Искусственный материал драгоценный камень

Синтетика

Синтетический ювелирный камень – полный аналог натурального драгоценного камня, который создан в лаборатории. Эти камни абсолютно идентичны природным, по своим физическим и химическим параметрам. Внешне они практически не отличаются от натуральных минералов и даже превосходят их. Что не может не радовать – купить камни синтетики будет дешевле, чем натуральные.

История

Альтернативу дорогим и редким природным камням в украшениях пытались применять еще в Древнем Египте. Не все могли позволить себе иметь натуральные бриллианты, сапфиры, рубины, а украшения были важны во все времена. Удачей попытки изготовить копию, не уступающую по качеству, увенчались в конце 19 века. С тех пор технологии меняются и совершенствуются, а синтетические камни становятся все лучше.

Преимущества синтетики

Совершенно неправильно считать искусственно выращенные камни дешевым стеклом. Плюсов у них множество. Это:
• Цена – в стоимости натуральных камней заложен труд многих рабочих, использование дорогостоящего оборудования, риски, работа ювелиров по оценке и огранке. Зачастую синтетика выглядит лучше натурального камня • Экологичность производства – не требуется взрывать горы, и строить глубокие шахты.

Кристаллы Рубина в домашних условиях как бизнес идея

• Качество – по многим параметрам синтетика превосходит натуральные камни в разы. Большой, чистый, яркий камень без вкраплений, трещин, помутнений – таких натуральных образцов в мире немного. • Долговечность – синтетические камни прочнее и не портятся в процессе носки (в отличие от природных). Эти и другие факторы привели к тому, что популярность на синтетику растет. Многие отдадут предпочтение красивому, без дефектов, выращенному камню вместо природного самоцвета среднего качества.

Где купить синтетику

Ювелирная компания Sunday предлагает синтетические ювелирные камни в наличии или под заказ. Большой выбор цветов, форм и стоимости. Купить в Москве фианиты, корунды, хризолиты, аквамарины, шпинель и другие ювелирные камни высокого качества у нас быстро и удобно. Доставка по России выбранной транспортной компанией в кратчайшие сроки.

Мы поможем сделать Ваше ювелирное творение шедевром. Для консультации и заказа обращайтесь: 8(800) 777-39-64.

Источник: gems-market.ru

Основные виды и характеристики искусственного камня

Искусственный камень – это общее название для продукции, полученной промышленным путем, которая имитирует природный камень. К ней относятся:

• Синтетический материал на основе каменной крошки, полиэфирных смол (как декоративный материал чаще рассматривают кварцевый агломерат)
• Искусственный акриловый, основным компонентом которого, соответственно, являются акриловые смолы.
• Составы крашеного бетона, которые имитируют натуральную каменную поверхность. Иногда для такого материала применяют название «жидкий мрамор». Как правило, этот искусственный камень для внутренней отделки не используют, поэтому подробно останавливаться на нем не будем.

Технология изготовления и производство

Акриловый камень – материал, который получают при смешивании в вакуумном миксере акриловых смол, гидроксида алюминия, пигментных добавок. Полученную однородную вязкую массу заливают в готовые формы. В зависимости от назначения меняется толщина слэба. К примеру, столешница из искусственного камня в ванную или на кухню будет толще (12 мм), чем плиты, которыми будет облицована стена (6 мм).

САМОЦВЕТЫ. КАК РАСПОЗНАТЬ ИСКУССТВЕННЫЕ И НАТУРАЛЬНЫЕ ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ

Кварцевый композит (кварцевый агломерат) – это соединение полиэфирной смолы, цветового пигмента и основы – природного минерала. На долю смол, пигментов приходится только 7-9% от общей массы. Изготавливают агломерат способом вибропрессования при высокой температуре, в вакууме. Поэтому он обладает не только повышенной твердостью, но и мелкопористой структурой.

Сравнительная характеристика материалов

У искусственных камней много преимуществ, но есть и недостатки. Прежде чем сделать окончательный выбор и купить мойку или столешницу, надо учесть особенности каждого материала.

