יהלומים נבדלים בצפיפות ייחודית של המבנה, ומאפשרים לאבן לעמוד במטענים כבדים ובטמפרטורות גבוהות. נכס זה משמש בניסויים בחלל ובהתפתחויות, בייצור של מכשירים רפואיים ושעונים מדויקים, בתעשיית הגרעין. לאחר חיתוך מינרלים יפה הופך יהלום, אשר מוערך על ידי תכשיטנים. הטכנולוגיה המודרנית מאפשרת לך ליצור את זה בתנאים מלאכותיים, הפחתת מחיר מבלי לאבד איכות.
תכונות
לשימוש פעיל בקנה מידה תעשייתי יהלומים מלאכותיים הופקו מאז 1993. איכותם היתה כה גבוהה עד כי התכשיטנים היו צריכים לערוך בדיקות מיוחדות כדי לקבוע את מקוריות האבנים. עבור הצרכן הממוצע, ההבדל לא היה ברור בכלל, כך חברות רבות החלו להשתמש גבישים כדי ליצור תכשיטים מפוארים.
במעבדות מודרניות, כמה סוגים של אבן סינתטית זו גדלים: cerussites, fabulites, rhinestones, ferroelectrics, moissanites. היפה ביותר וטהור נחשב דו תחמוצת זירקוניום מעוקב, אשר נקרא "zirconia מעוקב". הוא משמש בתחומים רבים של התעשייה, משלים את האוספים של בתי האופנה של תומאס סאבו ו פנדורה.
המאפיינים העיקריים של יהלומים מלאכותיים:
- עלות נמוכה בהשוואה לאבנים טבעיות (המחיר הוא 10-15 פעמים פחות);
- קלות של חיתוך;
- אין פגמים נסתרים המשפיעים על הקשיות (בועות אוויר, סדקים);
- חיקוי מלא של היהלום האמיתי לאחר החתך.
בין אוהבי האבנים היפות חולקו גם דעות על המאפיינים של אבן לא טבעית. חלקם מאמינים כי רק יהלום אמיתי הוא מסוגל להרחיק רוחות רעות, להגן על בעליה מפני נזק ועין הרע, ועוזר לו בעניינים מסחריים.
בעלי יהלומים מלאכותיים טוענים כי התכשיטים שלהם מקרינים אנרגיה חיובית לא פחות יעילה ומביאים מזל טוב.
בשנים האחרונות, אבנים מלאכותיות פותחו על ידי מותגים ידועים היהלומים יציקה, הלזברג של חנויות יהלומים LifeGem. עסק זה בארה"ב נחשב הרווחי ביותר ומבטיח, שכן הנזק לסביבה הוא מינימלי. בנוסף, ניסויים גיאולוגיים רבים מוכיחים כי תקופת היווצרותם של יהלומים בטבע הסתיימה. לכן, הפיתוח של פיקדונות חדשים יהפוך בקרוב לנחלת העבר.
קבלת היסטוריה
יהלומים אמיתיים היו פופולריים במשך כמה מאות שנים. יהלומים יקרים קישטו את הבגדים המלכותיים ואת הכתרים, ירשו ונכללו במאגר הזהב של האוצר של מדינות רבות. גם היום, מינרלים לחתוך הם ההשקעה הטובה ביותר, אשר רק מגביר מחיר מדי שנה.
לכן, הפיתוח הראשון ומנסה ליצור אבן סינתטית החלה בסוף המאה XIX.
היהלום המלאכותי הראשון התקבל בשנת 1950 על ידי מדענים שוודים במעבדה של ASEA. לאחר שחקרו את ניסיונם, חזרה חברת החשמל האמריקאית ג'נרל אלקטריק ב -1956, לאחר ששיפרה את הטכנולוגיה. במשך כמה עשורים התפתחו שיטות והתפתחויות חדשות שאיפשרו את הגוון, הצורה והגודל של המינרלים הסינתטיים להשתנות. ב -1967 התקבל פטנט על טיפוח אבני חן.
