Berlian tiruan: bagaimana rupanya, bagaimana ia diperoleh dan di mana ia digunakan?

Berlian menonjol kerana ketumpatan strukturnya yang unik, yang membolehkan batu itu menahan beban berat dan suhu tinggi. Harta ini digunakan dalam eksperimen dan pembangunan angkasa lepas, dalam pengeluaran peranti perubatan dan jam tangan ketepatan, dan dalam industri nuklear. Selepas dipotong, mineral yang indah bertukar menjadi berlian, yang sangat dihargai oleh tukang emas. Teknologi moden memungkinkan untuk menciptanya dalam keadaan buatan, mengurangkan harga tanpa kehilangan kualiti.

Untuk kegunaan aktif pada skala industri, berlian tiruan telah dihasilkan sejak tahun 1993. Kualitinya sangat tinggi sehinggakan tukang emas memerlukan ujian khas untuk menentukan keaslian batu tersebut. Bagi pengguna biasa, perbezaannya tidak jelas sama sekali, jadi banyak syarikat mula menggunakan kristal untuk mencipta barang kemas mewah.

Di makmal moden, beberapa jenis batu sintetik ini ditanam: cerussites, fabulites, rhinestones, ferroelectrics, moissanites. Kiub zirkonium dioksida yang paling cantik dan paling bersih, yang dipanggil "zirkonia padu", dipertimbangkan. Ia digunakan dalam banyak bidang industri dan melengkapkan koleksi rumah fesyen Thomas Sabo dan Pandora.

Ciri utama berlian kultur:

• kos rendah berbanding dengan batu semula jadi (harga 10-15 kali kurang);
• kemudahan pemotongan;
• tiada kecacatan tersembunyi yang menjejaskan kekerasan (buih udara, retak);
• tiruan penuh berlian sebenar selepas dipotong.

Di kalangan pencinta batu yang indah, pendapat juga dibahagikan tentang sifat-sifat batu yang tidak asli. Sesetengah daripada mereka percaya bahawa hanya berlian sebenar yang mampu menghalau roh jahat, melindungi pemiliknya daripada kerosakan dan mata jahat, dan membantunya dalam urusan komersial.

Batu tiruan telah dibangunkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini oleh jenama terkenal Diamond Foundry, Helzberg's Diamond Shops dan LifeGem. Perniagaan di Amerika Syarikat ini dianggap paling menguntungkan dan menjanjikan, kerana kemudaratan kepada alam sekitar adalah minimum. Di samping itu, banyak eksperimen geologi membuktikan bahawa tempoh pembentukan berlian di alam semula jadi telah berakhir. Oleh itu, pembangunan deposit baru tidak lama lagi akan menjadi perkara yang lepas.

Berlian sebenar telah popular selama berabad-abad. Berlian mahal menghiasi pakaian dan mahkota kerajaan, diwarisi dan dimasukkan ke dalam simpanan emas perbendaharaan banyak negara. Malah pada hari ini, mineral bermuka adalah pelaburan terbaik dan hanya meningkat dalam nilai setiap tahun.

Berlian tiruan pertama diperoleh pada tahun 1950 oleh saintis Sweden di makmal ASEA. Selepas penyelidikan, pengalaman mereka diulangi oleh syarikat Amerika General Electric pada tahun 1956, menambah baik teknologi. Sepanjang beberapa dekad, kaedah dan perkembangan baru telah muncul yang memungkinkan untuk menukar naungan, bentuk dan saiz mineral sintetik. Pada tahun 1967, paten telah diperolehi untuk penanaman batu permata.

Sejarah pengeluaran mereka di Kesatuan Soviet bermula dengan batu pertama, yang disintesis di Institut Fizik dan Tekanan Tinggi pada akhir 50-an abad yang lalu. Tetapi kerja aktif ke arah ini dijalankan oleh saintis OI Leipunsky, yang menerbitkan banyak kertas saintifik dan pengiraan pada tahun 1946.

Satu kejayaan sebenar berlaku pada awal 60-an abad yang lalu, apabila saintis muda dari Makmal Tekanan Tinggi Moscow mencipta akhbar khas. Dengan bantuannya, adalah mungkin untuk menubuhkan pengeluaran besar-besaran batu tugas berat: jumlahnya mencapai seribu karat sehari. Semua berlian industri yang dihasilkan digunakan untuk keperluan roket dan kejuruteraan mekanikal, telah dieksport, membawa keuntungan berbilion-bilion.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, teknologi baru telah dibangunkan di Rusia oleh rumah perhiasan persendirian dan makmal saintifik.

Berlian tiruan yang ditanam di makmal syarikat kimia terkemuka sukar dibezakan daripada batu asli dari segi ketelusan dan kecerahan. Tetapi semua kaedah yang diketahui memerlukan pelaburan yang besar dan susah payah.

