Как пишется искусственный алмаз

CVD-процесс не требует высокого давления, что значительно упрощает технологию изготовления камней.

CVD-процесс включает в себя:

Несмотря на то, что CVD метод проще получить в лабораторных условиях, он имеет один недостаток. Эти алмазы очень часто содержат загрязнения из кремния. Это происходит по причине осаждения на подложку атомов, распыленных со смотровых окон рабочей камеры.

Взрывные методы получения кристаллов бриллиантов

Алмазные кристаллы, так называемые нанокристаллы, могут быть получены при детонации подходящей углерод-содержащей взрывчатки. Процесс производится в металлической камере. Во время взрыва происходит создание высокого давление и градиентного скачка температуры. Этих параметров достаточно для превращения углерода в бриллиант. Сразу после взрыва камеру погружают в воду, чтобы алмазы не превратились в обычный графит. Финальный кристалл всегда окружен графитовой оболочкой, поэтому требует длительного кипячения в азотной кислоте (около суток при 250 °C). Полученные этим способом порошки используются в основном в качестве абразивов. Основные производители — Китай, Россия, Белоруссия. Поступление на рынок в больших количествах началось приблизительно с начала 2000-х.

Как ученые научились получать искусственный алмазы, используя ультразвук

Еще один инновационный метод базируется на обработке графита при помощи высокомощного ультразвука. Сейчас этот метод демонстрируется в основном в лабораторных условиях.

Себестоимость получения алмазов таким способом сопоставима с HPHT-процессом, но качество получаемых алмазов заметно хуже. Эта методика синтеза кристаллов очень простая, но хорошие результаты были получены всего двумя научными сообществами, за счет этого технология пока не получила промышленного воплощения.

Как вы уже поняли, искусственно выращенный бриллиант по своим характеристикам ничем не отличается от его природного аналога.

Как оказалось, на процесс выращивания кристаллов влияет множество параметров:

Ученые говорят, что оптимизация всех этих процессов значительно улучшит и удешевить технологию получения алмазов, и в ближайшем будущем она может стать лидирующей на рынке.

Как называются искусственные бриллианты

Как вы уже поняли синтетические алмазы – это выращенные человеком кристаллы, которые создаются из того же углерода, что и натуральные. Эти камни имеют аналогичную природным самоцветам структуру, состав и физические свойства.

Однако есть еще одна группа камней, с прекрасным названием “бриллиантовые аналоги”. Что это за камни?

Сегодня существует две группы аналогов бриллиантов:

Мyaccaнит

Самый качественный, прочный и дорогой искусственный бриллиант. Химически этoт камень представляет собой карбид кремния или кapбopyнд. Этот кристалл равнодушен к внешним aгpeccивным воздействиям, лишен дефектов типa шероховатости или черных включений, присущих натуральному минералу.

Фианит

Этот камень представлен во многих цветах: от черного до белого прозрачного. Степень чистоты, яркости и блеска у этого минерала намного ниже чем у алмазов, что заметно влияет на стоимость вставок. Фианит тяжелее равного по размерам алмаза. Эта характеристика служит маркером при определении происхождения кристалла. Фианит сияет нe тaк яpкo, кaк бриллиант, но лучше отбрасывает блики.

Из негативных характеристик можно выделить такие:

Бесцветный сапфир

Прозрачный бесцветный сапфир – это прекрасный по внешнему виду драгоценный камень. Самоцвет непревзойденно красив, обладает высокой твердостью, из-за чего меньше подвергается износу, а благодаря яркому блеску очень похож на бриллиант. Иногда его называют лейкосапфиром.

Такие самоцветы находят применение как в качестве центральных вставок в изделиях из золота и платины, так и могут быть более доступной альтернативой «обсыпки» из бриллиантов. Размеры прозрачных неокрашенных корундов в ограненном виде редко превышают 5 карат.

Стразы

Стразы – это еще один заменитель бриллиантов. В качестве основы для создания таких вставок служит обычно стекло или полимер из акрила. Название для этих кристаллов было получено в честь ювелира Георга Страсса, который придумал технологию нанесения металлической пудры на стекло, для придания ему блеска.

Цены на искусственные алмазы

Если вы захотите по стоимости сравнить искусственный камень с натуральным кристаллом, то поймете, что цена может отличаться в два, три и больше раз. Тут строгой оценки дать просто невозможно.

По данным специалистов компании «Алроса», мирового российского лидера по добыче природных алмазов, объем производства синтетических кристаллов к 2025 году будет сопоставим с объемами добываемых природных алмазов.

Дело в том, что природные камни всегда содержат в себе какие-либо дефекты. Причем по этому признаку легко отличить настоящие бриллианты от искусственных. В мире существует даже несколько отдельных сертифицированных таблиц, в соответствии с которыми можно приблизительно оценить тот или иной камень. На стоимость настоящего бриллианта влияет:

В отличие от природных, искусственные камни намного красивее с точки зрения их внешнего вида. Однако технология создания также не на 100 % идеальна, поэтому камни тоже отличаются по блеску, прозрачности, цвету и другим параметрам.

Итак, из чего же состоит цена камня. Давайте разберемся подробно.

Караты

Карат – это единица измерения веса бриллианта. Иногда для определения веса бриллианта используется система баллов, где 100 баллов приравниваются к одному карату, то есть к 0,2 грамма. По некоторым оценкам считается, что цена бриллианта прямо пропорциональна его весу, это правило особенно верно для природных камней, но не всегда для искусственных представителей.

Чистота

Лабораторные бриллианты, как и природные, могут содержать в себе включения, т.е. внутренние дефекты камня, образующиеся в процессе его формирования. Часто включения бывают не различимыми невооруженным глазом, а только при помощи специальных микроскопов. Любые видимые включения в значительной мере снижают стоимость бриллианта.

Геммологический институт Америки (Gemological Institute of America) – инстанция, которая занимается разработкой правил сравнения камней, оценивает цвет бриллианта буквами от D до Z, где D – совершенно бесцветный кристалл. Такие камешки считаются наиболее ценными. Бриллианту, обладающему различимым цветом, присваивается более низкая оценка. Искусственный бриллиант в той же степени может обладать окраской, что и природный бриллиант. Некоторые лаборатории экспериментируют с созданием бриллиантов фантазийных цветов: желтых, синих, голубых и розовых.

Лабораторный бриллиант всегда будет дешевле природного, поскольку стоимость камня напрямую зависит от его происхождения.

Огранка

Как ни странно, но огранка бриллианта также оказывает немалое влияние на его стоимость и качество. Опытному мастеру-огранщику известно, как раскрыть блеск камня и добиться необходимого преломления света. Плохая некачественная огранка, наоборот, снижает уровень естественного блеска бриллианта. Сегодня существует огромное количество огранок, в которые можно заключить бриллианты. Среди них:

Об огранках бриллиантов и о том, как обрабатывают природные и синтетические алмазы, вы можете прочесть тут.

Сертификация

Обычно в лаборатории обязательно отмечают камень при помощи микроскопического символа. Это делается для того, чтобы при проверке эксперт смог увидеть, что данный самородок выращен искусственным путем. Но все же это делается не всегда. Поэтому крайне важно запрашивать сертификат даже при покупке искусственного камня.

Форма

Форма бриллианта также оказывает сильное влияние на его стоимость. Причем здесь разницы нет, натуральный камень рассматривается или лабораторный.

Стоимость украшений с искусственными бриллиантами

Говорить о стоимости искусственных камней вне украшений, пожалуй, не стоит. Ведь мы сможем дать только слишком приблизительную оценку, которая не совсем интересна обыденным читателям. Давайте лучше поговорим о стоимости камней непосредственно вставленных в ювелирные украшения.

Например, роскошное кольцо из красного золота весом в 2,35 грамма с 29 бриллиантами будет стоить от 40 тысяч рублей. А небольшое кольцо на 1,97 грамм с 26 бриллиантами на 0,092 карата с чистотой камня 2 и качеством 3А будет стоить от 20 тысяч рублей.

В ближайшем будущем цены на настоящие алмазы будут все больше и больше расти. Специалисты это связывают с тем, что природные рудники кристаллов постепенно истощаются.