ההיסטוריה של הייצור שלהם בברית המועצות מתחילה עם האבן הראשונה, אשר היה מסונתז במכון לפיזיקה בלחץ גבוה בסוף שנות ה -50 של המאה הקודמת. אבל העבודה הפעילה בכיוון זה מתבצעת על ידי המדען א 'לי לייפנסקי, שפרסם מאמרים מדעיים רבים וחישובים בחזרה בשנת 1946.
עבודתו בתחום הכימיה שימשה בסיס לשיטות חדשות, הם הפכו למעשה את הבסיס לייצור תעשייתי מודרני של יהלומים מלאכותיים.
פריצת הדרך האמיתית התרחשה בתחילת שנות ה -60 של המאה הקודמת, כאשר מדענים צעירים של המעבדה ללחץ גבוה במוסקבה יצרו עיתונות מיוחדת. בעזרתו ניתן היה לייצר תפוקה גדולה של אבנים כבדות: הנפח הגיע לאלפי קראט ליום. כל היהלומים הטכניים המיוצרים שימשו לצורכי ייצור רקטות והנדסה מכנית, יוצאו והובילו מיליארדי רווחים.
בשנים האחרונות, טכנולוגיות חדשות ברוסיה פותחו על ידי בתי תכשיטים פרטיים ומעבדות מדעיות.
הם מושכים מומחים זרים מדרום אפריקה, מארצות הברית ומאירופה, ומנסים להפוך את השיטה לזולה יותר.
כיצד עשויים יהלומים סינתטיים?
יהלומים מלאכותיים הגדלים במעבדות של חברות כימיות מובילות קשה להבחין בין אבן אמיתית במונחים של שקיפות זוהר. אבל כל השיטות הידועות דורשות השקעות הון גדולות, הן מייגעות.
לכן, המשימה העיקרית של המדענים היא למצוא את האיזון המושלם בין איכות ועלות הייצור.
מתודולוגיה NRNT
HPHT או לחץ גבוה, טמפרטורה גבוהה היא הטכנולוגיה הנפוצה ביותר. הבסיס של מדענים zirconia מעוקב סינתטי להניח אבנים אמיתיות בגודל של 0.5 מ"מ. בתא מיוחד, על עיקרון הפעולה הדומה אוטוקלאב, נוצר שילוב של טמפרטורה של לפחות 1,400 ° C ולחץ של 55,000 אטמוספרות נוצר. חומרים כימיים שונים, שכבות גרפיט, הם על גבי הבסיס הטבעי.
לאחר 10 ימים של חשיפה כזו, קשרים חזקים סיגמא מופיעים, קשרים סביב הבסיס נוצרים אבן מוצק שקוף.
טכנולוגיה זו משחזרת את התנאים הטבעיים עבור המראה של מינרלים, ולכן האיכות היא תמיד בגובה, פגמים הם למעשה נשלל.
ייצור CVD או סינתזה הסרט
טכנולוגיה זו היא אחת הראשונות בטיפוח מינרלים מלאכותיים. זה נעשה שימוש נרחב כאשר אתה צריך ליצור ציפוי יהלומים חזק מאוד וחדה, יצירת יהלומים באיכות גבוהה. כל המרכיבים ומצע היהלומים ממוקמים בתאים מיוחדים היוצרים ואקום. לאחר מילוי המתאן, מתחילה החשיפה למיקרוגל, הידועה היטב בתפעול המיקרוגל. בטמפרטורות גבוהות, תרכובות כימיות של פחמן להתחיל להמיס ולשלב עם הבסיס.
טכנולוגיית CVD נותן יהלומים באיכות גבוהה שאינם נחותים המאפיינים שלהם עד ימינו. על בסיס שלהם, את הטכנולוגיה של החלפת לוחות עמידים ללבוש של מחשבים, דיאלקטרים ו אזמלים דק במיוחד ב אופתלמולוגיה מפותחת.
