Искусственные бриллианты из чего

Рукотворная драгоценность – искусственный бриллиант

Искусственный бриллиант стал полноценным заменителем драгоценного камня, полученного из натурального алмаза. Он выращивается в лабораторных условиях и обладает физико-химическими свойствами, характерными для природных алмазов.

Важно не путать выращенный бриллиант с имитациями. К последним относят стразы, муассаниты и фианиты. Эти камни, как и бриллианты, встречаются в разнообразных ювелирных украшениях, но стоимость копий гораздо ниже цены оригинала.

Что такое искусственный бриллиант

Такие камни получают из выращенных в специально созданных условиях алмазов. Искусственные камни получают из кристаллизованного чистого углерода. Они имеют аналогичный природным минералам химический состав, тепловодность, прозрачность.

Визуально синтезированный алмаз невозможно отличить от натурального. Обычно масса искусственного бриллианта не превышает 1 карат. Выращивание более крупных экземпляров считается нерентабельным.

Как сделать искусственные бриллианты

Причиной разработки технологии получения синтетических бриллиантов является то, что высококачественные алмазы встречаются в природе очень редко. Если бы в ювелирной промышленности использовались только натуральные самоцветы, стоимость готовых украшений была бы недоступной. Также добытое в природе количество сырья не позволило бы удовлетворить спрос ювелирной промышленности.

Обязательно посмотрите: Фианит: свойства камня, отличие от бриллианта, кому подходит по знаку зодиака

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.

Цвета искусственных алмазов

Бесцветный алмаз – большая редкость в природе. Камни характеризуются полихроматизмом. Это означает, что они встречаются в различных оттенках. Разнообразие цветовой гаммы обусловлено наличием примесей других химических элементов в составе минералов. Из разноцветных алмазов получают бриллианты с фантазийным окрасом.

Интересно! Сегодня применяется технология изготовления цветных алмазов в лабораторных условиях. В углерод добавляют конкретное количество других химических элементов, окрашивающих минерал в определенный цвет.

1. Голубой – оттенок варьируется от бледно-голубого до синего. Цветовая гамма получается благодаря добавлению бора. Максимальная масса – 1,25 карата.
2. Белый – наиболее востребованный. Его выращивание считается технологически сложным и трудоемким. Специалисты, занимающиеся синтезированием бесцветных алмазов, тщательно анализируют химический состав, не допуская появления посторонних элементов в нем. Максимальная масса – 1 карат.
3. Желтый – встречаются бледно-желтые, лимонные и оранжевые экземпляры. Подобные оттенки обусловлены наличием в составе азота. Технология получения желтых алмазов считается наиболее простой и быстрой – камни вырастают спустя 4 дня.
4. Другие цвета – красный, розовый, зеленый и фиолетовый являются результатами смешивания разных химических элементов, включенных в состав сырья.

Искусственный бриллиант и имитация разные вещи

Искусственные бриллиантовые самоцветы ошибочно считать имитациями. Копиями являются камни, выглядящие как подлинные бриллианты благодаря блеску и сиянию. Однако химический состав и физические свойства таких самоцветов не совпадают с характеристиками алмазов.

? ? ? ПЯТЬ МИФОВ ПРО БРИЛЛИАНТЫ⠀⠀Друзья, с вами Екатерина и Амулет от Funny Cat! Я очень люблю красивые камни, в том…

Опубликовано Казенас Екатерина Среда, 3 октября 2018 г.

Муассанит

Это наиболее дорогостоящая копия бриллианта. Еще ее называют космическим камнем. С точки зрения химической формулы это карбид кремния. Свойства камня впервые были изучены Генри Муассаном, который за свое открытие удостоился Нобелевской премии.

Сияние у муассанита более выраженное, чем у бриллианта. Также для камня характерны яркие блики. Самоцвет используется в ювелирной промышленности. Отличить муассанит от бриллианта сможет только опытный геммолог.

Фианит

Диоксид циркония с кубической сингонией называют фианитом. В украшениях он помещается в серебряную или золотую оправу. Самоцветом инкрустируют кольца, браслеты, подвески и другие ювелирные изделия. Используются фианиты в оптике – из них производят увеличительные стекла и линзы. К недостаткам относят низкий показатель твердости, из-за которого камень подвержен механическим повреждениям.