Золотые серьги на 2,04 грамма с английским замком в красном золоте с белыми 36-ю бриллиантами весом 0,183 карата будут стоять около 20 и более тысяч рублей. А маленькие гвоздики в красном золоте с двумя мелкими бриллиантами по 17 граней каждый весом 0,049 карат стоят сегодня от 25 тысяч рублей.

Намного дороже будут стоять браслеты со вставками из бриллиантов. Красивая вещица в красном золоте с 38 бриллиантами в 17 граней по 0,099 карат общим весом в 3,28 г обойдется в 50 и более тысяч. А такая же вещица с черными камнями весом в 9,29 грамм с 19-ю бриллиантами на 0,72 карата будет стоить от 100 тысяч рублей.

Итак, вы, наверное, уже поняли, что если вы хотите прикупить любимой подарок из настоящего природного камня, то придется продать почку, возможно и не одну. Да, мы конечно, шутим, никто ничего вам продавать не предлагает. Просто мы пытаемся для вас привести такой пример стоимости, который будет понятен для каждого. Гонка за настоящими камнями – это удел самых богатых мира сего. Простой люд больше покупает искусственные камни. По внешнему виду они не менее привлекательны, чем настоящие и более доступны по цене.

Источник статьи: http://www.alltime.ru/blog/?page=post&blog=watchblog&post_id=iskusstvennye-brillianty-kak-nazyvayutsya-kak-delayut-dlya-chego-ispol

Искусственные алмазы — как делают и где применяют

Алмаз – самый твердый самоцвет из всех камней, известных минералогии. Кроме того, он приобретает невероятный блеск и красоту после огранки.

Залежей природных алмазов на планете не так уж и много, а спрос среди ювелиров и промышленников на них постоянно растет. Это способствовало созданию синтетических камней, которые по внешнему виду и свойствам аналогичны настоящим.

Искусственные алмазы обладают и другими неоспоримыми преимуществами – они стоят дешевле и покрывают спрос на камни природного происхождения.

История происхождения

Начало производства синтетических алмазов приходится на 1797 год. Первые экземпляры нельзя назвать успешными, так как они не обладали свойствами природного минерала. В 1926 году удалось добиться позитивного результата, однако технология требовала усовершенствования.

Лишь в 1954 году первые синтетические кристаллы были успешно выращены в Швеции. Это были камни небольших размеров промышленного назначения. К началу 70-х годов ХХ века была отработана технология изготовления крупных экземпляров ювелирного качества. В скором времени в лабораториях стали производить не только бесцветные кристаллы, но и разноцветные экземпляры.

Технологии производства

В настоящее время известны следующие технологии производства синтетических алмазов:

1. Метод НРНТ. Под воздействием высокой температуры (1500°С) и высокого давления 50-70 тыс. атмосфер) маленький алмаз природного происхождения вырастает в крупный кристалл. В процессе синтеза также участвует графит, который вступает во взаимодействие с основой. Эта технология считается самой распространенной из-за простоты и воссоздания исходных характеристик.
2. Метод CVD (пленочный синтез). Методика позволяет создавать сверхпрочные алмазы в виде пленки толщиной до 3-х мм. Для этого алмазная подложка и углерод помещаются в вакуум, который заполняется метаном. Под влиянием высокой температуры (3100°С), появившейся из-за СВЧ-излучения, углерод плавится и вступает во взаимодействие с основой.
3. Взрывной синтез. В специальной камере приводится в действие взрывчатка, содержащая углерод. В результате этого создается высокое давление и температура, под воздействием которой углерод превращается в алмаз. Последующее замораживание кристалла завершает процесс синтеза.
4. Ультразвуковая кавитация. Для производства алмазов используется суспензия графита, которая под влиянием ультразвуковой кавитации помещается в органический растворитель. В результате этого получаются алмазы, которые по технологии выращивания схожи с HPHT-кристаллами, но по качеству в разы хуже.

На практике наибольшей популярностью пользуются две первые методики синтеза алмазов, так как технологические затраты и простота производства сопоставимы с качеством полученных кристаллов.

Основные характеристики

Синтетический алмаз является максимально приближенной копией камня природного происхождения не только по внешним признакам, но и по физико-химическим свойствам:

• Химический состав. Как и оригинал, синтетические экземпляры — это углерод с простой формулой С.
• Примеси. В чистом виде алмаз не имеет примесей. Дополнительные химические элементы могут намеренно вводиться в состав синтетических кристаллов для изменения их свойств. Например, наличие бора, железа, никеля и азота в составе влияет на цвет выращенных камней. За счет включений никеля, бора и железа можно изменить их диэлектрические свойства.
• Твердость. Этот показатель у синтетических алмазов зависит от наличия дефектов в структуре и технологии выращивания. Самыми прочными считаются монокристаллы и образцы, произведенные методом HPHT. В некоторых случаях они могут быть тверже природных алмазов. Показатель прочности камней, полученных CDV-методом, составляет 30-70%от твердости монокристаллов.
• Дисперсия. Выраженные оптические свойства характерны для всех искусственных алмазов вне зависимости от того, каким методом они создаются.
• Структура. Для синтетических образцов характерна монокристаллическая и поликристаллическая структура. В первом случае – это один цельный камень, во втором – большое количество сросшихся мелких кристаллов. Монокристаллы востребованы в ювелирной отрасли, поликристаллы нашли свое применение в промышленности.
• Теплопроводность. У синтетического монокристалла этот показатель в 7,5 раз по сравнению с медью и в 1,1 раза выше, чем у камня природного происхождения.

Цвета синтетических алмазов

Синтетический алмаз в чистом виде – это абсолютно прозрачный камень, лишенный каких-либо природных включений и дефектов. При добавлении примесей камни становятся цветными:

• синие – примесь бора;
• желтые – за счет добавления азота;
• черные – цвет обеспечивает примесь никеля;
• розовые и коричневые – за счет изменения кристаллической решетки.

Редко производят камни красного, зеленого и сиреневого цвета. Оттенок искусственных алмазов может быть как бледным, так и насыщенным.

Искусственные алмазы разного цвета

Применение

Синтетические алмазы востребованы в ювелирной отрасли и промышленности.

Ювелирная отрасль

Доля кристаллов, полученных методом синтеза, на рынке ювелирных бриллиантов составляет 2%. Несмотря на их идентичность, а по некоторым свойствам и превосходство, с натуральными камнями, процесс изготовления до сих пор остается затратным. Это сказывается на стоимости, которая у синтетических образцов немного ниже по сравнению с натуральными камнями.

В ювелирных украшениях мастера используют как бесцветные, так и разноцветные кристаллы. Желтые, голубые, зеленые коричневые, сиреневые и красные камни обрабатывают бриллиантовой огранкой и вставляют в драгоценные металлы.

Синтетические алмазы в ювелирных украшениях используют такие известные торговые марки, как Pure Grown Diamonds, Nightingale online jewellers и Lab Diamonds Direct.

Электроника

Благодаря полупроводниковым, диэлектрическим и высоким механическим свойствам синтетические алмазы используются в качестве сырья для комплектующих высокочастотной техники, транзисторов, счетчиков, электронных плат, детекторов излучения.

Высокая теплопроводность искусственных алмазов позволяет использовать их в качества теплоотвода для транзисторов и диодов, расположенных в мощных подстанциях. Это снижает риск возникновения аварийных ситуаций, вызванных перегревом электронного оборудования, и увеличивает срок его эксплуатации.

Режущий и шлифовальный инструмент

Благодаря высокой твердости синтетические алмазы используют для резания и шлифовки любых материалов – от жаропрочных сталей до горных пород и алмазов природного происхождения. Алмазную крошку используют для напыления режущего и сверлильного инструмента, а также добавляют в абразивные порошки и пасты.

Алмазный инструмент предназначен для обработки металлов на низких оборотах скорости. В противном случае при сильном нагреве углерод, находящийся в составе алмаза, входит во взаимодействие со сталью и растворяется в ней. Этот процесс повышает износ инструмента.

Оптика

Алмазы, полученные HPHT- и CVD-методом, широко применяют в производстве сверхточного оптического и лазерного оборудования, которое используется в медицине, военной отрасли и авиастроении.

