjenkirurgi;
• maskinteknik;
• nye værktøjsmaskiner i metallurgi;
• raket videnskab.

Blandt de seneste resultater er brugen af ​​syntetisk diamant til fremstilling af en kunstig linse. Transplantationsoperationer har vist, at renheden og let at klippe gør implantatet ideelt for patienten.

Industrien producerer syntetisk diamant, så ligner en naturlig krystal, at dens identifikation kræver en række laboratorietests. Overvej de mest almindelige forskelle.

• Alle kunstigt dyrkede diamanter har et særligt frimærke. Det angiver navnet på det firma eller laboratorium, der producerede produktet.

• Til inspektion er det bedre at bruge ikke et forstørrelsesglas, men et kraftigt mikroskop. På værkstederne registreres defekter ved hjælp af en spektrograph, skinne gennem ultraviolet stråler.

• Ægte diamanter reagerer ikke på det elektromagnetiske felt. Som en verifikationsmetode kan du bruge denne ejendom: en syntetisk sten tiltrækkes af en stærk magnet.

• Hvis du skal identificere en diamant derhjemme, er den lagt på hvidt tykt papir. Ved nærmere undersøgelse bliver vækstzoner, der forekommer under dannelsen af ​​et carbonlag under højt tryk, mærkbare.

• Natursten er lavet af de mindste enkeltkrystaller, derfor har en ensartet struktur. Unaturlige produkter, når de undersøges i detaljer under et mikroskop, synes at være sammensat af en lang række mikroskopiske krystaller.

På bare 10-15 sekunder tillader de med en nøjagtighed på 95-98% at skelne syntetiske stoffer fra en natursten, give maksimal information om krystalets kvalitet og struktur.

Produktionen af ​​syntetiske diamanter er beskrevet i næste video.