Акриловый вариант

Технология производства позволяет гнуть этот материал при нагревании (например, если нужна встроенная мойка для кухни из искусственного камня округлой формы);

Менее термостойкий: раскаленная сковорода или противень могут оставить следы;

Бесшовная технология соединения: можно резать, склеивать под любыми углами. Позже, после шлифовки, стыков совершенно не видно;

Более мягкая структура: можно поцарапать ножом, так что резать продукты надо на разделочной доске;

100% ремонтопригоден – любые трещины, сколы и царапины можно полностью устранить;

Кроме всего, если вам нужна раковина из искусственного камня нестандартной формы, под заказ, то приготовьтесь к тому, что ее цена будет значительно выше, чем на раковины обычного стандартного образца. Дело в том, что акриловые мойки отливают по определенным шаблонам, а чтобы изготовить новый шаблон, понадобятся время и дополнительные средства.

За поверхностью просто ухаживать и содержать в чистоте, так как мелкопористая структура не впитывает воду, грязь и не боится химических агрессивных препаратов;

Приятная на ощупь, шелковистая теплая поверхность;

Цена ниже, чем на кварцевый агломерат. За 20 лет эксплуатации акриловой столешницы (даже при полной шлифовке и полировке каждые 3 года), выйдет все равно дешевле, чем кварцевый аналог.

Кварцевый вариант

Собрал в себе все лучшие качества, которыми обладает натуральный камень: долговечность, твердость, внешний вид;

Благодаря входящим в состав смолам, обладает мелкопористой структурой, а значит, не впитывает грязь, воду, химические соединения;

При серьезных повреждениях ремонту не подлежит (надо отдать должное композиту – чтобы его повредить, надо постараться);

Термостойкость: можно смело ставить на поверхность горячую посуду и не бояться за внешний вид столешницы.

Не гнется, так что невозможно получить изделие с закругленными краями или радиусным углом;

Шовная технология соединения – если столешница длинная, то стыки будут видны (тонкие, но все же);

Тяжелый материал, а значит, возможна излишняя нагрузка на кухонный гарнитур (если это столешница из искусственного камня), на пол (если второй этаж дома), что тоже может доставить неудобства.

Практические советы по уходу

• Несложные бытовые загрязнения (жир, грязь) легко устраняются мыльной водой. Удалить пятно можно средством на основе аммиака.
• Если акриловая столешница покрылась царапинами или остался след от горячей сковороды, то ее легко отшлифовать мелкодисперсным абразивным чистящим средством. После чего надо обработать поверхность специальной пастой для полировки (зубная паста тоже подойдет).
• Удалить налет от водного камня в мойке можно раствором хлора с водой (в соотношении 1:1). Выдержать 15 минут и тщательно промыть.
• Если возникли глубокие трещины, сколы, разломы, то самостоятельно решить этот вопрос не получится – придется заказывать вызов специалиста по камню.

Производители искусственного камня и история создания

История акрилового камня достаточно интересна. Его изобрели как материал для искусственных костей еще в 60-х годах в Америке, концерном Du Pont (он получил название Corian, под которым известен и сейчас). В медицине популярности не приобрел, зато прославился как декоративный материал, прочный и безвредный для здоровья. Цена на камень Corian, к слову, самая высокая на рынке Москвы, ведь доставки из Америки обходится дорого.

Когда срок действия патента закончился, права на изготовление выкупили другие крупные предприятия. На сегодняшний день это лидеры по производству акрилового камня на мировом рынке: компания Lion Chemtech (два бренда с одного завода – Grandex, Tristone), LG Chemical (бренд Hi-Macs), Samsung Cheil Industries (камень Staron).

Цены этих производителей отличаются, но на качестве самого продукта это никак не сказывается. Выбор хорош. На стоимость влияет площадь изделия — у разных производителей размеры акриловой плиты отличаются (например, у DuPont плита 3658 х 760 мм, а у TriStone – 3680 х 760мм).

Также влиять на цену изделия будет категория (фактура) камня. Фактура бывает «под мрамор», с вкраплениями: мелкими, средними, крупными и однотонная. Самой дорогой будет категория «под мрамор» – ведь рисунок надо состыковывать, а, значит, его расход больше. Такая же стоимость у акриловых поверхностей с крупными вкраплениями.

Чуть дешевле фактура со средними вкраплениями, затем – с мелкими. Завершают список в порядке убывания однотонные фактуры – на них цена самая низкая.

