Как получают искусственные алмазы

Синтетический алмаз является максимально приближенной копией камня природного происхождения. Визуально найти отличия между синтетическим и настоящим алмазом практически невозможно, у обоих экземпляров идентичные физические и оптические свойства.

Как делают искусственные бриллианты

Вырастить искусственный алмаз стремилось множество ученых, с тех пор, как возникла теория о том, что это возможно. В наше время, бизнес по созданию синтетических камней очень популярен и алмазы делают даже из праха кремированных людей.

Лабораторные кристаллы: подделка или полноценная замена

Называть синтетические алмазы копией — неправильно. Скорее, это один и тот же минерал, произведенный разными путями. Стоит отметить, что единственные различия между ними – это способ появления. В одном случае камни рождаются в природе, в другом, к их созданию прикладывает руку человек.

Произведенный в лаборатории искусственный камень, приобретает все свойства «настоящего» камня:

  • прочность;
  • структуру;
  • блеск;
  • коэффициент преломления;
  • удельный вес;
  • теплопроводность;
  • сопротивляемость.

Но есть одно отличие искусственных алмазов – полное отсутствие дефектов. Это делает их идеальным материалом для промышленных и ювелирных целей.

Как делают алмазы. Производство синтетических алмазов

Любопытно, что только 20% добытых в природе алмазов можно использовать для создания ювелирных украшений. У остальных камней бывают микротрещины, вкрапления и помутнения. При использовании качественных технологий, отличить естественный минерал от искусственного затруднительно, даже при наличии лабораторного оборудования.

Альтернативные названия в науке и простонародье

В научном мире, синтетические алмазы называются по технологии, с которой связано их производство. Существуют HPHT-алмазы, что означает – созданные под высоким давлением и температурой. А CDV-алмазы расшифровываются как химические осаждения из пара. О самих технологиях мы расскажем вам далее.

Но искусственные бриллианты не всегда являются его полной копией. Встречаются такие виды, как фианит, муассанит, страз, сегнетоэлектрик, рутил, фабулит и церуссит. Диоксид циркония является наиболее распространенной «подделкой», не имеющей ничего общего с настоящим алмазом.

Незнающие люди, называют искусственный бриллиант фианитом, что является большой ошибкой. Конечно, он прекрасно имитирует алмаз, благодаря прочности и преломлению. Некоторые эксперты не могут «на глаз» отличить его от оригинального камня. Поэтому, их широко используются в ювелирной промышленности.

Путешествие в прошлое

Поговорим о том, сколько прошло лет с момента появления гипотезы, что получить синтетические алмазы возможно. Впервые, об этом заговорили в 1797 году, выяснив, что камень полностью состоит из углерода. Но, реализовать идею удалось только в 1926 году, но и это нельзя назвать полным успехом. Полученный образец был далек от оригинала, но стал отправной точкой в исследованиях.

Только в 1941 году технологией заинтересовалась компания General Electrics. Их план заключался в том, чтобы нагреть углерод до 3000 градусов под давлением 5 гПа. Но, производство пришлось прекратить из-за 2-ой мировой войны. Вернуться к исследованиям удалось спустя 10 лет.

Качественный алмаз искусственное происхождения, подходящий для массового производства, удалось получить только в 1954 году. Но, его размеры были так малы, что использовать его в ювелирной отрасли было невозможно. Их бизнес распространился на промышленность. Решить проблему удалось в 1970 году, но и тогда камни не достигали более 1 карата.

Сегодня, все изменилось и в лабораториях могут выращивать действительно большие камни. Максимальный размер искусственного бриллианта, занесенного в Книгу рекордов Гиннеса, составляет 34 карата.

Цветовая гамма лабораторных камней

Многих людей интересует, какие оттенки принимают выращенные в лаборатории алмазы. На сегодняшний день, ученым удается «красить» синтетические камушки в два цвета: желтый и синий. Но, наибольшей популярностью пользуются бесцветные бриллианты, хотя для их создания и требуется больше времени и усилий.

Получать прозрачные искусственные бриллианты сложно потому, что необходимо постоянно следить за тем, чтобы в состав не попал бор или азот. К созданным такими усилиями камням, относятся наиболее трепетно и ценят даже небольшие по размеру образцы в 1 карат.