Нексус

Образуется при соединении углерода с другими химическими элементами. Обладает высоким показателем твердости, что характерно и для подлинного алмаза.

Стразы

Первооткрывателем блестящих камней стал Георг Страсс. Первые стразы были получены ювелиром с помощью использования металлической пудры в качестве подложки для стекла. Сегодня камни производят из хрусталя, соединенного с небольшим количеством свинца. Наиболее востребованными считаются бесцветные стразы.

Их используют в изготовлении бижутерии. Стразами украшают обувь, одежду, нижнее белье, предметы декора, сувениры. Для получения цветных камней в основной состав добавляют другие химические элементы. Так, окись хрома содержится в имитациях изумрудов, окись железа – в имитациях топазов.

Источник

Искусственные бриллианты: как называются, как делают, для чего используют

Человек всегда старался постоянно что-то скопировать у природы. И совершенно понятно почему: мы не можем придумать чего-то более совершенно и качественного, чем те вещи, которые уже существуют вокруг нас. Человеческие самолеты похожи на птиц, наши высокоэтажные дома чем-то напоминают муравейники и т.д. Тут можно вспомнить огромное количество примеров, однако, речь не о том.

Сегодня мы с вами попытаемся разузнать, что такое искусственные бриллианты? На первый взгляд – это обычные яркие блестящие камни, которые неопытному глазу никак не отличить от настоящих кристаллов, выращенных в природных условиях, но не все так просто. Еще мы немного заглянем в технологию получения искусственных бриллиантов и в сферы их применения. Интересно?

Для каких целей используются искусственные кристаллы алмазов?

Основная сфера применения искусственных бриллиантов – это, конечно же, ювелирка. Проблема тут очень банальная. Натуральных камней на всех не хватает. Да, по миру уже открыто огромное количество мест добычи природных бриллиантов, однако все равно камушков очень мало, и в основном они достаются самым богатым людям мира сего.

На прилавках обычных магазинов в основном лежат прекрасные искусственные бриллианты. Если вас эта новость немного поразила, то не расстраивайтесь. На самом деле синтетические камни по своим характеристикам намного примечательнее, чем их натуральные собратья. И это не удивительно, так как в природе идеально соблюсти условия выращивания кристаллов очень сложно, а вот в лаборатории это сделать не составляет никакого труда. Поэтому натуральные бриллианты обладают мелкими нюансами, по которым их чаще всего и отличают от искусственных камней.

Алмаз – это писк креативности природы, которая соединила в одном кристалле самый красивый и при этом самый прочный камень.

С момента синтеза первых искусственных алмазов в начале 50-х годов, интерес к этому уникальному, с точки зрения физических свойств, углеродному материалу возрос многократно. В кристалле алмаза все связи очень прочны. Это происходит потому, что атомы образуют непрерывный трехмерный каркас. Поэтому алмаз считается самым твердым веществом, найденным в природе. А еще его кристаллы сильно преломляют свет, поэтому самоцвет, погруженный в воду, практически незаметен.

Около 80% создаваемых алмазов применяются в промышленности и других областях человеческой жизни. Например, в производстве подшипников, наконечников для сверл. Совсем мелкие алмазы и осколки, непригодные для огранки, идут в качестве абразива для изготовления алмазного инструмента, необходимого для обработки твердых материалов и огранки самих алмазов.

Большую роль синтетический алмаз играет в электронике. Из них создают иглы, прослойки в микросхемах и счетчиках, чтобы сохранить теплопроводность и сопротивление. И это только примерный рынок сбыта, где можно реализовать качественные искусственные камни.

Самая главная роль производства алмазов сегодня – это применение камней в высокотехнологичных сферах. Кристаллы необходимы для создания мобильных телефонов.

Еще бриллианты используются при воспроизводстве лазерных лучей, применяемых в медицине: с их помощью лечат множество смертельных заболеваний. Поэтому, роль синтетических камней огромна.