Под мрамор

Крупные вкрапления

Среднии вкрапления

Мелкие вкрапления

Основными поставщиками кварцевых камней стали Китай, Израиль и Чехия. Принцип ценообразования у изделий из кварцевого агломерата тот же, что и у акрилового композита, только значительно дороже. Размеры слэба у разных производителей тоже варьируются, но, в среднем, это 1440 х 3060 мм.

Подводя итог, можно отметить широкую область применения искусственных камней. Стойки в банках, отелях, салонах красоты и, наравне с ними – барные стойки, рабочие поверхности — кухня, ванна, комната. Подоконники из искусственного камня, которые круто вписываются в интерьер, столешницы в больницах, офисах, барах, кафе. Кроме этого, композитный материал используют в изготовлении ступеней, облицовке стен, колонн, каминов и бассейнов – список можно продолжать долго.

Солидный срок службы, простота в уходе, широчайшая цветовая палитра – все эти качества с лихвой окупают высокую стоимость изделий из такого материала.

Каталог камня

В своей работе мы используем искусственный камень ведущих мировых
производителей США, Кореи и Словении.

Источник: xn--80aknjgggi0i.xn--p1ai

Искусственный материал драгоценный камень

Искусственные кристалы

Наряду с природными камнями и стеклянными стразами для украшения часов часто используют искусственно выращенные кристаллы. Что это: дешевая подделка или камни, обладающие самостоятельной ценностью?

Наряду с природными камнями и стеклянными стразами для украшения часов часто используют искусственно выращенные кристаллы. Что это: дешевая подделка или камни, обладающие самостоятельной ценностью?

Бытующее в народе представление о синтетических драгоценных камнях на сегодняшний день мало соответствует действительности. При употреблении этого словосочетания большинство людей представляют себе маленькие безделушки из стекла, цена на которые невелика, а ценность – еще меньше. Конечно, в большинстве случаев искусственные камни действительно дешевле природных. Однако разница в цене зачастую не так велика, в то время как по оптическим и декоративным характеристикам синтезированные человеком камни почти неотличимы от натуральных, а иногда даже превосходят их.

Люди научились искусственно получать очень многие минералы, в том числе когда-то относившиеся к драгоценным камням. Например, дорогой природный рубин в подшипниках часовых механизмов и других точных приборов уже давно заменен на рубин искусственный.

Дело не только в цене: промышленное производство нуждается в больших объемах камней с четко определенными параметрами, чего природа дать просто не в состоянии. Именно по этой причине для изготовления резонаторов, являющихся сердцем всех без исключения кварцевых калибров, используются исключительно искусственные камни. Но подшипники и резонаторы скрыты от взгляда покупателя, да и продавец обычно не имеет возможности заглянуть настолько глубоко внутрь часов. Гораздо чаще мы обращаем внимание на их внешний облик, и задаемся вопросами о том, чем именно декорирована та или иная модель. Тем более, что наряду с природными камнями и стеклянными стразами, о которых мы говорили в прошлом номере, все бльшее распространение получают искусственные камни.

Самоорганизующаяся материя

Кристаллы – вещества, в которых мельчайшие частицы (атомы, ионы или молекулы) «упакованы» в жестком, строго определенном порядке. В результате при росте кристаллов на их поверхности самопроизвольно возникают плоские грани, а сами кристаллы принимают интересные геометрические формы. Если вы бывали в музее минералогии, наверняка восхищались изяществом и красотой форм, которые принимают «неживые» вещества.

В природе кристаллы могут быть самыми разнообразными как по форме и размеру, так и по цвету. В естественной среде они растут очень медленно, и их внешний облик определяется тем, насколько равномерно и спокойно происходил рост. Разумеется, в мире кристаллов есть и те, что формируются быстро – например, кристаллы соли или льда, но ценности для ювелирного и часового дела они не представляют. Кристаллы начинают образовываться тогда, когда вещество переходит из газообразного или жидкого состояния в твердое. Например, иней, появляющийся на проводах – это кристаллы льда, сформировавшиеся на поверхности металла при охлаждении воздуха.