Стоимость

Цена синтетических кристаллов на 20-30% ниже, чем стоимость настоящих кристаллов. Ориентировочная цена камней, выращенных в лаборатории, в зависимости от огранки, цвета и размера составляет:

• 118 $ — за прозрачный камень круглой огранки с 57 гранями весом 0,2 карата;
• 214 $ — за желтый кристалл огранки «антик» весом 0,35 карат;
• 501 $ — за кристалл лимонного цвета огранки «груша» весом 0,57 карат;
• 659 $ — за голубой алмаз огранки «антик» весом 0,69 карат.

Дешевле стоят имитации ограненных алмазов. Например, средняя цена фианитов составляет 1,5-6 $ за 1 карат. Стоимость муассанита варьируется в пределах 70-150 $ за 1 карат.

Отличие между натуральным и искусственным алмазом

Визуально найти отличия между синтетическим и настоящим алмазом практически невозможно, у обоих экземпляров идентичные физические и оптические свойства. Чтобы определить происхождение, рекомендуется обратить внимание на следующие моменты:

• На все алмазы, полученные синтетическим способом, наносят клеймо – запатентованный знак лаборатории или компании, которая занимается производством камней.
• У настоящих алмазов однородная структура, у синтетических – зернистая. Распознать отличие можно с помощью микроскопа при увеличении в более чем 80 раз.
• Алмаз природного происхождения формируется в недрах Земли миллионы лет, в то время как синтетический кристалл можно получить за несколько часов.
• Синтетический алмаз реагирует на сильный магнит, камень природного происхождения таким свойством не обладает.
• У синтетического алмаза, расположенного на белом листе бумаги, по канту видна белая полоса, так называемая зона роста.
• У искусственных кристаллов полностью отсутствуют дефекты и микроскопические включения, которые присущи натуральным камням.
• Исследование флюоресценции позволяет отличить натуральные алмазы от синтетических. Настоящие камни под воздействием ультрафиолета отсвечивают голубым цветом, а синтетические – красным или желто-зеленым в зависимости от метода выращивания.

В мире для идентификации синтетических алмазов используют специальные приборы, разработанные компанией De Beers.

С помощью DiamondSure камни поверяют методом абсорбции, в результате чего 98% самоцветов удается идентифицировать. DiamondView используют для проверки остальных 2% камней методом флюоресценции.

Разница между синтетическим алмазом и имитацией

Те, кто плохо разбираются в терминологии и характеристиках камней, обычно не видят той огромной разницы, которая существует между искусственными кристаллами и имитацией.

Искусственный (синтетический) алмаз – это камень, выращенный в условиях лаборатории, при этом его свойства и внешний вид практически идентичны натуральным самоцветам. У обоих экземпляров одинаковая твердость и плотность. Искусственный алмаз стоит на порядок дешевле настоящего камня, однако его цена дороже имитации.

Имитация алмаза – это кристаллы, которые изготовлены из более дешевых камней или качественного стекла. Внешне они похожи на настоящий минерал, однако по свойствам значительно уступают. Часто на рынке камней за настоящий алмаз пытаются выдать муассанит, фианит, стразы или нексус.

Муассанит

Этот минерал часто выдают за бриллиант, несмотря на то, что по физическим характеристикам они абсолютно разные. В природе муассанит встречается редко, при этом не отличается высоким качеством. Чаще на прилавках магазинов можно встретить экземпляры, полученные искусственным способом.

Фианит

По химическому составу фианит является диоксидом циркония, поэтому часто его называют цирконитом. Изначально камень был разработан для промышленных нужд, однако его сходство с бриллиантом и яркий отлив привлекли внимание ювелиров. Человек, плохо разбирающийся в драгоценных камнях, не сможет визуально отличить фианит от ограненного алмаза.

Стразы

Наиболее известными стразами, имитирующими бриллианты, являются Сваровски. С середины 19-го века компания поставляет на рынок кристаллы, изготовленные из хрусталя по уникальной формуле.

Нексус

Статусные камни, создаваемые компанией Nexus Diamonds, являются самой дорогой имитацией бриллиантов. Их позиционируют как реликвии, которые передаются по наследству. В некоторых случаях они стоят дороже настоящих алмазов.

Источник статьи: http://lutch.ru/yuvelirnoe-iskusstvo-i-moda/iskusstvennye-almazy

Искусственный бриллиант — производство и применение

ЧТО ТАКОЕ СИНТЕТИЧЕСКИЙ БРИЛЛИАНТ

В конце XVIII века ученые обнаружили, что алмаз — одна из форм углерода. Это положило начало многочисленным попыткам воссоздать драгоценный камень из подручных материалов: таких, как уголь или графит.

Как появились искусственные алмазы

Начиная с XIX века, многие известные физики и химики заявили об удачном завершении опытов по выращиванию алмазов. Правда, ни одно из таких заявлений не подтвердилось документально.

Лишь в 1927 году советский физик О. Лейпунский совершил прорыв, вычислив необходимые для процесса условия. Дальнейшие исследования и эксперименты проводились параллельно в СССР, США и Швейцарии.

Синтетический бриллиант

HPHT и CVD

Создал и запатентовал первую рабочую установку синтеза кристаллов швед Балтазар Платен. Свой метод он подсмотрел у природы.

Натуральные алмазы образуются на глубине, в раскаленной мантии земной коры с температурой более 1000°С и давлением около 50.000 атмосфер.

Платен воссоздал похожие условия: ячейку с никелем, кобальтом и железом раскаляли и обжимали многотонным прессом. Металлы в этом случае выступали катализатором, а прессы имитировали давление в тысячи атмосфер.

Такой способ получил название HPHT (High Pressure High Temperature) — высокое давление, высокая температура. Метод несовершенный, но простой и бюджетный. Сегодня он используется для массового изготовления технических алмазов и алмазной пыли.

В 60-х годах XX века был изобретен более совершенный метод CVD (Chemical vapor deposition) — химическое осаждение из газовой фазы. Суть технологии — в кристаллизации алмазов из углеводородного газа на выращенную методом HPHT подложку. CVD позволяет создавать более крупные и чистые кристаллы.

HPHT

Нано-алмазы

Помимо HPHT и CVD, есть и другие, более узконаправленные, технологии:

• детонационный синтез алмазов — высокие температура и давление получаются благодаря детонации графита. В результате разложения углеродосодержащих веществ образуются нанокристаллы;
• ультразвуковой синтез наноалмазов — позволяет синтезировать микрокристаллы из суспензии графита в органической жидкости при обычном давлении и комнатной температуре.

Рекомендуем: ФИАНИТ — деталь лазера и «бриллиант бедняков»

Сходства и различия

Долгое время HPHT-алмазы и CVD-алмазы отличались от природных размерами — в искусственных условиях невозможно было вырастить камень крупнее карата. Но многие компании продолжают работать над устранением этого недостатка.

Нано-алмазы

На сегодняшний день в искусственных условиях выращивают камни со следующими характеристиками:

У искусственных алмазов есть отличия от природных:

• “искусственники” могут иметь включения металла, оставшиеся от производства;
• на цветных камнях можно рассмотреть секторы роста, которые появляются из-за ускоренных процессов кристаллизации;
• природные и искусственные кристаллы по разному люминисцируют в УФ-лучах.

Эти различия можно увидеть только на специализированном оборудовании. Поэтому поставщики и продавцы искусственных алмазов обязаны указывать на бирках к товару сведения о происхождении кристаллов.

Цена за карат зависит от свойств каждого камня, но в любом случае стоимость даже самого лучшего синтетического алмаза будет в 2 раза ниже природного.

CVD

Достоинства и недостатки искусственных алмазов:

Области применения

По своему внешнему виду искусственный бриллиант ничем не отличается от настоящего природного минерала. Однако стоимость его значительно меньше. Такие камушки, полученные в условиях лаборатории, лучше поддаются огранке. Ювелиры могут огранить даже очень маленький синтетический кристалл. Такие мелкие образцы очень востребованы, ведь натуральные мелкие кристаллы очень трудно извлекать из породы.

Высокие показатели твердости и прочности, которыми отличаются искусственно выращенные алмазы, делают их незаменимыми для использования при создании различных устройств для резки или шлифовки. Алмазное напыление и крошка сегодня присутствуют на пилах, сверлах, бурах и множестве других инструментов. Сейчас такой материал активно используется и при производстве микросхем.

Производство синтетических алмазов газовым способом (CVD) очень важно, так как полученный материал используется для создания высокотехнологичного медицинского оборудования. Использование таких составляющих позволяет продлить срок службы приборов, так как алмазные детали способные выдерживать сильный нагрев, сохраняя эффективность и работоспособность.

