Kim cương nhân tạo: chúng trông như thế nào, làm thế nào để chúng có được và chúng được sử dụng ở đâu?

Kim cương được phân biệt bởi mật độ độc đáo của cấu trúc, cho phép đá chịu được tải trọng lớn và nhiệt độ cao. Tài sản này được sử dụng trong các thí nghiệm và phát triển không gian, trong sản xuất các thiết bị y tế và đồng hồ chính xác, trong ngành công nghiệp hạt nhân. Sau khi cắt một khoáng chất đẹp biến thành một viên kim cương, được đánh giá cao bởi các thợ kim hoàn. Công nghệ hiện đại cho phép bạn tạo ra nó trong điều kiện nhân tạo, giảm giá mà không làm giảm chất lượng.

Để sử dụng tích cực trên quy mô công nghiệp, kim cương nhân tạo đã được sản xuất từ ​​năm 1993. Chất lượng của chúng cao đến mức các thợ kim hoàn cần phải tiến hành các thử nghiệm đặc biệt để xác định tính xác thực của những viên đá. Đối với người tiêu dùng trung bình, sự khác biệt không rõ ràng chút nào, vì vậy nhiều công ty bắt đầu sử dụng pha lê để tạo ra đồ trang sức sang trọng.

Trong các phòng thí nghiệm hiện đại, một số loại đá tổng hợp này được trồng: cerussites, fabulites, thạch, ferroelectrics, moissanites. Đẹp nhất và tinh khiết nhất được coi là khối zirconium dioxide, được gọi là "khối zirconia". Nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực của ngành công nghiệp, bổ sung cho các bộ sưu tập của các nhà mốt Thomas Sabo và Pandora.

Các tính năng chính của kim cương được trồng nhân tạo:

• chi phí thấp so với đá tự nhiên (giá thấp hơn từ 10 - 15 lần);
• dễ cắt;
• không có khuyết tật ẩn ảnh hưởng đến độ cứng (bọt khí, vết nứt);
• giả đầy đủ của kim cương thật sau khi cắt.

Trong số những người yêu thích đá đẹp, ý kiến ​​về tính chất của đá không tự nhiên cũng được chia. Một số người trong số họ tin rằng chỉ có một viên kim cương thật có thể xua đuổi tà ma, bảo vệ chủ nhân của nó khỏi thiệt hại và con mắt xấu xa và giúp anh ta trong các vấn đề thương mại.

Trong những năm gần đây, đá nhân tạo đã được phát triển bởi các thương hiệu nổi tiếng Diamond Foundry, Helzberg s Diamond Stores và LifeGem. Doanh nghiệp này ở Hoa Kỳ được coi là có lợi nhuận và hứa hẹn nhất, vì tác hại đối với môi trường là rất nhỏ. Ngoài ra, nhiều thí nghiệm địa chất chứng minh rằng thời kỳ hình thành kim cương trong tự nhiên đã qua. Do đó, việc phát triển tiền gửi mới sẽ sớm trở thành quá khứ.

Kim cương thật đã phổ biến trong nhiều thế kỷ. Kim cương đắt tiền trang trí quần áo hoàng gia và vương miện, được kế thừa và được đưa vào kho dự trữ vàng của kho bạc của nhiều quốc gia. Ngay cả ngày nay, khoáng sản cắt giảm là đầu tư tốt nhất, chỉ tăng giá mỗi năm.

Viên kim cương nhân tạo đầu tiên được lấy vào năm 1950 bởi các nhà khoa học Thụy Điển trong phòng thí nghiệm của ASEA. Sau khi nghiên cứu kinh nghiệm của họ, công ty General Electric của Mỹ đã lặp lại vào năm 1956, sau khi đã cải tiến công nghệ. Trong nhiều thập kỷ, các phương pháp và sự phát triển mới đã xuất hiện cho phép màu sắc, hình dạng và kích thước của khoáng chất tổng hợp thay đổi. Năm 1967, một bằng sáng chế đã được nhận cho việc trồng đá trang sức.

Lịch sử sản xuất của họ ở Liên Xô bắt đầu với viên đá đầu tiên, được tổng hợp tại Viện Vật lý và Áp suất cao vào cuối những năm 50 của thế kỷ trước. Nhưng công việc tích cực theo hướng này được thực hiện bởi nhà khoa học O. I. ERICunsky, người đã xuất bản nhiều bài báo khoa học và tính toán vào năm 1946.

Bước đột phá thực sự xảy ra vào đầu những năm 60 của thế kỷ trước, khi các nhà khoa học trẻ của Phòng thí nghiệm áp suất cao Moscow tạo ra một báo chí đặc biệt. Với sự giúp đỡ của anh ta, có thể thiết lập một cơ sở sản xuất đá nặng quy mô lớn: khối lượng đạt tới một nghìn carat mỗi ngày. Tất cả kim cương kỹ thuật được sản xuất đã được sử dụng cho nhu cầu sản xuất tên lửa và cơ khí, đã được xuất khẩu, mang lại lợi nhuận hàng tỷ đồng.

Trong những năm gần đây, các công nghệ mới ở Nga đã được phát triển bởi các nhà trang sức tư nhân và phòng thí nghiệm khoa học.