Схожие процессы происходят и при образовании более долговечных кристаллов: главное условие – равномерное поступление «сырья» для строительства кристаллической решетки. Зарождаясь на глубине в десятки километров, огненно-жидкие расплавы сложного состава проплавляют себе путь в земной коре и, прорываясь ближе к поверхности, постепенно отвердевают, не в силах нагреть все вокруг себя. Именно постепенное охлаждение магмы и ее постоянное добавление создает удивительную возможность для роста самых разнообразных кристаллов.

Химия процесса очень сложна и нельзя сказать, что изучена до конца. Наглядно представить его суть помогает паркетный пол, состоящий из множества плиток. Легче всего работать с плитками квадратной формы – как ее ни поверни, она все равно подойдет к своему месту, и работа пойдет быстро.

Именно поэтому легко кристаллизуются соединения, состоящие из атомов (металлы, благородные газы) или небольших симметричных молекул. Гораздо сложнее выложить паркет из прямоугольных дощечек, особенно если у них с боков имеются пазы и выступы – тогда каждую из них можно уложить на место одним единственным способом. Особенно трудно собрать паркетный узор из досок сложной формы.

Примерно те же процессы происходят и при росте кристаллов, только здесь частички должны собраться не в плоскости, а в объеме. Но ведь никакого «паркетчика» здесь нет – кто же укладывает частички вещества на свое место? Оказывается, они находят его сами, потому что непрерывно совершают тепловые движения и «ищут» подходящее для себя место, где им будет наиболее «удобно».

В данном случае «удобство» подразумевает энергетически наиболее выгодное положение. Попав на такое место на поверхности растущего кристалла, частица вещества может там остаться, и тогда через некоторое время она окажется уже внутри кристалла, под новыми наросшими слоями вещества. Но возможно и другое: частица вновь уйдет с поверхности в раствор и снова начнет «искать», где ей удобнее устроиться.

Таблица 1. Ориентировочная стоимость фианитов различной огранки при крупных оптовых закупках

Каждое кристаллическое вещество имеет определенную свойственную ему внешнюю форму кристалла. Например, для хлорида натрия эта форма – куб, для алюмокалиевых квасцов – октаэдр. И даже если сначала такой кристалл имел неправильную форму, рано или поздно он все равно превратится в куб или октаэдр. Более того, если кристалл с правильной формой специально испортить, например, отбить у него вершины, повредить ребра и грани, то при дальнейшем росте он начнет самостоятельно «залечивать» свои повреждения. На этом свойстве основан интересный опыт: если из кристалла поваренной соли выточить шар, а потом поместить его в насыщенный раствор NaCl; через некоторое время шар сам превратится в куб.

Особое место среди кристаллов занимают драгоценные камни, которые с древнейших времен привлекают внимание человека: алмазы, рубины, опалы, топазы, аметисты, изумруды и многие другие. Натуральные кристаллы высокого качества встречаются крайне редко, а потому весьма дороги и чаще всего используются в высококлассных ювелирных изделиях или специальных технических приборах.

Например, лазерная техника немыслима без натуральных рубинов, а добыча руды без алмазной крошки, нанесенной на резцы гигантских буров. Во многих более простых случаях оказывается выгоднее использовать не природные, а искусственные кристаллы. Из синтетических камней сделана наждачная бумага и все полупроводниковые элементы, которые являются основой окружающей нас электронной техники. Отдельные кристаллы получили применение в ювелирной и часовой промышленности как более доступная, но эффектная замена натуральных камней.

Каменное богатство

Искусственным путем получают как аналоги натуральных кристаллов, так и те, которых в природе вообще не существует. Большинство синтетических камней повторяют химический и структурный состав своих природных аналогов. Так, одним из популярных синтетических минералов, применяемых ювелирами и часовщиками, является корунд, впервые полученный французским ученым Е. Фреми в 1877 году.

В 1902 году его ученик Огюст Вернейль опубликовал результаты исследования собственного способа синтеза монокристаллов из окиси алюминия. Метод Вернейля состоит в следующем: порошок окиси алюминия засыпают в печь при температуре 2150°С, при плавлении алюминий превращается в капли, оседающие и нарастающие на подкладке из огнеупорного материала. Сейчас метод Вернейля активно применяется для изготовления искусственных александрита, аметиста, рубина, сапфира, топаза, аквамарина и других минералов.

