Производство и култивиране на диамант: синтетичен блясък

Диамантеното излъчване е украсило този свят от древни времена. Първото споменаване на диаманти или диаманти ни отнема 50 века в миналото. Древните гърци, арабите, египтяните и римляните различно наричат ​​тези блестящи камъни, но почти всички тези имена подчертават техните специални качества. Невероятната сила, невероятният блясък на диаманти и красотата им винаги привличаха вниманието на хората. Дълго, дълго време, тяхното притежание беше достъпно само за хора със сила.

От незапомнени времена са преминали огромни години. Светът се промени отвъд признанието. Хората са станали многократно повече и произвеждат всичко необходимо за живота по индустриални начини. Това на свой ред изисква огромен брой редки скъпоценни камъни. Класически добив вече е престанал да се справя с огромното търсене до средата на 20-ти век.

Въпреки това, дори и от незапомнени времена хората са се опитвали да се намери заместител на скъпите естествени минерали, които използват различни камъни и техните методи на лечение, за да се постигне близо прилика с оригиналите. Имитации много успешно успяват да продадат неопитни хора, но опитни бижутери лесно решен фалшиви, независимо дали тя е направена от стъкло или кварц, както и от минерална нарича циркон.

Дълъг път до успеха

Но всички едни и същи хора търсят не само външна прилика, но и идентичност с физическите свойства на "царя на камъните". Само на границата на 18-ти и 19-ти век учените са успели да учат напълно Структурата и условията на тяхното възникване в природата. Повече от един век хората започнаха опитите си да синтезират това богатство на вътрешността на Земята.

На този труден път само през 1880 г. се случи чудо и бяха получени няколко микроскопични кристали, които по-късно преминаха всички изпити, за да бъдат идентифицирани като "изкуствени диаманти". Всички други опити, дори по-късно, бяха неуспешни, въпреки привидно първия успех. Едва в средата на миналия век учените от Швеция успяха да реализират старата мечта за човечеството, а след това светът беше представен с истински синтетични диаманти.

Пробивът се осъществи в няколко държави наведнъж. Следващата година, след успеха на европейската компания ASEA, GE обяви за постиженията си. Плодовете на труда й се считат за първите промишлени синтетични минерали. Няколко години по-късно, в американския Детройт, е произведена и пусната за продажба първата голяма партида от изкуствени диаманти. Оттогава производството на синтетични минерали се е увеличило само и половината от обема на този скъп ресурс има не-естествен произход.

Съвременни методи на синтез

Съвременните методи за отглеждане на диаманти се извършват само по три начина. Но за промишленото производство на синтетични минерали, по силата на икономическа целесъобразност, само две от тях са приложими:

1. Термобаричен метод. (HPHT)
2. Методът на електрическата дъга. (CVD)

Първата технология е високотемпературна, при огромен динамичен натиск, процес на синтез на минерали от въглеродни суровини, в присъствието на специални метални катализатори. Този метод ви позволява да растете изкуствен диамант, за седем дни.

Технологията с електрическа дъга, считана за по-модерна и нарастваща диаманти, отнема само няколко дни. Необходимостта от газообразни въглеродни суровини и поддръжката на електрическата дъга за тази технология го прави по-консумирана от енергия в сравнение с първия метод. Но скоростта на производство повече от плаща за всички разходи.

Изкуствен "смарагд"? лесно

Всички синтетични диаманти, изкуствено получени в резултат на синтеза, имат жълт оттенък. Няма значение кога кристалите се използват в индустриалния сектор и напълно неприемливи за използването на синтетични минерали в производството на бижута. И тогава в курса са различни техники, които отдавна са известни на хората и сега безличните камъни придобиват кристална прозрачност.

Въпреки това, да се даде всяка сянка на цвят също не е много трудна задача. И сега те мигват лицата си с изкуствени диаманти, които харесват модерното човечество, както и преди хиляди години. Поради някои технологични ограничения, дори доскоро, изкуствен диамант никога не е бил не е с размер повече от един карат. Изхождайки от това, хората, купуващи скъпи бижута, се защищавали от придобиването на изкуствени камъни. В края на краищата диаматът има три карата по размер, сякаш е от естествен произход. Но новият и новият напредък в индустрията за производство на диаманти правят този метод уязвим, защото дори и сега растенето на кристал от 300 карата е далеч от тавана.

Не се заблуждавайте.

Осъзнавайки, че сега на пазара на бижута, където традиционно се използват естествени диаманти, също се насища с изкуствени камъни, купувачите със специален грижи подход към придобивания. В края на краищата, никой в ​​правилния ум няма да излезе с идеята да купи синтетичен диамант на цена естествена. Независимо от сходството на външния вид, "фалшиви" има свойства, характерни само за изкуствен диамант:

1. Такъв камък реагира на мощен магнит.
2. Когато се гледа с мощен микроскоп, се открива "гранулирана" структура.
3. Спектрометричният анализ разкрива наличието на каталитични метали в синтетичен диамант, произведен по метода HPHT.
4. Безупречната "чистота" на минерала в много голямо увеличение, разбира се, разкрива изкуствената природа на камъка.

Разбира се, този вид изследване, в обичайната ситуация, не задържа, но привлекателността в специализирана институция, оборудвана с инструменти за спектрографски и лазерни анализи, гарантира защита срещу измами.

Диамантите в индустрията

Поради факта, че синтетичният диамант е почти нисък в своята твърдост към естествения, почти всички висококачествени инструменти за рязане и шлайфане, създаден с този материал. Трудно е да се надценява ролята на отглежданите скъпоценни камъни в производството на полупроводникови продукти. Изкуствените диаманти, произведени по метода на електрическата дъга (CVD), са широко използвани в производството на хипер-силови лазери за военни и медицински нужди на човечеството. Производството и отглеждането на диаманти за употреба в индустрията днес е повече от 5 милиона карата. Водещите тук са страни като Съединените щати, Япония, Тайван. В други страни се наблюдава и много бързо нарастване на този тип производство.

И какво да кажем за нас?

В Русия със синтетични диаманти нещата вървят малко по-бавно, но въпреки това в страната има няколко продукции въз основа на научни институции, които са много успешни в подобряването на методологичната част от процеса на разрастване на кристали. Ако приемем, че в края на миналия век "отпадахме" от състезанието за производство на синтетични диаманти и само сравнително наскоро върнати в състезанието, тогава успехите са впечатляващи. По-специално, проблемът с растежа на диаманти с големи размери чрез термобарния метод е решен.

И какво следва?

Днес е почти невъзможно да си представим как човек може да живее без изкуствени диаманти. Изобразявайки се само като опит за синтез, каква природа е дала на човечеството, те в крайна сметка създават цели индустрии и пускат технологии, от които хората вече не си мислят.

Електрониката буквално превърна всички човешки познания за нашия свят. Специализираните лазерни устройства работят на преден план в медицината и връщат загубеното си здраве. Обещаващите технологии обещават на изкуствените кристали дълго и трайно участие в най-популярните отрасли на науката, производството и развлеченията. Има конкуренция за тях, дори и естествените кристали не могат. Като се започне от това, синтеза на диаманти от въглеродни суровини, ще остане приоритет за индустриалното развитие. Е, и освен изкуствения диамант, никога няма да загуби мястото в бижутерския бизнес, предоставяйки голямо удоволствие на съдиите от тънки страни и блясък, присъщи единствено на този камък.