Kim cương nhân tạo được trồng trong phòng thí nghiệm của các công ty hóa chất hàng đầu rất khó phân biệt với đá thật về độ trong suốt và sáng chói. Nhưng tất cả các phương pháp được biết đến đòi hỏi đầu tư vốn lớn, rất tốn công.

HPHT hoặc áp suất cao, nhiệt độ cao là công nghệ phổ biến nhất. Các cơ sở của các nhà khoa học zirconia khối tổng hợp đặt đá thật kích thước 0,5 mm. Trong một buồng đặc biệt, theo nguyên tắc hoạt động giống như nồi hấp, sự kết hợp giữa nhiệt độ ít nhất 1.400 ° C và áp suất 55.000 atm được tạo ra. Các hợp chất hóa học khác nhau, các lớp than chì, được đặt chồng lên trên nền tự nhiên.

Sau 10 ngày tiếp xúc như vậy, các liên kết sigma mạnh xuất hiện, các kết nối xung quanh cơ sở được hình thành thành một khối đá rắn và trong suốt.

Công nghệ này là một trong những công nghệ đầu tiên trong canh tác khoáng sản nhân tạo. Nó được sử dụng rộng rãi khi bạn cần tạo ra một lớp phủ kim cương rất mạnh và sắc nét, tạo ra những viên kim cương chất lượng cao. Tất cả các thành phần và chất nền kim cương được đặt trong các buồng đặc biệt tạo ra chân không. Sau khi làm đầy bằng khí mê-tan, việc tiếp xúc với các tia vi sóng, nổi tiếng với hoạt động của lò vi sóng, bắt đầu. Ở nhiệt độ cao, các hợp chất hóa học của carbon bắt đầu tan chảy và kết hợp với bazơ.

Công nghệ CVD mang lại cho kim cương chất lượng cao không thua kém về tính chất của chúng cho đến hiện tại. Trên cơ sở của họ, công nghệ thay thế các bảng máy tính chống mài mòn, điện môi và dao mổ siêu mỏng trong nhãn khoa đang được phát triển.

Một trong những phát triển mới nhất là phương pháp tổng hợp nổ. Nó dựa trên sự kết hợp giữa gia nhiệt khắc nghiệt của hỗn hợp hóa học bằng cách nổ và đóng băng khoáng chất thu được sau đó. Kết quả là một viên kim cương tổng hợp có đặc tính tự nhiên, được sản xuất từ ​​carbon tinh thể. Nhưng chi phí cao buộc các nhà hóa học phải tìm kiếm các biến thể mới của quá trình tổng hợp khối đá.

Trong số tất cả kim cương, đá tổng hợp chỉ chiếm 10% thị trường. Các tinh thể khối zirconia giá rẻ được sử dụng để sản xuất đồ trang sức của phụ nữ. Các nhà thời trang nổi tiếng trang trí với họ váy dạ hội, túi xách và giày, được sử dụng trong trang trí độc quyền.

Hơn 90% kim cương nhân tạo được sử dụng trong công nghiệp. Các lĩnh vực chính:

• máy mài chính xác cao, dụng cụ cắt vật liệu cứng;
• sản xuất vi điện tử và máy tính;
• công nghiệp quốc phòng;
• người máy;
• laser độc đáo để phẫu thuật mắt;
• cơ khí;
• máy công cụ mới trong luyện kim;
• khoa học tên lửa.

Trong số những thành tựu mới nhất là việc sử dụng kim cương tổng hợp để sản xuất ống kính nhân tạo. Các hoạt động cấy ghép đã chỉ ra rằng sự sạch sẽ và dễ cắt giúp cho việc cấy ghép trở nên lý tưởng cho bệnh nhân.

Ngành công nghiệp sản xuất kim cương tổng hợp, tương tự như một tinh thể tự nhiên mà việc xác định nó đòi hỏi một loạt các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Hãy xem xét những khác biệt phổ biến nhất.

• Tất cả các viên kim cương được trồng nhân tạo đều có một con tem đặc biệt. Nó cho biết tên của công ty hoặc phòng thí nghiệm đã sản xuất sản phẩm.

• Để kiểm tra, tốt hơn là không sử dụng kính lúp mà là kính hiển vi mạnh. Trong các xưởng, các khuyết tật được phát hiện bằng máy quang phổ, chiếu xuyên qua các tia cực tím.

• Kim cương thật không phản ứng với trường điện từ. Là một phương pháp xác minh, bạn có thể sử dụng đặc tính này: một viên đá tổng hợp bị thu hút bởi một nam châm mạnh.

• Nếu bạn cần xác định một viên kim cương ở nhà, nó được đặt trên giấy dày màu trắng. Khi xem xét kỹ hơn, các vùng tăng trưởng xuất hiện trong quá trình hình thành lớp carbon dưới áp suất cao trở nên đáng chú ý.

• Đá tự nhiên được tạo ra từ các tinh thể đơn nhỏ nhất, do đó, có cấu trúc đồng nhất. Các sản phẩm không tự nhiên, khi được kiểm tra chi tiết dưới kính hiển vi, dường như được tạo thành từ vô số các tinh thể siêu nhỏ.

Chỉ trong 10-15 giây, họ cho phép, với độ chính xác 95-98%, để phân biệt tổng hợp với đá tự nhiên, cung cấp thông tin tối đa về chất lượng và cấu trúc của tinh thể.

Việc sản xuất kim cương tổng hợp được mô tả trong video tiếp theo.