Смешивание окисей алюминия и магния с дальнейшим применением процесса Вернейля дает жизнь синтетической шпинели, которая также используется в ювелирном и часовом деле. Для производства шпинели также применяется метод Чохральского, суть которого лучше всего описывает история его открытия. В 1916 году польский химик Ян Чохральский случайно уронил свою ручку в тигель с расплавленным оловом, и когда доставал ее, обнаружил тянущуюся металлическую нить с монокристаллической структурой. Аналогичным образом сейчас в тигель погружают затравку из материала будущего кристалла и начинают очень медленно ее поднимать, в это время на ней наращивается необходимый новый слой.

Рожденные в ФИАНе

Важнейший шаг в индустрии искусственных материалов, имитирующих драгоценные камни, был сделан в нашей стране: в 1972 году учеными Физического института Академии наук СССР был впервые синтезирован кубический кристалл диоксида циркония. Синтетический материал, созданный на основе окислов циркония и гафния, получил имя фианит в честь сокращенного названия института ФИАН. Кристаллы массой 200–400 г образуются в результате постепенного охлаждения расплава, нагретого до 2800°С (метод прямого высокочастотного плавления).

Благодаря сочетанию низкой стоимости и отличных оптических характеристик фианиты произвели мини-революцию: их коэффициент преломления равен 2,15–2,25, а твердость — 7,5–8,5 по Моосу, что предельно близко показателям алмаза. Промышленное производство фианита началось в 1976 году, а уже к 1980-му мировой объем выпуска достиг 50 млн карат в год. Для сравнения, это примерно половина сегодняшней общемировой добычи необработанных природных алмазов.

Советское название «фианит» на мировом рынке превратилось в химическое CZ (кубический диоксид циркония — cubic zirconia). Из-за этого в переводах с других языков фианит часто путают с цирконом или цирконием, что неправильно. Цирконий – это металл, он непрозрачен, и, соответственно, не может быть использован в ювелирных вставках. Циркон – это природный минерал, бесцветный или коричневато-жёлтый, достаточно нежный: его твердость соответствует шести по шкале Мооса, т.е. он легко царапается кварцем. Раньше циркон использовался как имитация бриллианта, но после изобретения фианита уступил ему место, поскольку фианит обладает почти идеальными физическими свойствами, соответствующими самым высоким требованиям ювелирной промышленности.

Помимо прочего, фианит отличается еще и высокой скоростью роста. Так, при искусственном выращивании алмаз прибавляет 1,6-3,2 мм/сут., апатит 6,5 мм/сут., а фианит 8-10 мм/сут. Быстрее него способны расти корунд (0,3- 365 мм/сут.) и кварц (0,06-400 мм/сут.), но они в ювелирной промышленности не используются.

Важнейшей характеристикой лабораторных кристаллов является их цена: синтетические камни примерно в 5-10 раз дешевле природных аналогов. Хотя, конечно, стоимость зависит от каждого конкретного кристалла, его огранки и мастерства ювелира. Так, синтетический рубин стоит в 10 раз меньше, нежели природный минерал, разрыв в ценах искусственного и натурального изумруда не так заметен – всего 2-3 раза. А король камней — алмаз — можно считать исключением в этом ряду: его уникальная структура очень сложна для лабораторного производства, поэтому стоимость синтетических алмазов часто совпадает с ценами на экземпляры натурального камня.

Кстати, стоимость фианита при оптовых закупках может сильно удивить неискушенного читателя. По данным одного крупного поставщика различных декоративных камней.

Исследования искусственных кристаллов постоянно продолжаются. В 1995 году в США появился еще один материал, соперничающий с натуральными бриллиантами — карбид кремния, получивший название муассанит. Новый синтетический кристалл, разработанный учеными из университета Северной Каролины, был выведен на рынок компанией Charles & Colvard, и теперь вовсю старается отвоевать позиции у более привычных искусственных камней и их аналогов природного происхождения. Так что химики остаются серыми кардиналами ювелирной промышленности, создавая новые соединения, способные значительно повлиять на ценообразование, моду и общую ситуацию на рынке.