ГДЕ ПРИМЕНЯЮТСЯ СИНТЕТИЧЕСКИЕ АЛМАЗЫ

Высокие технологии

Основная сфера применения искусственных алмазов — промышленность и высокие технологии:

• режущий инструмент — искусственные алмазы являются одними из самых твердых веществ;
• теплопроводники — сочетание высокой теплопроводности и минимальной электропроводности делает искусственный камень незаменимым в качестве теплоотвода для мощных лазеров и транзисторов;
• оптика — натуральные алмазы не подходят для этих целей, так как имеют слишком много дефектов;

Муассанит

Ювелирная промышленность

Технологический прорыв поставил перед ювелирными и алмазодобывающими компаниями вопрос о необходимости контролировать поток искусственных камней на ювелирный рынок. Сейчас рост их сбыта ограничивается юридически. В дополнение к этому некоторые компании открывают собственные производства искусственных ювелирных алмазов.

Рекомендуем: СИТАЛЛ – камень будущего для людей настоящего

Именно так поступили De Beers. Алмазодобывающая корпорация долгое время отказывалась заниматься изготовлением алмазов. Однако в 2020 году создала дочернюю компанию Lightbox Jewelry, которая начала продажу искусственных камней под своим брендом.

Где востребованы

Почти 90% всего объема изготовленных в лабораторных условиях камней используется машиностроительными предприятиями. Также спрос на алмазы формируется на производствах, практикующих нанотехнологии.

Аналоги натурального самоцвета массово используются в изготовлении украшений из серебра и золота. Сияющими камнями инкрустируют кольца, серьги, кулоны, браслеты, подвески, брошки. Также используются в качестве декоративных элементов на брендовой одежде, обуви, аксессуарах.

КАК НАЗЫВАЮТСЯ ИСКУССТВЕННЫЕ БРИЛЛИАНТЫ

По сложившемуся стереотипу «искусственный» — это нечто только внешне похожее на оригинал. Но имитация не всегда значит подделка.

Нексус

Так как современные выращенные алмазы идентичны природным, маркетологи предлагают заменить прижившийся термин «искусственный алмаз» на формулировки, которые отражали бы природу происхождения этого камня более точно:

Искусственно выращенные «бриллианты»

Есть и другие виды искусственных камней. Они близки по структуре к алмазам, но немного не дотягивают по характеристикам твердости и показателям преломления света.

1. Муассанит. В природе он образует мелкие бесцветные кристаллы с алмазным блеском — карбид кремния. Но природный минерал встречается крайне редко. Поэтому когда речь идет о муассаните, обычно говорят об искусственном карбокорунде. Камень очень похож на алмаз (его показатель преломления даже более высокий: 2,65 — 2,69), а твердость лишь немного ниже (8,5-9,25 по шкале Мооса). Муассанит также отличается термочувствительностью (при нагревании выше 65°С меняет цвет).
2. Нексус. Камень создают, соединяя углерод с другими компонентами. По прочности практически не уступает алмазу.
3. Фианит. Создан учеными Физического института Академии наук СССР (ФИАН), в честь которого и был назван. Фианиты используются для имитации алмазов, с которыми их легко перепутать из-за сходного показателя преломления (2,15-2,25).

Фианит

При переводе на иностранные языки фианит нередко называют цирконом или цирконием, что не является верным, так как циркон — минерал с отличающимися физическими показателями, а цирконий — химический элемент.

Имитации бриллиантов

Отдельно стоят кристаллы, имитирующие лишь внешний вид алмаза. Они значительно уступают по прочности и не имеют алмазного блеска (показатель преломления — меньше 1,9).

1. Шпинель (дегуссит). Натуральная шпинель редка и имеет малиновый цвет. Поэтому для имитации алмазов используют искусственные камни, которым можно придать любой цвет.
2. Хрусталь — является высококачественным стеклом.
3. Стразы Сваровски — небольшие камни с идеально равными гранями и различными оптическими эффектами.
4. Белый сапфир — искусственный бесцветный сапфир с высокими показателями прочности.
5. Рутил — его показатель преломления даже выше, чем у алмаза, однако из-за высокого эффекта двупреломления тыльные грани кристалла затуманены.

Шпинель

Чем обусловлено широкое применение алмаза

Уникальность этого довольно редкого минерала возникает из-за уникально выстроенной кристаллической решетки. Может для многих это и не секрет, но именно построение атомов между собой внутри вещества и влияют на его свойства. Именно поэтому, одни вещества жидкие (вода, молоко и т. д.), другие газовые (кислород, неон и т. д.), а третьи твердые (металлы, алмаз, гранит).

Высокая прочность, сильная теплопроводность и малая электропроводность позволили кристаллу войти в жизнь людей. Его используют в строительстве, бурении, медицине, телекоммуникациях, электронике, оптике, физике, химии, приборостроении, оптике и многих других.

Драгоценный минерал добывают разными способами. Мест их добычи относительно немного. Алмазные кристаллы, представляющие ценность для ювелирного дела, добывают в нескольких местах на планете (в Южной и Центральной Африке, в Австралии, в России)

Промышленное потребление требует гораздо больших масштабов, но и менее щепетильно относится к качеству, так как находится применение и камням не лучшего качества (например, алмазные диски для шлифовки). Касательно, этот факт тоже можно отнести к разнице бриллианта и алмаза.

Выводы

Рассмотрев все тонкости, можно сделать краткий вывод. Мы с вами теперь точно знаем, что бриллиант – это алмаз, подверженный механической обработке, который не теряет при этом свои теплопроводные, электропроводные и свойства твердости. Обработанный и ограненный камень служит только для эстетического наслаждения симбиоза красоты природы и творения рук человеческих.

Можно еще и дальше продолжать рассказывать, рассказывать и рассказывать… Но придется закончить наш краткий и информативный и полезный рассказ. Мы будем очень признательны, если не забудете порекомендовать статью к прочтению друзьям и поделиться в социальных сетях!

КАК ВЫРАСТИТЬ ДОМА ИСКУССТВЕННЫЙ АЛМАЗ

На основе углерода вырастить искусственный бриллиант в домашних условиях не получится, так как это потребует высоких температур и давления.

Рекомендуем: ШИК, БЛЕСК, КРАСОТА | Как вырастить НАНО-САПФИР

С куда меньшими затратами можно создать собственный прозрачный кристалл из неорганических солей, например — алюмакалиевых квасцев.

Алюмакаливые квасцы можно купить в аптеке или мыловарном магазине по цене от 220 руб за 1 кг.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. В стеклянной банке развести насыщенный раствор квасцев (в 400 мл горячей воды добавлять соль, пока она не перестанет растворяться).
2. Отфильтровать полученный раствор через бумажный фильтр и оставить на сутки. За это время на дне банки образуются бесцветные кристаллы.
3. Слить раствор в чистую стеклянную емкость, еще раз его отфильтровать.
4. Из полученных кристаллов выбрать самый чистый и привязать его на леску. Другой конец лески привязать к карандашу или любому другому предмету, который будет положен на горлышко банки.
5. Леска с кристаллом опускается в раствор до середины уровня.
6. Камень выдерживается в растворе, пока не достигнет желаемого размера (до 2-3 месяцев). Для чистоты камня раствор желательно периодически фильтровать.
7. Когда кристалл достигнет нужного размера, его необходимо достать из раствора, обсушить, обрезать леску и покрыть бесцветным лаком.
8. Домашняя имитация алмаза готова.

Как отличить имитацию

Покупая любое украшение в ювелирном магазине, вы можете попросить у продавца документы, которые подтверждают подлинность того или иного изделия. И если в изделии используется искусственно выращенный кристалл, то об этом вы должны получить полную информацию.

Если вы сомневаетесь, что перед вами природный бриллиант, то можно попробовать проверить это и в домашних условиях:

1. Первое, на что стоит обратить внимание, – это количество граней. Фианит получает при огранке меньше граней, которые к тому же более округлы.
2. Можно капнуть на испытуемый образец каплю масла. На натуральном камушке она останется без изменений. А на имитации – распадется на мелкие частички, а потом соберется в маленькие капельки.
3. Если опустить кристаллик в масло, а потом прикрепить к стеклянной поверхности, то настоящий к ней прилипнет, а с фианитом такой фокус не пройдет.
4. Попробуйте положить кристалл на газету. Через фианит вы будете видеть буквы, а через бриллиант – нет.
5. Натуральный камень, сжатый в руке, будет оставаться прохладным, когда как имитация быстро приобретет температуру тела.
6. Рассмотрите кристалл. Природные алмазы исключительно редко бывают однородными, в них всегда присутствуют вкрапления, мелкие дефекты. Тогда как фианиты всегда абсолютно прозрачны.

