Искусственный бриллиант — производство и применение

камень бриллиантКрасивые и искрящиеся драгоценные камни всегда были объектами особого интереса людей. Каждый хотел заполучить себе такую ценную вещь и стать владельцем дорогого сокровища. Однако не каждый мог себе это позволить. Кроме того, открытые свойства и удивительные характеристики, полезные в производстве и науке, привели к тому, что ученым пришлось придумать способ получения искусственных алмазов.

Искусственный – не значит подделка

Необходимость выращивания искусственных алмазов была обусловлена тем, что стоимость настоящего природного минерала была очень высокой, а использование его не только в ювелирном деле, но и в промышленности становилось все активнее. Состоящий только из атомов углерода этот камень сочетает в себе очень важные свойства. Он обладает высокой твердостью и износостойкостью, его отличает большая теплопроводность и значительная дисперсия света. Такие уникальные характеристики сделали эти кристаллы очень востребованными в таких областях, как оптика, медицина, электроника.

Понятно, что использовать для этих целей натуральный материал – дело очень затратное, поэтому ученые стали думать о том, как получить искусственный алмаз. Было важно, чтобы искусственно выращенный бриллиант обладал всеми свойствами, которые есть у настоящего образца. Первым получить такой камень попробовал Анри Муассан. Этот французский химик еще в конце XIX века пытался получить синтетические алмазы путем воздействия на углеродное сырье с помощью очень высоких температур.

С развитием науки совершенствовался и метод получения искусственных алмазов. И если сначала выращивание алмазов в лаборатории было очень дорогостоящим процессом, то сейчас этот процесс отработан и позволяет значительно снизить стоимость синтетического бриллианта. Такой камень нельзя считать подделкой, так как синтетические бриллианты выращиваются в условиях лабораторий с поддержанием необходимых условий, чтобы свойства изделия ничуть не уступали свойствам природного образца.

Методы производства

Сейчас производство искусственного алмаза отлажено и проработано до мелочей. Чтобы получить синтетический бриллиант, используются два основных метода:

  1. метод, при котором происходит воздействие на исходный материал с помощью очень высокого давления и очень высокой температуры;
  2. способ, основанный на химическом осаждении компонентов с использованием газа.

При использовании первой технологии (НТНР) искусственные бриллианты получают путем воздействия на алмазную заготовку (графитовый порошок/ крошка) внутри специальной камеры, где создается очень высокое давление и подается очень горячий воздух. Такие условия считаются наиболее похожими на те, в которых настоящий минерал образуется в природе. Но наука значительно ускорила этот процесс, и получить готовый продукт можно уже через неделю или десять дней. При помощи высокой температуры и давления можно максимально приблизить сходство натурального и искусственного бриллианта.

Производство искусственных бриллиантов

Другой способ (CVD), который стали применять, чтобы произвести искусственные бриллианты, отличается тем, что весь процесс происходит при более низком уровне давления и за более короткий срок. Исходный материал погружают в специальную камеру, где создаются условия вакуума. Затем начинается воздействие микроволновыми лучами и газами. Углеродная плазма разогревается до 3000 градусов. Происходит формирование синтетических алмазов путем осаждения молекул углерода на пластинку-заготовку.

В качестве сырья используют вещества, которые богаты углеродом. Это может быть графит, сахарный уголь, сажа. Искусственно выращенные камни обладают той же структурой, что и природные. И это объясняет их твердость и высокую прочность.

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.

Алмазное напыление

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.

Разнообразие видов

Высокий спрос на красивые ювелирные изделия с искрящимися, переливающимися камнями естественно привел к тому, что стали появляться различные имитации алмаза. Иногда вместо этого драгоценного камня в украшениях использовали прозрачную разновидность кварца – горный хрустать, белый сапфир. Но с развитием технологий появились искусственные бриллианты, которые мало чем отличались от настоящего камня. искусственный бриллиант

Заменитель бриллианта, полученный в условиях лаборатории, помимо атомов углерода содержит в своей кристаллической решетке азот, включения которого появляются там на стадии роста. Из-за того, что азот подавляет голубой спектр, искусственный камень приобретает оттенок желтого цвета. Сейчас существуют следующие разновидности:

  • Еще в семидесятых года ХХ века в ювелирной промышленности появился фианит. Эта имитация алмаза представляла собой кубически стабилизированный циркон. По своим оптическим свойствам он очень схож с натуральным образцом, однако значительно уступает ему по прочности.
  • Другим вариантом имитации алмаза является нексус (Nexus). При его получении углерод соединяется с различными примесями. Образец отличается высокими показателями прочности и твердости.
  • Полученный из карбида кремния муассанит является самым дорогим. Он обладает необыкновенным блеском и отменной прочностью.

На изделия, в которых используется имитация бриллианта, всегда сохраняется высокий спрос. Однако, даже выбирая украшение, в котором используется искусственно выращенный камень, нужно быть осторожными. Недобросовестные продавцы могут реализовывать обычное стекло, которое было огранено.

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%.

Метки: ,