105 [Catalogue_ID] => 1 [Parent_Sub_ID] => 0 [Subdivision_Name] => Статьи [Template_ID] => 23 [ExternalURL] => [EnglishName] => articles [LastUpdated] => 2022-12-22 13:04:09 [Created] => 2016-09-26 11:34:35 [LastModified] => 2022-12-22 13:04:09 [LastModifiedType] => 1 [Hidden_URL] => /articles/ [Read_Access_ID] => 1 [Write_Access_ID] => 3 [Priority] => 3 [Checked] => 1 [Edit_Access_ID] => 3 [Checked_Access_ID] => 3 [Delete_Access_ID] => 3 [Subscribe_Access_ID] => 0 [Moderation_ID] => 1 [Favorite] => 0 [TemplateSettings] => [UseMultiSubClass] => 1 [UseEditDesignTemplate] => 0 [DisallowIndexing] => 0 [Description] => [Keywords] => [Title] => [ncH1] => [ncImage] => [ncIcon] => [ncSMO_Title] => [ncSMO_Description] => [ncSMO_Image] => [Language] => ru [DisplayType] => inherit [LabelColor] => purple [Cache_Access_ID] => 0 [Cache_Lifetime] => 0 [Comment_Rule_ID] => 0 [SitemapPriority] => 0.5 [SitemapChangefreq] => daily [IncludeInSitemap] => 1 [img] => [Pic] => [AlterTitle] => [MainMenu] => 1 [SubMenu] => 0 [SectionText] => [MainArea_Mixin_Settings] => [ncDisallowMoveAndDelete] => 0 [_nc_final] => 1 [img_name] => [img_url] => [img_preview_url] => [img_size] => [img_type] => [img_download] => [img_fs_type] => [Pic_name] => [Pic_url] => [Pic_preview_url] => [Pic_size] => [Pic_type] => [Pic_download] => [Pic_fs_type] => [ncIcon_name] => [ncIcon_url] => [ncIcon_preview_url] => [ncIcon_size] => [ncIcon_type] => [ncIcon_download] => [ncIcon_fs_type] => [ncImage_name] => [ncImage_url] => [ncImage_preview_url] => [ncImage_size] => [ncImage_type] => [ncImage_download] => [ncImage_fs_type] => [ncSMO_Image_name] => [ncSMO_Image_url] => [ncSMO_Image_preview_url] => [ncSMO_Image_size] => [ncSMO_Image_type] => [ncSMO_Image_download] => [ncSMO_Image_fs_type] => [_db_inherit_Template_ID] => 22 [_db_inherit_Read_Access_ID] => 1 [_db_inherit_Write_Access_ID] => 3 [_db_inherit_Edit_Access_ID] => 3 [_db_inherit_Checked_Access_ID] => 3 [_db_inherit_Delete_Access_ID] => 3 [_db_inherit_Moderation_ID] => 1 [_db_inherit_LastModifiedType] => 1 [_db_inherit_SitemapPriority] => 0.5 [_db_inherit_Language] => ru [_db_inherit_IncludeInSitemap] => 1 [_db_inherit_SitemapChangefreq] => daily [_db_inherit_DisallowIndexing] => 0 ) —>

Источник: timeseller.ru

Искусственные синтетические алмазы, что это и где применяются

Алмаз

Автор Драговед На чтение 7 мин Просмотров 63 Опубликовано 28 ноября, 2021

Искусственные алмазы – аналог настоящих драгоценных камней. Поскольку природные алмазы – самые дорогие камни, приобрести бриллиантовые украшения многие попросту не могут.

Помимо этого, алмазы применяются не только для изготовления ювелирных украшений, но и во многих отраслях жизни человека: наука, техника, медицина. Использовать качественные и драгоценные алмазы в промышленности невыгодно. Для этого применяются дефектные камни, не представляющие особой ювелирной ценности, или искусственно выращенные алмазы.

Название «алмаз» в переводе с древнего индийского языка обозначает «неразбиваемый». Другая версия гласит: название произошло от греческого слова «адамас», что значит «непреодолимый».

Когда на мировом алмазном рынке начали появляться искусственные камни как экспериментальные образцы, часть их направили на исследование в авторитетную лабораторию Геммологического института США, где ученые сделали вывод: отличие искусственных алмазов от природных камней довольно существенное, но не каждый ювелир сможет идентифицировать и отличить настоящий алмаз от поддельного.