מדענים מקווים כי בעתיד הקרוב עבור 1 קראט של אבנים סינתטי, שהושג בעזרת טכנולוגיה זו, ניתן יהיה להפחית את המחיר ל 5-8 דולר.
טכניקת סינתזה מפוצצת
אחת ההתפתחויות האחרונות היא השיטה של סינתזה נפץ. הוא מבוסס על שילוב של חימום קשה של תערובת כימית באמצעות פיצוץ והקפאה לאחר מכן של המינרלים המתקבלים. התוצאה היא יהלום סינתטי עם תכונות טבעיות, המיוצר מפחמן גבישי. אבל העלות הגבוהה כוחות כימאים לחפש גרסאות חדשות של סינתזה של מסה אבן.
היקף היישום
בין כל היהלומים, האבנים הסינתטיות היוו רק 10% מהשוק. גבישים זולים של zirconia מעוקב משמשים לייצור תכשיטים של נשים. בתי האופנה המפורסם לקשט איתם שמלות ערב, תיקים ונעליים, המשמשים בעיצוב בלעדית.
נוער מתקדמת הם יותר ויותר בוחרים אותם בטיחות וידידות הסביבה.
יותר מ -90% מהיהלומים המלאכותיים משמשים בתעשייה. תחומים עיקריים:
- דיוק גבוהה מכונות השחזה, כלים לחיתוך חומרים קשיחים;
- מיקרואלקטרוניקה וייצור מחשבים;
- תעשיית הביטחון;
- רובוטיקה;
- לייזרים ייחודיים לניתוחי עיניים;
- הנדסת מכונות;
- כלי מכונה חדשים במטלורגיה;
- מדע טילים.
בין ההישגים האחרונים הוא השימוש של יהלומים סינתטיים לייצור עדשה מלאכותית. פעולות ההשתלה הראו כי הניקיון והקלות של חיתוך עושה את השתל האידיאלי עבור המטופל.
הוא נבדק על ידי זווית נכונה של שבירה ועמידות.
השוואה עם אבנים טבעיות
התעשייה מייצרת יהלום סינתטי, כך דומה לגביש טבעי כי הזיהוי שלה דורש סדרה של בדיקות מעבדה. שקול את ההבדלים הנפוצים ביותר.
- לכל היהלומים המיוצרים באופן מלאכותי יש חותמת מיוחדת. הוא מציין את שם החברה או המעבדה שהפיקה את המוצר.
- לבדיקה עדיף להשתמש לא זכוכית מגדלת, אבל מיקרוסקופ רב עוצמה. בסדנאות, פגמים מזוהים באמצעות spectrograph, לזרוח דרך קרני אולטרה סגול.
- יהלומים אמיתיים אינם מגיבים לשדה האלקטרומגנטי. כשיטת אימות, ניתן להשתמש במאפיין זה: אבן סינתטית נמשכת למגנט חזק.
- אם אתה צריך לזהות יהלום בבית, הוא הניח על נייר עבה לבן. בבדיקה מדוקדקת יותר, אזורי צמיחה המופיעים במהלך היווצרות שכבת פחמן בלחץ גבוה הופכים לבלתי נראים.
- אבנים טבעיות נוצרות מן גבישים בודדים קטנים, ולכן, יש מבנה אחיד. מוצרים לא טבעיים, כאשר נבדק בפירוט מתחת למיקרוסקופ, נראה מורכב של גבישים רבים של מיקרוסקופ.
בורסות היהלומים ברחבי העולם משתמשים במכשירי יהלום מיוחדים ובמסך M-Screen לצורך ניתוח.
בתוך 10-15 שניות בלבד, הם מאפשרים, עם דיוק של 95-98%, להבחין בין חומרים סינתטיים מאבן טבעית, לתת מידע מקסימלי על איכות המבנה של הגביש.
הייצור של יהלומים סינתטיים מתואר בסרטון הבא.