Из чего делают искусственные бриллианты

История возникновения первых синтетических алмазов очень интересная. Наука никогда не стояла на месте и путем множественных и длительных экспериментов, человеку все-таки удалось получить красивейший по виду кристалл в искусственной среде. В основном синтетические алмазы сделаны из графита, однако чтобы превратить один материал в другой, человеку требует совершить не один круг танца с бубном. Давайте разберемся в уже отработанных и «новопридуманных» технологиях создания искусственных бриллиантов, чтобы понять, как это делается.

Немного истории или кто первым создал искусственный бриллиант

В природной среде алмазы образуются на глубине в несколько сот километров под поверхностью земли, при высокой температуре и давлении, а затем выносятся на поверхность магматическими породами.

Этот процесс много лет пытались сымитировать в лаборатории еще с 18-го века. Тогда ученым стало понятно, что алмаз по своему строению является углеродом. Но реально первые настоящие достойные внимания синтетические кристаллы получились только в середине ХХ-го века. Технология, разработанная в те годы, до сих пор остается самым распространенным коммерческим способом получения недорогих технических алмазов и алмазного порошка.

Огромное количество заявлений о синтезе искусственных алмазов было задокументировано в период между 1879 и 1928 годами. Ученые проанализировали все эти документы, но ни одно из открытий не подтвердилось. В 1939 году советский ученый О. Лейпунский вычислил необходимые для успешного исхода опытов величины давления: минимум 60.000 атмосфер.

Но только в 1972 году этому человеку был выдан диплом на открытие закономерности образования алмазов. Систематические исследования по выращиванию алмазов были целенаправленно запущены в 1940-х в США, Швеции и СССР. Впервые воспроизводимый синтез был выполнен в 1953 году: шведский ученый Бальцар фон Платен сконструировал установку, в которой кубический образец сжимался шестью поршнями с разных сторон. 15 сентября 1953 года на ней были получены первые в мире искусственные алмазы.

Для производства неприродных кристаллов используется несколько технологий. Исторически первый, и основной на сегодня – использование высокого давления и высокой температуры (high pressure high temperature – HPHT). Оборудование для этого метода – многотонные прессы, которые могут развивать давление до 5 ГПа при 1500 °C. Второй метод – химическое осаждение из газовой фазы (chemical vapor deposition — CVD).

Классический способ № 1 HPHT

Конечно, подробности и нюансы технологии создания дорогущих кристаллов вам никто и никогда не расскажет в открытом доступе, так как некоторые захотят повторить технологию. Но некоторые моменты доступны человеку в СМИ.

Внутрь небольшой емкости складывают исходные материалы: графит и железо-никелево-кобальтовый расплав, выступающий в качестве растворителя и катализатора. Эту емкость обжимают с помощью пресса. Это необходимо для создания внутри емкости давления в размере от 50 тысяч атмосфер. Внутри резервуара поддерживается высокая температура – около 1300 градусов.

Ученые говорят, что примерно в таких условиях рождаются алмазы в земных недрах. Растут такие кристаллы достаточно быстро: тридцатикаратный камень белого цвета (размером примерно в 2 сантиметра) выращивают всего за триста часов.

Таким способом производят около двадцати миллиардов карат искусственных алмазов в год. Сегодня, в эпоху освоения нанотехнологий, этот способ не считается самым перспективным, но, тем не менее, современные умы и наука значительно улучшили классическую технологию. Например, российская компания New Diamond Technology (NDT), основанная в Санкт-Петербурге, стала недавно рекордсменом в выращивании крупных алмазов именно по традиционному методу. Если еще каких-то 20 лет назад двухкаратный самоцвет считался гарантированно природным кристаллом, то сейчас на производстве выращивают все более и более крупные синтетические алмазы, которые по красоте и своим свойствам превосходят природные. А некоторые производители еще и устроили состязание на предмет, кто вырастит самый большой искусственный бриллиант в мире.

Специалисты считают, что ювелирный рынок будет все больше и большие переходить на искусственные аналоги, и проблема не только в цене. Сегодня экологические мотивы играют все большую роль в выборе покупателем того или иного камня. Синтетические камни создаются с помощью современных высоких технологий совершенно без вмешательства в природу, что играет немаловажную роль.

Химический метод № 2 CVD

Химическое осаждение кристаллов из газовой фазы – это метод получения алмазов, в котором камень формируется за счет налипания атомов углерода из водород-углеродной газовой смеси на базу (подложку).