Интересно, что фианиты, не обладая уникальным бриллиантовым сиянием, намного лучше отбрасывают блики. Но если вы сомневаетесь в происхождении камня, лучше всего обратитесь к профессионалам. Используя современное оборудование, геммологи сообщат вам результат, точность которого будет равна 100%.

Сколько стоит украшение из поддельного бриллианта

Само слово «имитация» заставляет людей думать, что ювелирные украшения из таких камней будут стоить дешево. Нужно сказать, что подобное мнение ошибочное, а иногда подделка обходится значительно дороже, нежели природный бриллиант.

Причин у этого несколько, например, по виду их очень сложно отличить, можно получать «камень чистой воды» и не беспокоиться, что он потускнеет. На цену, в первую очередь, влияет вес бриллианта, но также учитывается методика создания и качество огранки. Чаще всего для подделок выбирают фианит (диоксид циркония). Его стоимость за 1 карат — в пределах 1,5-6 долларов, а вот если использовать муассанит, то придется отдать 75-100 долларов.

Современная технология получения поддельных бриллиантов

В середине 1999 года ученые нашли способ получения алмаза из праха животных или человека. Спустя 3 года эта методика была вынесена на всеобщий суд. За счет широкой огласки бизнес по созданию бриллиантов из останков стал очень прибыльным. Поскольку технология развивается, сегодня не нужно использовать весь прах для получения камня. Достаточно будет пепла с локона волос.

Весь процесс получения камня длится примерно 12-14 недель, а его вес будет составлять от 0,25 до 2 карат.

Источник статьи: http://odeon-group.ru/tehniki/sinteticheskie-almazy.html

Что такое искусственный алмаз

Искусственный (синтетический) алмаз – это выращенный в лаборатории кристалл по химическому составу и свойствам идентичный природному алмазу. Бриллиантом правильно называть ограненный алмаз исключительно природного происхождения. Термин «искусственный бриллиант» − это неверная формулировка.

Твердость, плотность, преломление и расщепление света синтетического экземпляра такие же, как и у кристалла, добытого в недрах земли. Потребности промышленности подтолкнули научное сообщество на поиск методов создания алмаза в лаборатории.

Впервые идея выращивания искусственного кристалла возникла в 1797 году, когда было установлено, что природный алмаз – это минерал, состоящий из атомов углерода. Первый образец, который требовал дальнейших доработок, получилось создать только в 1926 году. Новые исследования продолжились в 1941 году компанией General Electrics, но из-за Второй мировой войны приостановились на 13 лет. В 1954 году шведские ученые нашли метод изготовления качественных искусственных алмазов, но подходящих только для промышленного использования. А с 1970 года выращенные в лаборатории алмазы стали представлять и ювелирную ценность.

Сегодня применяется два основных метода выращивания искусственных алмазов: HPHT (High Pressure, High Temperature – в переводе «высокое давление, высокая температура») и CVD (Chemical Vapor Deposition — «химическое осаждение из газовой фазы»). С помощью этих методов в лаборатории имитируются условия природной среды, в которых углерод-графит становится алмазом. При выращивании алмазов по технологии HPHT применяется пресс с давлением 50-70 тыс. атм., электрический ток и нагревание до 1500 0 С. Выращивание кристаллов алмаза длится 12-13 суток.

При использовании метода CVD алмаз осаждается на подложку температурой 600-700 0 С из разогретого углеродного газа. В результате этого метода получается алмазная пластина толщиной 2-3 мм, которая растет со скоростью 0,1-100 мкм/ч. Метод HPHT затратный и длительный, при этом алмазы вырастают размером до 5 карат. Метод CVD экономичный и быстрый, но алмазы ювелирной ценности получаются не больше 1 карата.

В лабораторных условиях кроме бесцветных алмазов выращивают и цветные камни: голубые, желтые, коричневые и розовые. Голубой цвет с оттенками от темно-синего до бело-голубого получается путем добавления бора. Желтый цвет с оттенками от ярко-оранжевого до бледно-желтого – благодаря примесям азота. Легче вырастить алмаз желтого цвета, а получить экземпляр голубого цвета сложнее, чем создать бесцветный алмаз. Коричневый и розовый цвет получают путем искривления кристаллической решетки.

Выращенные в лаборатории алмазы прочнее природных из-за отсутствия в них трещин и дефектов и лучше поддаются огранке. Искусственные алмазы гранятся в классическую круглую и фантазийные виды огранок.

Качественный ограненный и полированный синтетический алмаз идеален. Это основное отличие от бриллианта. Каждый следующий синтезированный камень будет похож на предыдущий, в нем не будет никаких особенностей − в отличие от бриллиантов, каждый из которых уникален.

Однако, современные технологии уже позволяют имитировать дефекты в искусственно выращенных алмазах, гранить и выдавать такие камни за бриллианты. Ограненный искусственный алмаз размером до 0,3 карата крайне сложно отличить от природного даже при наличие специального оборудования. Этим пользуются недобросовестные продавцы, которые выдают искусственные алмазы за бриллианты. Ювелирные бренды с мировым именем тщательно отслеживают цепочку поставок натуральных камней, чтобы не допустить подлога. Отличить бриллианты от имитаций помогут 10 способов как проверить бриллиант.

Запасы природных алмазов истощаются, и алмазодобывающие компании снижают объемы добычи. По данным Кимберлийского процесса в 2017 году мировая добыча алмазов составила 151 млн. карат, в 2018 году – 147 млн. карат, а в 2019 году – 130,3 млн. карат. Объемы производства искусственных алмазов, наоборот, растут. В 2017 году было выращено 4,2 млн. карат, а по прогнозам к 2030 году производство искусственных алмазов может увеличится до 10-17 млн. карат.

В такой ситуации ценность бриллиантов будет расти и станет прекрасным вложением денег. Купить бриллианты с сертификатом Геммологического центра МГУ предлагает салон «Emporium Gold». Выгодная цена станет приятным дополнением отличного финансового вложения.

Затраты на производство искусственных алмазов ниже расходов на добычу природных камней. Это определяет итоговую продажную цену выращенных в лаборатории кристаллов, которая будет ниже стоимости бриллиантов.

Рынок искусственных алмазов только начинает формироваться. Сегодня искусственные кристаллы на рынке алмазов создают конкуренцию натуральным камням, что отражается на цене. Возможно, в скором времени выращенные в лаборатории драгоценные камни образуют отдельный рынок со своей философией и ценностями. И приобретут поклонников, которые предпочтут искусственный алмаз бриллианту.

Если вы хотите продать бриллианты, обращайтесь салон «Emporium Gold», расположенный по адресу Москва, ул. Большая Дмитровка, 32. Сертифицированный эксперт оценит бриллианты и в течение 5 минут предложит сумму выкупа.

Источник статьи: http://emporiumgold.com/news/chto-takoe-iskusstvennyy-almaz/

Что такое искусственный алмаз

Искусственный (синтетический) алмаз – это выращенный в лаборатории кристалл по химическому составу и свойствам идентичный природному алмазу. Бриллиантом правильно называть ограненный алмаз исключительно природного происхождения. Термин «искусственный бриллиант» − это неверная формулировка.

Твердость, плотность, преломление и расщепление света синтетического экземпляра такие же, как и у кристалла, добытого в недрах земли. Потребности промышленности подтолкнули научное сообщество на поиск методов создания алмаза в лаборатории.

Впервые идея выращивания искусственного кристалла возникла в 1797 году, когда было установлено, что природный алмаз – это минерал, состоящий из атомов углерода. Первый образец, который требовал дальнейших доработок, получилось создать только в 1926 году. Новые исследования продолжились в 1941 году компанией General Electrics, но из-за Второй мировой войны приостановились на 13 лет. В 1954 году шведские ученые нашли метод изготовления качественных искусственных алмазов, но подходящих только для промышленного использования. А с 1970 года выращенные в лаборатории алмазы стали представлять и ювелирную ценность.