HPHT atau Tekanan Tinggi, Suhu Tinggi adalah teknologi yang paling biasa. Para saintis meletakkan batu asli bersaiz 0.5 mm dalam asas zirkonia padu sintetik. Di dalam ruang khas, mengikut prinsip operasi, mengingatkan autoklaf, gabungan suhu sekurang-kurangnya 1400 ° C dan tekanan 55,000 atmosfera dicipta. Pelbagai sebatian kimia dan lapisan grafit digunakan pada asas semula jadi.

Selepas 10 hari pendedahan sedemikian, ikatan sigma yang kuat terbentuk, sendi di sekeliling pangkalan terbentuk menjadi batu yang keras dan telus.

Teknologi ini adalah salah satu yang pertama dalam penanaman mineral buatan. Ia digunakan secara meluas apabila perlu untuk mencipta salutan berlian yang sangat kuat dan tajam, untuk mencipta berlian berkualiti tinggi. Semua komponen dan substrat berlian diletakkan di dalam ruang khas yang mencipta vakum. Selepas mengisi dengan metana, pendedahan kepada sinaran gelombang mikro, yang terkenal daripada kerja ketuhar gelombang mikro, bermula. Pada suhu tinggi, sebatian kimia karbon mula cair dan bergabung dengan asas.

Teknologi CVD menghasilkan berlian berkualiti tinggi yang tidak kalah dalam sifatnya berbanding yang asli. Atas dasar mereka, teknologi sedang dibangunkan untuk menggantikan papan komputer tahan haus, dielektrik dan pisau bedah ultra-nipis dalam oftalmologi.

Salah satu perkembangan terkini ialah kaedah sintesis letupan. Ia berdasarkan gabungan pemanasan mendadak campuran kimia menggunakan letupan dan pembekuan seterusnya mineral yang terhasil. Hasilnya ialah berlian sintetik semulajadi yang diperbuat daripada karbon kristal. Tetapi kos yang tinggi membuatkan ahli kimia mencari pilihan baru untuk sintesis jisim batu.

Di antara semua berlian, batu sintetik hanya menduduki 10% daripada pasaran. Kristal zirkonia padu yang murah digunakan untuk membuat perhiasan wanita. Rumah fesyen terkenal menghiasi pakaian malam, beg tangan dan kasut dengan mereka, dan menggunakannya dalam hiasan eksklusif.

Lebih daripada 90% berlian tiruan digunakan dalam industri. Arahan utama:

• mesin pengisar berketepatan tinggi, alat untuk memotong bahan keras;
• mikroelektronik dan pembuatan komputer;
• industri pertahanan;
• robotik;
• laser unik untuk pembedahan mata;
• Kejuruteraan mekanikal;
• alat mesin baru dalam metalurgi;
• Sains roket.

Kemajuan terkini termasuk penggunaan berlian sintetik untuk membuat kanta tiruan. Operasi pemindahan telah menunjukkan bahawa kejelasan dan kemudahan pemotongan menjadikan implan sesuai untuk pesakit.

Industri ini menghasilkan berlian sintetik, yang sangat serupa dengan kristal semula jadi sehingga beberapa ujian makmal diperlukan untuk mengenal pastinya. Mari kita lihat perbezaan yang paling biasa.

• Semua berlian yang ditanam secara buatan mempunyai setem khas. Ia memberikan nama syarikat atau makmal yang menghasilkan produk tersebut.

• Adalah lebih baik untuk menggunakan mikroskop berkuasa daripada kaca pembesar untuk pemeriksaan. Di bengkel, kecacatan dikesan menggunakan spektrograf, dan diterangi di bawah sinaran ultraungu.

• Berlian sebenar tidak bertindak balas terhadap medan elektromagnet. Anda boleh menggunakan harta ini sebagai kaedah ujian: batu sintetik tertarik kepada magnet yang kuat.

• Sekiranya perlu untuk mengenal pasti berlian di rumah, ia diletakkan di atas kertas putih tebal. Pemeriksaan rapi mendedahkan zon pertumbuhan yang timbul apabila lapisan karbon terbentuk di bawah tekanan tinggi.

• Batu semula jadi dicipta daripada kristal tunggal terkecil, oleh itu ia mempunyai struktur homogen. Apabila dilihat secara terperinci di bawah mikroskop, produk luar semulajadi kelihatan terdiri daripada banyak kristal mikroskopik.

Hanya dalam 10-15 saat, mereka membolehkan untuk membezakan sintetik dari batu semula jadi dengan ketepatan 95-98%, memberikan maklumat maksimum tentang kualiti dan struktur kristal.

Pengeluaran berlian sintetik diterangkan dalam video seterusnya.