Главное отличительное свойство синтезированных искусственных алмазов – это чистота и твердость. Искусственный алмаз – самый твердый в мире камень. Природные алмазы могут иметь погрешности и дефекты (трещины, замутнения или вкрапления), чего нельзя сказать об искусственных камнях.

Как происходит синтез алмазов

Синтез алмазов – это технология, которой человечество обязано химии высоких давлений. Первые искусственные кристаллы был синтезированы более 60 лет назад – в 1954 г. Эта технология требует соблюдения особых условий. Производство искусственных алмазов осуществляется при температуре 2000°С и давлении 50000 атм.

Получить первые синтетические камни было непросто, поэтому их цена существенно превосходила цену на натуральные камни – примерно в 30 раз. Однако всего за десятилетие совершенствования технологии камни стали существенно дешевле. Благодаря этому, производство искусственных алмазов стало выгодным.

В современном мире синтетических алмазов производится и продается гораздо больше, чем добывается натуральных. Они составляют около 75% от общего оборота. По свойствам продукция промышленного производства отличается от натуральных самоцветов незначительно. Определить происхождение камня можно только при помощи специальных приборов высокой точности.

Синтез алмазов методом HPHT

Производство алмазов в современной промышленности основано на том, что эти камни по своему атомному составу не что иное, как форма углерода. Из атомов углерода состоят и другие материалы, например, графит.

При методе HPHT (High Pressure High Temperature — высокое давление, высокая температура) графит под высоким давлением в специальном реакторе превращают в алмазы. Для этого необходимы специальные вещества – катализаторы. Без них реакция невозможна. В качестве катализаторов могут использоваться:

• смесь карбида железа и графита;
• смесь хрома, никеля и железа;
• металлический никель и пр.

Кристаллизация возможна при высокой температуре и под высоким давлением, под воздействием ударных волн.

Как правило, в результате синтеза получают небольшие кристаллы. Их максимальный размер достигает 1 мм. Для использования в промышленных целях полученные камни пригодны, но использовать в ювелирном деле их практически невозможно.

Современные технологии дают возможность синтезировать крупные камни размером до 6 мм. Для этого маленькие кристаллы растворяются в расплавленном катализаторе. В наименее горячие участки раствора помещают крошечные кристаллы, которые послужат затравкой.

Кристаллизация требует нескольких суток, на протяжении которых необходимо поддерживать высокое давление и температуру. Для получения искусственных алмазов таких размеров, которые можно использовать для изготовления ювелирных изделий, требуются существенные затраты, поэтому их стоимость превосходит стоимость натуральных камней в несколько раз.

Метод температурного градиента

Синтетические экземпляры выращиваются в лабораториях в специальных условиях с применением высокоточного и высокотехнологического оборудования. Но для этого процесса не нужны тысячи лет, как для образования природных камней.

Оттенки и размеры специалисты могут выбирать самостоятельно. Один из методов, применяемый для выращивания искусственных алмазов, это температурный градиент с применением особых тубусов. В них помещают следующие ингредиенты:

• графитовое порошкообразное вещество;
• металлические специальные сплавы (они выступают как катализирующие вещества);
• затравки будущих искусственных камней.

Капсула находится под прессом (около 3000 т) в течение 10 суток. Расти начинает в том месте, где оказывается самое высокое давление. Благодаря высокой внутренней температуре (почти 1500° С) металл плавится, растворяя в себе графитный порошок.

Разница между температурами создает определенное давление, которое способствует движению полученной массы к «зародышу», где и происходит ее осаждение.

CVD-метод выращивания алмазов

Еще одна методика выращивания лабораторных камней называется CVD-методом (газовое осаждение). Методика заключается в засевании специальной пластины (подложки) алмазными «зародышами». Эту пластину помещают в специализированную установку, которая предварительно откачивается до высокого вакуума.

Затем камеру наполняют микроволновыми лучами и газами. Плазма в момент выращивания алмазов достигает определенной температуры (около 3100° С).

Под действием температуры происходит разложение газов в плазму, а молекулы углерода, которые адсорбируются из метана, осаждаются в виде искусственных алмазов на пластине.