Источник

Дорого и фальшиво Почему искусственные алмазы скоро заменят настоящие

В конце мая 2018 года в ювелирном мире произошло весьма важное событие: De Beers, одна из ведущих и самых известных алмазодобывающих и обрабатывающих компаний в мире, объявила о запуске бренда синтетических бриллиантов Lightbox для молодой аудитории. «Лента.ру» выяснила, кому это выгодно и почему «фальшивые» камни могут потеснить натуральные.

Эталон твердости

Алмаз, или, говоря научным языком, кубическая аллотропная форма углерода, — материал во всех отношениях уникальный. Самый твердый по минералогической шкале твердости Мооса (то есть с его помощью можно гранить все другие камни, включая предыдущий по шкале, корунд — сапфир и рубин). Также он широкозонный полупроводник и обладает очень низким коэффициентом трения по металлу (что позволяет использовать его в металлообработке — и в огранке, и в бурении), а также самым высоким (в сравнении с другими известными ученым материалами) модулем упругости и самым низким коэффициентом сжатия.

Однако изначально алмаз (в ограненном виде он называется бриллиантом) ценился за свои, так сказать, визуальные качества — блеск и игру (на физическом языке — высокий показатель преломления и дисперсию). В древности этот камень был очень редким, что связано с особенностями его добычи, и ценился выше всех других драгоценных камней. Со временем совершенствовались приемы и техника огранки бриллиантов, что позволяло усиливать их блеск, а также и способы добычи алмазов.

Но и обнаружение новых месторождений в XIX веке (крупнейшее — в районе реки Оранжевой на территории нынешней ЮАР), и новые технологии в горном деле не уменьшили дефицита натуральных алмазов, поскольку помимо своего ювелирного назначения они в новейшее время стали очень востребованными в науке и технике — благодаря их уникальным физическим качествам. Уже к середине XX века потребность в синтетических кристаллах с идентичными натуральному кубическому аллотропному углероду характеристиками стала очевидной.

Искусство против природы

Разрабатывать искусственные драгоценные камни начали одновременно в нескольких странах. Первыми в 1953 году синтетический алмаз получили шведы. Поскольку в середине прошлого века в центре внимания ведущих мировых держав были космическая гонка и гонка вооружений, то и СССР занимался синтетическими алмазами, нужными, помимо прочего, в ракетостроении. В Союзе в Физическом институте Академии наук СССР — ФИАНе — создали так называемый фианит (кубический цирконий), а потом и технические алмазы. Они уступали лучшим природным алмазам, но по многим характеристикам устраивали тех, для кого создавались, использовались для микросхем, рентгеноаппаратуры, телескопов.

Стадии изготовления синтетического алмаза в лаборатории Algordanza

Фото: Christian Hartmann / Reuters

Сейчас о кубическом цирконии знают даже юные девушки: это популярная вставка в недорогих серебряных украшениях разных марок вроде Pandora и Thomas Sabo. Искусственные же бриллианты ювелирного качества в широкую продажу до сравнительно недавнего времени не поступали — чтобы их определяющие характеристики (чистота, от которой зависит потом преломление света, и цвет) соответствовали уровню, требуемому в ювелирном деле, нужны высокие технологии производства и оборудование, которое, грубо говоря, способно в лабораторных условиях сымитировать природную среду, в которой углерод-графит превращается в алмаз, и ускорить этот процесс, естественный ход которого занимает тысячелетия, до нескольких дней.

Ученые разработали две основные технологии синтеза искусственных алмазов, не уступающих по своим физическим и химическим характеристикам природным камням. Это HPHT (High Pressure, High Temperature, в переводе «высокое давление, высокая температура») и CVD (Chemical Vapor Deposition — «химическое осаждение из газовой фазы»). В первом случае используется пресс, электрический ток и нагревание до 1500 градусов Цельсия, во втором кристалл формируется из горячей реакционной газовой смеси путем конденсирования ее на особую подложку, или, как говорят специалисты, на контролируемую поверхность.