Сегодня применяется два основных метода выращивания искусственных алмазов: HPHT (High Pressure, High Temperature – в переводе «высокое давление, высокая температура») и CVD (Chemical Vapor Deposition — «химическое осаждение из газовой фазы»). С помощью этих методов в лаборатории имитируются условия природной среды, в которых углерод-графит становится алмазом. При выращивании алмазов по технологии HPHT применяется пресс с давлением 50-70 тыс. атм., электрический ток и нагревание до 1500 0 С. Выращивание кристаллов алмаза длится 12-13 суток.

При использовании метода CVD алмаз осаждается на подложку температурой 600-700 0 С из разогретого углеродного газа. В результате этого метода получается алмазная пластина толщиной 2-3 мм, которая растет со скоростью 0,1-100 мкм/ч. Метод HPHT затратный и длительный, при этом алмазы вырастают размером до 5 карат. Метод CVD экономичный и быстрый, но алмазы ювелирной ценности получаются не больше 1 карата.

В лабораторных условиях кроме бесцветных алмазов выращивают и цветные камни: голубые, желтые, коричневые и розовые. Голубой цвет с оттенками от темно-синего до бело-голубого получается путем добавления бора. Желтый цвет с оттенками от ярко-оранжевого до бледно-желтого – благодаря примесям азота. Легче вырастить алмаз желтого цвета, а получить экземпляр голубого цвета сложнее, чем создать бесцветный алмаз. Коричневый и розовый цвет получают путем искривления кристаллической решетки.

Выращенные в лаборатории алмазы прочнее природных из-за отсутствия в них трещин и дефектов и лучше поддаются огранке. Искусственные алмазы гранятся в классическую круглую и фантазийные виды огранок.

Качественный ограненный и полированный синтетический алмаз идеален. Это основное отличие от бриллианта. Каждый следующий синтезированный камень будет похож на предыдущий, в нем не будет никаких особенностей − в отличие от бриллиантов, каждый из которых уникален.

Однако, современные технологии уже позволяют имитировать дефекты в искусственно выращенных алмазах, гранить и выдавать такие камни за бриллианты. Ограненный искусственный алмаз размером до 0,3 карата крайне сложно отличить от природного даже при наличие специального оборудования. Этим пользуются недобросовестные продавцы, которые выдают искусственные алмазы за бриллианты. Ювелирные бренды с мировым именем тщательно отслеживают цепочку поставок натуральных камней, чтобы не допустить подлога. Отличить бриллианты от имитаций помогут 10 способов как проверить бриллиант.

Запасы природных алмазов истощаются, и алмазодобывающие компании снижают объемы добычи. По данным Кимберлийского процесса в 2017 году мировая добыча алмазов составила 151 млн. карат, в 2018 году – 147 млн. карат, а в 2019 году – 130,3 млн. карат. Объемы производства искусственных алмазов, наоборот, растут. В 2017 году было выращено 4,2 млн. карат, а по прогнозам к 2030 году производство искусственных алмазов может увеличится до 10-17 млн. карат.

В такой ситуации ценность бриллиантов будет расти и станет прекрасным вложением денег. Купить бриллианты с сертификатом Геммологического центра МГУ предлагает салон «Emporium Gold». Выгодная цена станет приятным дополнением отличного финансового вложения.

Затраты на производство искусственных алмазов ниже расходов на добычу природных камней. Это определяет итоговую продажную цену выращенных в лаборатории кристаллов, которая будет ниже стоимости бриллиантов.

Рынок искусственных алмазов только начинает формироваться. Сегодня искусственные кристаллы на рынке алмазов создают конкуренцию натуральным камням, что отражается на цене. Возможно, в скором времени выращенные в лаборатории драгоценные камни образуют отдельный рынок со своей философией и ценностями. И приобретут поклонников, которые предпочтут искусственный алмаз бриллианту.

Если вы хотите продать бриллианты, обращайтесь салон «Emporium Gold», расположенный по адресу Москва, ул. Большая Дмитровка, 32. Сертифицированный эксперт оценит бриллианты и в течение 5 минут предложит сумму выкупа.

Источник статьи: http://emporiumgold.com/news/chto-takoe-iskusstvennyy-almaz/

Как и где выращивают крупнейшие в мире алмазы

Самые крупные и качественные искусственные алмазы выращивают сегодня в окрестностях Сестрорецка, по соседству с Санкт-Петербургом. О российской компании NDT и о том, как рождаются на свет лучшие друзья девушек мы расскажем в нашей сегодняшней публикации.

Сертификат на рекордный по размеру синтетический бриллиант массой в 10.02 карата, цвета Е и чистоты VS1 был выдан Международным геммологическим институтом Гонконга (IGI) российской компании New Diamond Technology (NDT). Драгоценные камни с такими характеристиками для ювелирного мира — явление достаточно тривиальное, а вот искусственный камень, ограненный из 32-каратного синтетического алмаза — это для рынка синтетических алмазов событие, и событие уникальное.

Производство, на котором удалось вырастить рекордный кристалл сосредоточено в небольшом цеху в одном из технопарков неподалеку от Сестрорецка. Мощности предприятия ограничены тремя с лишним десятками гидравлических прессов, внутри которых, в условиях высоких температур и давлений, микрон за микроном растут алмазы высочайшего качества. На пультах управления контроллеров у каждого пресса отражаются текущие параметры. «Общие принципы синтеза алмазов хорошо известны и используются в промышленности уже более полувека. А вот детали режимов синтеза — одно из ноу-хау нашей компании» — поделился директор по производству Роман Колядин. “… Прецизионные кондиционеры поддерживают микроклимат в цеху с точностью до десятых долей градуса. При этом даже небольшой сквозняк может повлечь за собой нежелательное отклонение в температурном режиме, что может существенно ухудшить качество алмаза» — добавляет специалист.

Краткий экскурс в историю

Первые попытки синтезировать искусственный алмаз предпринимались еще в конце XVIII века, когда ученые пришли к окончательному выводу, что основой алмаза является углерод. С конца XIX века ученые попытались превратить дешевые и доступные формы углерода (уголь или графит) в твердый и блестящий алмаз. Заявления о достигнутом успехе делали многие, включая известных ученых, в числе которых французский химик Анри Муассан и британский физик Уильям Крукс. Несколько позднее было установлено, что предъявить реальные свидетельства полученного результата никто из них так и не смог. Первый искусственный алмаз, предъявленный миру, был получен в 1954 году в лаборатории компании General Electric.

Интересно, что в процессе получения синтетического алмаза в GE руководствовались «технологией», которую использует сама природа. Как рассуждали специалисты, натуральные алмазы образуются при температуре порядка 1300°С и давлении порядка 50 000 атм. в толще мантии планеты на глубине сотен километров под поверхностью Земли. На поверхность кристаллы выносят лампроиты, кимберлиты и прочие магматические породы. Для имитации описанных условий в лабораторных условиях специалисты GE использовали пресс, обжимающий ячейку, внутри которой был помещен графит и железо-никелево-кобальтовый расплав, выступающий в роли катализатора и растворителя.

Свою технологию специалисты GE назвали HPHT (High Pressure High Temperature — высокое давление, высокая температура). Со временем именно она была взята за основу при получении недорогих технических алмазов и алмазного порошка.

Как выращивают алмазы сегодня

Промышленное производство синтетических алмазов сегодня ведется преимущественно по одной из двух технологий — это вышеупомянутая технология HPHT и технология CVD. Менее употребимы экзотические методики, такие как синтез нанокристаллов алмаза из графита при взрыве или экспериментальный метод получения микронных алмазов из суспензии частиц графита в органических растворителях под воздействием ультразвуковой кавитации.

Технология сводится к процессу выращивания монокристаллов алмаза при высокой температуре (около 1500 °C, с нужным градиентом) и высоком давлении (50−70 тыс. атм.). Гидравлический пресс обжимает специальный контейнер, внутри которого находится металлический расплав (железо, никель, кобальт и др.) и графит. На подложке размещается одна или несколько затравок — небольших кристаллов алмаза. Сквозь камеру протекает электрический ток, разогревающий расплав до нужной температуры. В этих условиях металл служит растворителем и катализатором процесса кристаллизации углерода на затравке в форме алмаза. Процесс выращивания одного крупного или нескольких более мелких кристаллов длится, в среднем, 12−13 суток.