Кристаллы имеют эквивалентные связи, этим и объясняются их прочность и твердость. Для искусственного выращивания используют графит, сажу, сахарный уголь и различные вещества, богатые углеродом.

Выращенные алмазы имеют несколько названий, но в основном их принято назвать искусственными или синтетическими, хотя в научной литературе можно также встретить такие названия, как:

• НРНТ-алмазы;
• CVD-алмазы.

Ученые предпочитают называть их «лабораторными камнями» или «выращенными алмазами в лабораторных условиях».

Чем синтетический алмаз отличается от природного

Внешний вид искусственных алмазов не уступает природным драгоценным камням, но их стоимость намного ниже. Синтетические камни лучше поддаются процессу огранки, поэтому даже самые маленькие кристаллы могут похвастаться безупречной огранкой.

Помимо этого, небольшие синтетические камни намного прочнее природных, поэтому настоящих алмазов небольших размеров на полках ювелирных магазинов практически не встретить: процесс извлечения их из руды очень трудоемкий.

Область применения искусственных алмазов

Благодаря своей твердости искусственно выращенные камни широко применяются для резки и шлифовки различных поверхностей. Сегодня практически все пилы, сверла, абразивы, шлифовальные и режущие инструменты имеют детали с искусственной алмазной насечкой.

Также широко применяются синтетические алмазы как полупроводники при производстве микросхем. Торговые алмазные рынки отличительны от ювелирных рынков, потому что лабораторный камень, помимо твердости, имеет отличную теплопроводность, которая в несколько раз превышает теплопроводность такого материала, например, как медь.

Основные потребители искусственных камней – это ювелиры, производители чипов для компьютерного оборудования, организации, оказывающие бурильные услуги.

Самая большая ценность лабораторных камней, полученных методом CVD, заключается в использовании их в высокотехнологических сферах деятельности человека. Искусственные (синтетические) камни применяются при изготовлении мощнейших лазерных лучей (которые на сегодняшний день используются в медицине для лечения смертельных заболеваний), создании мобильных портативных устройств.

Из них делают пасты и порошки для шлифовки и полировки поверхностей драгоценных камней, золотых и серебряных оправ, кремниевых пластин., оборудование для бурения скважин и резки различных твердых материалов. Использование этого чрезвычайно твердого материала позволяет существенно повысить производительность труда во многих отраслях промышленности – от 30% до 100%.

Искусственные камни применяют при изготовлении часов. Также с их помощью хорошо резать твердые материалы: металлы, стекло, керамику. Камни используются для производства очень тонкой и при этом очень прочной проволоки.

Специально для использования в промышленных целях синтезирован особый черный алмаз – карбонадо. Эта разновидность кристаллов еще тверже, чем природные самородки, поэтому их можно использовать для огранки и камней в ювелирных целях, и для прочих методов обработки.

Их получают методом порошковой металлургии. Для этого используется алмазный порошок, который спекается при температуре 1000°С и под давлением от 30000 до 80000 атм. Также широко распространено изготовление сверхтвердых буровых коронок из карбонадо.

Таким образом, синтез алмаза из графита возможен благодаря тому, что оба эти вещества состоят из атомов углерода, которые образуют неодинаковую кристаллическую решетку. В алмазах атомы расположены более плотно, поэтому для получения алмазов и необходимы особые условия: высокая температура и давление (или ударная волна), наличие катализаторов. Превращение графита в алмаз позволяет широко использовать этот материал в промышленности.

Наибольшие потенциалы для синтетических камней находятся в области компьютерных технологий. Детали, которые они содержат, считаются более долговечными, они могут беспрерывно работать при очень высоких температурах, чего не скажешь, например, о кремниевых компьютерных чипах.

Искусственный алмаз может выдержать высокие температуры, что обеспечивает его продуктивность, потому что от этого зависят срок службы, частота работы техники, скорость. Количество искусственных алмазов, которое производится ежегодно, это почти 5 миллиардов карат.

Ученые проводят постоянные исследования, которые уже на сегодня позволили сделать выводы о том, что искусственные алмазы будут применяться для получения изображений под водой, изображений в области медицины, для детекторов в большом адронном коллайдере, в ядерных исследованиях.

Источник: 1goldring.ru