Голубые синтетические алмазы получают, примешав к углероду бром. Их оттенки различны: от густо-синего до бледно-голубого. Для получения желтых бриллиантов используют азот. Тогда, цвет получается от кислотно-лимонного до пламенно-оранжевого. Для получения черных камней в лаборатории необходим никель.

Сферы применения и открывающиеся возможности

Около 80% создаваемых алмазов применяются в промышленности и других областях человеческой жизни. Например, производство подшипников, наконечников для сверл. Из небольших камушков можно сделать алмазную крошку и порошок, использующиеся для напыления ножей или шлифовального инструмента.

Читайте также:
Как отличается фианит от бриллианта

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.

Для производства алмазов, выращенных методом CVD, самая главная роль – высокотехнологичные сферы. Они необходимы для создания мобильных телефонов. Их используют при воспроизводстве лазерных лучей, применяемых в медицине: с их помощью лечат множество смертельных заболеваний. Поэтому, роль синтетических камней огромна.

Синтетический бриллиант – это абсолютная копия природного алмаза , но лишенная недостатков, присущих натуральному минералу. Чтобы создать технологии, позволяющие выращивать сияющие кристаллы в лабораторных условиях, Человечеству пришлось проделать долгий путь. Да, искусственные алмазы стоят дешевле природных аналогов и не имеют инвестиционной ценности. Долгое время состояние науки и техники не позволяло получить кристалл алмаза в искусственных условиях. Ученые периодически сообщали о якобы удачных попытках вырастить алмаз , однако до середины прошлого столетия они были фальсификацией.

Искусственные алмазы — как делают и где применяют

Искусственные алмазы - как делают и где применяют

Ювелирное искусство и мода

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

Комплект украшений с искусственными бриллиантами

Комплект украшений с искусственными бриллиантами

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

Схематичный рисунок пресса Высокое давление, высокая температура

Схематичный рисунок пресса. Высокое давление, высокая температура

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

Бесцветный бриллиант, вырезанный из алмаза, выращенного по CVD-технологии.

Бесцветный бриллиант, вырезанный из алмаза, выращенного по CVD-технологии.

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.
Читайте также:
Что такое скупка золота в магазине

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

Искусственные алмазы разного цвета

Применение

Синтетические алмазы востребованы в ювелирной отрасли и промышленности.

Ювелирная отрасль

Кольцо с желтым синтетическим бриллиантом

Кольцо с желтым синтетическим бриллиантом

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

Алмазы на пластинах шлифовального диска

Алмазы на пластинах шлифовального диска

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

Искусственный бриллиант

Искусственный бриллиант

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.

Читайте также:
Потерять золото к чему это

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

Муассанит

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

Кольцо с фианитом

Кольцо с фианитом

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

Attract Кольцо Swarovski

Attract Кольцо Swarovski

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

Нексус

Nexus Diamonds

Nexus Diamonds

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.

Способы производства и свойства искусственных алмазов . Первые искусственные алмазы . Выращивание алмазов осуществляется с 1953 г. Первой производство синтетических кристаллов наладила Швеция. В СССР разработки велись с 1938 г. ученым Лейпунским, внесшим основной вклад в определение нужных условий, чтобы сделать из графита дорогой самоцвет. Первый советский лабораторный камень был получен в 1961-м. Далее много стран (Бельгия, США, Англия, Япония и др.) наладили производство искусственных алмазов . Для этого использовались иные методы: осаждение из газовой среды (ацетилен, метан, т. е. углеводороды)

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.

image

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.

image

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.

image

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.

Читайте также:
Почему так быстро темнеет

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.

image

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.

image

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.

image

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.

image

Лучшие друзья девушек

«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».

image

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.

Читайте также:
Янтарные бусы лечебные свойства отзывы врачей

image

«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

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.

Источники
  • https://zen.yandex.ru/media/pulskamnya/kak-delaiut-iskusstvennye-brillianty-5c6fab97d1f38a00c7d11ee6
  • https://lutch.ru/yuvelirnoe-iskusstvo-i-moda/iskusstvennye-almazy
  • https://habr.com/ru/company/dronk/blog/393875/

Рейтинг
Загрузка ...