Объемы промышленного производства искусственных алмазов и алмазной пыли сегодня достигает миллиарды карат в год. В 1970-х используя технологию HPHT научились изготавливать и ювелирные камни среднего качества весом до 1 карата.

Начиная с 1960-х годов ведущие лаборатории мира совершенствуют альтернативную менее затратную технологию синтеза алмазов — CVD (Chemical Vapor Deposition, осаждение из газовой фазы). В процессе синтеза алмазы осаждаются на подложку, подогреваемую до 600−700°С из углеводородного газа, который ионизируется с помощью СВЧ-излучения или разогревается до высоких температур. При осаждении на кремний или поликристаллический алмаз получается поликристаллическая пластина, имеющая ограниченное применение в электронике и оптике. Скорость роста — от 0,1 до 100 мкм/ч. Толщина пластин обычно ограничена 2−3 мм, поэтому вырезанные из нее алмазы можно использовать в качестве ювелирных, но их размер, как правило, не превышает 1 карата.

Возможности этого метода синтеза в начале 2000-х привлекли большое внимание как небольших стартапов, так и крупных компаний, таких как Element Six, входящей в промышленную группу De Beers.

Потенциал метода HPHT до последнего времени оставался сильно недооцененным. «Когда мы несколько лет назад покупали оборудование, нам все в одни голос говорили, что промышленные прессы пригодны разве что для синтеза алмазных порошков», — говорит Николай Хихинашвили. Все внимание и ресурсы были сосредоточены главным образом на совершенствовании метода CVD. В то же время технология HPHT считалась нишевой, поскольку подавляющее большинство специалистов просто не верили, что с ее помощью можно выращивать достаточно крупные и качественные кристаллы. И, тем не менее, по словам Николая, специалистам компании NDT удалось предложить собственную технологию синтеза, позволяющую получать алмазы такого качества и размеров, которые до этого момента удавалось достичь только работая с натуральными кристаллами. Что касается технологий огранки, то выращенные в лаборатории, и природные алмазы обрабатываются совершенно одинаково.

«Мы, конечно, не единственные, кто выращивает алмазы крупнее 5−6 карат, — делится Николай. — Но абсолютно все компании сегодня подчиняются принципу «два из трех»: крупные, качественные, коммерчески выгодные. Наша компания первой освоила технологию, позволяющую получать крупные кристаллы алмаза высокого качества по приемлемой стоимости. 32 пресса позволяют нам вырастить около 3000 карат в месяц, и при этом все камни очень высокого качества — алмазы цветовых категорий D, E, F и чистоты от чистейших IF до SI, в основном типа II. 80% нашей продукции составляют ювелирные алмазы массой от 0,5 до 1,5 карата, хотя технологические возможности позволяют вырастить под заказ алмаз любых размеров». В доказательство сказанного Николай продемонстрировал журналистам кристалл размером с 10-рублевую монету: «Вот этот, к примеру, 28 карат. После огранки получится бриллиант карат в 15».

С начала 2000-х мировой алмазный монополист, концерн De Beers, высказывал опасения в связи с перспективой выхода на ювелирный рынок синтетических алмазов, которые, по убеждению руководства, могли бы подорвать его бизнес. Но, как показало время, синтетические алмазы не конкуренты натуральным камням, поскольку занимают в сравнении ничтожно малую долю ювелирного рынка. Кроме того, за время совершенствования технологий их производства были разработаны методы исследований, позволяющие достаточно уверенно и точно идентифицировать синтетические алмазы. В числе характерных признаков синтеза следует назвать включения металла, а в цветных алмазах — легко определяемые секторы роста. Кроме того, искусственные камни, полученные при помощи технологий HPHT, CVD в сравнении с натуральными природными алмазами в УФ-лучах имеют разный характер люминесценции.

«Как относятся потребители к выращенным алмазам? Вполне благосклонно, — говорит Николай, — особенно современная молодежь, для которой оказывается важно, что эти алмазы бесконфликтны и созданы людьми с помощью высоких технологий без вмешательства в природу. Ну и, что немаловажно, стоимость таких камней примерно вдвое ниже. Разумеется, в сертификате должно быть отражено, что камни выращены, но ясно, что обладательнице кольца с таким бриллиантом не потребуется носить с собой сертификат! В то же время и по физическим, и химическим свойствам алмазы, выращенные в лаборатории NDT, идентичны природным» — резюмировал специалист.

Что общего между алмазом и азотом

В зависимости от содержания азота алмазы могут быть отнесены к одному из двух основных типов. Алмазы типа I включают в свой состав до 0,2% азота, атомы которого расположены в узлах кристаллической решетки группами (Ia) или по одиночке (Ib). Алмазы именно этого типа преобладают среди природных алмазов (98%). Чаще всего такие камни не бывают бесцветными. Алмазы типа IIa практически не содержат азота (менее 0,001%). Такие кристаллы в царстве природных минералов — редкость, всего 1,8%. Практически не встречаются (в 0,2% случаев) безазотные алмазы с примесью бора (IIb). Атомы бора в узлах кристаллической решетки обуславливают их электропроводность и придают алмазам голубоватый оттенок.

Алмазы в промышленном производстве

Ювелирные алмазы — весьма прибыльный бизнес для NDT и подобных компаний, но уже сегодня отчетливо прослеживается другой, более приоритетный и, по всей вероятности, долгосрочный тренд. Технический директор NDT Александр Колядин любит повторять: «Если из алмаза изготовить уже ничего больше нельзя, сделай бриллиант». В действительности наиболее перспективным направлением рынка крупных высококачественных синтетических алмазов можно с уверенностью назвать промышленность. «Ни один природный алмаз не может быть использован в специальной оптике или электронике, — говорит Александр Колядин, — поскольку в них изначально слишком много дефектов. А вот пластины, вырезанные из алмазов нашего производства, располагают почти идеальной кристаллической решеткой. Поэтому некоторые исследовательские организации, которым мы предоставляем наши образцы для изучения, с трудом верят в полученные результаты измерений — настолько близки они к идеальным. При этом удается достичь еще одного существенного результата — обеспечить повторяемость характеристик, что для ряда промышленных направлений оказывается принципиально важно. Алмазы — это своего рода теплоотводы, окна для специальной оптики и синхротронов, это силовая микроэлектроника, над созданием и совершенствованием которой сейчас работают во всем мире».

Львиную долю доходной части бюджета компании пока обеспечивают ювелирные алмазы. Вместе с тем, складывающиеся тенденции позволяют предположить, что уже в ближайшие годы спрос на синтетические алмазы и алмазные пластины для специальной оптики, микроэлектроники и других высокотехнологичных промышленных сфер возрастет в прогрессии.

«Промышленное направление пока составляет 20% нашего производства, но года через три мы планируем довести его до 50%, тем более что спрос быстро растет. Сейчас мы в основном делаем пластины 4 х 4 и 5 х 5 мм, вырезали по заказу несколько 7 х 7 и 8 х 8 мм и даже 10 х 10 мм, но говорить о массовом производстве пока преждевременно. Наша очередная цель, — говорит Николай Хихинашвили, — переход к изготовлению дюймовых алмазных пластин. Это тот «золотой размер» и необходимый минимум, который очень востребован в массовой электронной и оптической промышленности. И для получения таких пластин потребуется вырастить кристалл алмаза массой в сто карат». Предоставить первые «прототипы» таких пластин в NDT планируют уже к концу текущего года.

На этом всё, с вами был простой сервис для выбора сложной техники Dronk.Ru. Не забывайте подписываться на наш блог, будет ещё много интересного.

Спонсор поста кэшбэк-сервис LetyShops. Возвращайте деньги за любые покупки в интернете. Подробнее о том что такое кэшбэк-сервис читайте в нашей статье Выбираем кэшбэк-сервис на 6-летие Алиэкспресс

Источник статьи: http://habr.com/ru/company/dronk/blog/393875/

Искусственные алмазы: как выглядят, как их получают и где они используются?

Алмазы выделяются уникальной плотностью структуры, позволяющей камню выдерживать большие нагрузки и высокие температуры. Это свойство применяется при космических опытах и разработках, в производстве медицинских приборов и точных часов, ядерной промышленности. После огранки красивый минерал превращается в бриллиант, который высоко оценивается ювелирами. Современные технологии позволяют создать его в искусственных условиях, снижая цену без потери качества.