Казалось бы, все просто, но на самом деле изготовление камней большого размера, бесцветных и высокой чистоты — не такое уж простое дело. Технология CVD, которая, кстати, используется для нанесения устойчивого к царапинам покрытия на металлические поверхности, при попытке вырастить синтетические кристаллы дает не самый лучший результат: специалисты отмечают, что камни, выращенные, так сказать, из газа, не блещут во всех смыслах — у них есть заметный темный оттенок, который существенно понижает их ювелирные достоинства. Есть свои проблемы и у HPHT-технологии, и с производством очень крупных камней ювелирного качества, но ученые на то и ученые, чтобы решать проблемы.

Лучше больше и дешевле

Новый бренд Lightbox, созданный De Beers, далеко не первый в этом бизнесе. Синтетические алмазы уже несколько лет делают многие американские марки. Некоторые их них весьма примечательны. Например, один из инвесторов крупного калифорнийского производителя Diamond Foundry — голливудская звезда Леонардо Ди Каприо, а в Helzberg’s Diamond Shops Inc. вложился миллиардер Уоррен Баффетт. Есть компании, которые рекламируют себя как борцов за этику в ювелирном деле: скажем, American Grown Diamonds рассказывает, как вредны для экологии алмазные копи и как аморально угнетать на этих копях малооплачиваемых работников — не мучайте, мол, природу, покупайте синтетическое.

Фото: Francois Lenoir / Reuters

Марки LifeGem и Heart In Diamond и вовсе воплотили в жизнь сатирический роман Ивлина Во «Незабвенная» и делают бриллианты из биоматериала: прядей волос влюбленных, молочных зубов детишек и, если нужно, из праха дорогих покойников. У дебирсовского Lightbox маркетинговая стратегия не такая макабрическая: он просто рассчитывает на миллениалов, практичную молодежь нового поколения, которая не видит смысла переплачивать за физически идентичные камни только потому, что натуральный найден в природе.

А разница существенная: в Lightbox заявляют, что каратный камень традиционной для помолвочных колец круглой огранки будет стоить 800 долларов, что в десять раз ниже цены природного камня тех же характеристик цвета и чистоты. По большому счету, это демпинг: как отмечает Bloomberg, сейчас средняя стоимость карата синтетического камня других производителей составляет около 4 тысяч долларов, то есть не в десять раз, а только вдвое ниже цены природного чистого камня. Брюс Кливер, CEO De Beers, политику бренда объясняет просто: «Лабораторные бриллианты не представляют из себя ничего особенного. Они не натуральные, они не уникальные. Вы можете выпускать их постоянно, один за другим, и они все будут одинаковыми».

Кому выгодно

В позиции экономных миллениалов и откровенности Кливера есть свой резон. Не секрет, что большинство даже природных камней в ювелирных украшениях теряет в своей цене треть или около того сразу после покупки и не может рассматриваться как серьезная инвестиция. Речь, разумеется, об ординарных небольших камнях, которые покупает большинство потребителей во всем мире, а не об уникальных по своим характеристикам громадных абсолютно чистых бриллиантах или цветных бриллиантах редких оттенков (голубых, желтых, розовых).

Фото: Brendan McDermid / Reuters

Эти камни останутся инвестиционным капиталом и объектом желания всех, кто может себе позволить драгоценности класса люкс, или haute joaillerie. Их цена будет только расти, потому что природные камни, в отличие от лабораторно синтезированных, — ресурс невозобновляемый, и рано или поздно природные месторождения исчерпаются, хотя тот же De Beers и другие алмазодобытчики планомерно снижают объемы добычи природных камней: с 145 миллионов каратов в 2015-м до 142 миллионов в 2017 году. Объем производства синтетики, напротив, быстро растет: в 2014 году он составлял около 360 тысяч каратов, а в 2017-м — уже около 4,2 миллиона каратов.

Причины этому различны: медиа нередко транслируют широкой публике прекраснодушные заявления о необходимости беречь природу, этичности производства (о неэтичном производстве снят нашумевший фильм «Кровавый алмаз» с уже упомянутым Ди Каприо) и бережном отношении к природе. В реальности есть куда менее сентиментально-пафосная причина: снижение спроса во всем мире на дорогие природные камни из-за экономического кризиса и пересмотра молодежью системы ценностей и отношения к роскоши. Именно с ней De Beers, похоже, и намерен бороться, продавая миллениалам синтетические бриллианты.

Источник