Особенности

Для активного использования в промышленном масштабе искусственные алмазы стали выпускаться с 1993 года. Их качество было настолько высоким, что ювелирам требовалось проведение специальных тестов для определения подлинности камней. Для обычного потребителя разница не была очевидна вовсе, поэтому многие компании стали применять кристаллы для создания роскошных украшений.

В современных лабораториях выращивают несколько видов этого синтетического камня: церусситы, фабулиты, стразы, сегнетоэлектрики, муассаниты. Наиболее красивым и чистым считается кубик диоксида циркония, который называется «фианит». Он используется во многих областях промышленности, дополняет коллекции модных домов Thomas Sabo и Pandora.

Основные особенности искусственно выращенных алмазов:

• низкая стоимость по сравнению с натуральными камнями (цена меньше в 10–15 раз);
• легкость огранки;
• отсутствие скрытых дефектов, которые влияют на твердость (пузырьков воздуха, трещин);
• полная имитация настоящего бриллианта после огранки.

Среди любителей красивых камней также разделились мнения о свойствах ненатурального камня. Некоторые из них считают, что только настоящий алмаз способен отгонять злых духов, охранять своего владельца от порчи и сглаза, помогает ему в коммерческих делах.

Обладатели искусственных бриллиантов утверждают, что их украшения не менее эффективно излучают позитивную энергию и приносят удачу.

Искусственно созданные камни в последние годы разрабатывают известные бренды Diamond Foundry, Helzberg s Diamond Shops и LifeGem. Этот бизнес в США считается наиболее прибыльным и перспективным, так как вред для окружающей среды минимален. К тому же многие геологические опыты доказывают, что период формирования алмазов в природе окончен. Поэтому разработка новых месторождений скоро отойдет в прошлое.

История получения

Настоящие алмазы пользуются популярностью уже несколько столетий. Дорогостоящие бриллианты украшали царские одежды и короны, передавались по наследству и входили в золотой запас казны многих стран. Даже на сегодняшний день ограненные минералы являются лучшим капиталовложением, которое только возрастает в цене каждый год.

Поэтому первые разработки и попытки создания синтетического камня начались уже в конце XIX века.

Первый искусственный алмаз был получен в 1950 году шведскими учеными в лаборатории компании ASEA. После исследования их опыт повторила американская фирма General Electric в 1956 году, усовершенствовав технологию. В течение нескольких десятилетий появлялись новые способы и разработки, которые позволили менять оттенок, форму и размеры синтетического минерала. В 1967 году был получен патент на выращивание ювелирных камней.

История их получения в Советском Союзе начинается с первого камня, который был синтезирован в Институте физики и высоких давлений в конце 50-х годов прошлого века. Но активную работу в этом направлении проводит ученый О. И. Лейпунский, выпустивший множество научных трудов и расчетов еще в 1946 году.

Его работы в области химии использовались в качестве основы для новых методов, они практически стали основой для современного промышленного производства искусственных алмазов.

Настоящий прорыв случился в начале 60-х годах прошлого века, когда молодые ученые Московской лаборатории высоких давлений создали специальный пресс. С его помощью удалось наладить масштабный выпуск сверхпрочных камней: объем достигал тысячу карат в сутки. Все произведенные технические алмазы использовались для нужд ракетостроения и машиностроения, шли на экспорт, принося миллиардные прибыли.

В последние годы в России новые технологии разрабатываются частными ювелирными домами и научными лабораториями.

Они привлекают зарубежных экспертов из ЮАР, США и Европы, стараясь удешевить методику.

Как делают синтетические алмазы?

Искусственные алмазы, выращенные в лабораториях ведущих химических компаний, трудно отличить от настоящего камня по прозрачности и яркости блеска. Но все известные методы требуют больших капиталовложений, являются трудоемкими.

Поэтому основная задача ученых – найти идеальный баланс между качеством и стоимость производства.

Методика НРНТ

НРНТ или High Pressure, High Temperature – это наиболее распространенная технология. В основу синтетического фианита ученые закладывают настоящие камни величиной в 0,5 мм. В специальной камере, по принципу работы напоминающей автоклав, создается сочетание температуры не менее 1400°С и давления в 55000 атмосфер. На натуральную базу накладываются разные химические соединения, пласты графита.

После 10 дней такого воздействия возникают прочные сигма-связи, соединения вокруг основы формируются в твердый и прозрачный камень.

Такая технология максимально воссоздает природные условия для появления минерала, поэтому качество всегда на высоте, практически исключаются дефекты.

CVD производство или пленочный синтез

Эта технология является одной из первых в выращивании искусственных минералов. Она широко используется при необходимости создания особо прочного и острого алмазного покрытия, создания высококачественных алмазов. Все компоненты и алмазная подложка закладываются в специальные камеры, которые создают вакуум. После заполнения метаном начинается воздействие СВЧ-лучей, хорошо известных по работе микроволновой печи. При высокой температуре химические соединения углерода начинают расплавляться и соединяться с основой.

CVD технология дает алмазы высокого качества, которые по свойствам не уступают настоящим. На их основе разрабатывается технология замены износостойких плат компьютеров, диэлектриков и сверхтонких скальпелей в офтальмологии.

Ученые надеются, что в недалеком будущем за 1 карат синтетических камней, полученных с помощью этой технологии, удастся снизить цену до 5–8 долларов.

Методика взрывного синтеза

Одной из последних разработок является способ взрывного синтеза. Она основана на сочетании резкого нагрева химической смеси с помощью взрыва и последующего замораживания полученного минерала. В результате получается синтетический алмаз с природными свойствами, произведенный из кристаллического углерода. Но высокая себестоимость заставляет химиков искать новые варианты синтеза каменной массы.

Сфера применения

Среди всех алмазов синтетические камни занимают только 10% рынка. Недорогие кристаллы фианита применяются для изготовления женской бижутерии. Знаменитые дома моды украшают ими вечерние наряды, сумочки и обувь, используют в эксклюзивном декоре.

Прогрессивная молодежь все чаще выбирает их за безопасность и экологичность.

Более 90% искусственных алмазов находят применение в промышленности. Основные направления:

• высокоточные шлифовальные станки, инструменты для резки твердых материалов;
• микроэлектроника и изготовление компьютеров;
• оборонная промышленность;
• робототехника;
• уникальные лазеры для операций на глазах;
• машиностроение;
• новые станки в металлургии;
• ракетостроение.

Среди последних достижений – использование синтетического алмаза для изготовления искусственного хрусталика. Операции по пересадке показали, что чистота и легкость огранки делает имплантат идеальным для пациента.

Он отличается правильным углом преломления и долговечностью.

Сравнение с натуральными камнями

Промышленность выпускает синтетический алмаз, настолько похожий на природный кристалл, что для его идентификации требуется ряд лабораторных тестов. Рассмотрим наиболее распространенные различия.

• Все искусственно выращенные алмазы имеют специальное клеймо. Оно сообщает название компании или лаборатории, которая произвела изделие.

• Для осмотра лучше использовать не лупу, а мощный микроскоп. В мастерских дефекты выявляют с помощью спектрографа, просвечивают под лучами ультрафиолета.

• Настоящие бриллианты не реагируют на электромагнитное поле. В качестве метода проверки можно использовать это свойство: синтетический камень притягивается к сильному магниту.

• Если необходимо идентифицировать бриллиант в домашних условиях, его кладут на белую плотную бумагу. При внимательном рассмотрении становятся заметны зоны роста, которые возникают при формировании слоя углерода под высоким давлением.

• Природные камни создаются из мельчайших монокристаллов, поэтому имеют однородную структуру. Ненатуральные изделия при детальном рассмотрении под микроскопом словно составлены из множества микроскопических кристаллов.

Алмазные биржи всего мира используют для анализа специальные приборы Diamond Check и M-Screen.

Всего за 10-15 секунд они позволяют с точностью до 95-98% отличить синтетику от натурального камня, дают максимум информации о качестве и структуре кристалла.

О производстве синтетических алмазов рассказано в следующем видео.

Источник статьи: http://vplate.ru/kamni-i-mineraly/iskusstvennye-almazy/