Künstliche Diamanten: Wie sehen sie aus, wie bekommen sie sie und wo werden sie verwendet?

Diamanten zeichnen sich durch eine einzigartige Dichte der Struktur aus, die es dem Stein ermöglicht, hohen Belastungen und hohen Temperaturen standzuhalten. Diese Eigenschaft wird bei Weltraumexperimenten und -entwicklungen, bei der Herstellung von medizinischen Geräten und Präzisionsuhren in der Nuklearindustrie verwendet. Aus einem schönen Mineral wird nach dem Schneiden ein Diamant, der von Juwelieren geschätzt wird. Dank moderner Technologie können Sie es unter künstlichen Bedingungen herstellen und den Preis senken, ohne an Qualität zu verlieren.

Für den aktiven Einsatz im industriellen Maßstab werden seit 1993 künstliche Diamanten hergestellt. Ihre Qualität war so hoch, dass Juweliere spezielle Tests durchführen mussten, um die Echtheit der Steine ​​festzustellen. Für den Durchschnittsverbraucher war der Unterschied überhaupt nicht offensichtlich, und so begannen viele Unternehmen, Kristalle zu verwenden, um luxuriösen Schmuck herzustellen.

In modernen Labors werden verschiedene Arten dieses synthetischen Steins angebaut: Cerussite, Fabulite, Strasssteine, Ferroelektrika, Moissanite. Das schönste und reinste gilt als Zirkoniumdioxid, das als "Zirkoniumdioxid" bezeichnet wird. Es wird in vielen Bereichen der Industrie eingesetzt und ergänzt die Kollektionen der Modehäuser von Thomas Sabo und Pandora.

Die Hauptmerkmale von künstlich gezüchteten Diamanten:

• niedrige Kosten im Vergleich zu Natursteinen (der Preis ist 10-15 mal niedriger);
• Leichtigkeit des Schnitts;
• keine versteckten Mängel, die die Härte beeinträchtigen (Luftblasen, Risse);
• Volle Nachahmung des echten Diamanten nach dem Schliff.

Auch bei den Liebhabern schöner Steine ​​gingen die Meinungen über die Eigenschaften von Naturstein auseinander. Einige von ihnen glauben, dass nur ein echter Diamant in der Lage ist, böse Geister zu vertreiben, seinen Besitzer vor Schaden und dem bösen Blick zu schützen und ihm in kommerziellen Angelegenheiten zu helfen.

In den letzten Jahren wurden Kunststeine ​​von bekannten Marken wie Diamond Foundry, Helzbergs Diamond Shops und LifeGem entwickelt. Dieses Geschäft in den USA gilt als das rentabelste und erfolgversprechendste, da die Umweltbelastung minimal ist. Darüber hinaus belegen viele geologische Experimente, dass die Periode der Diamantbildung in der Natur vorbei ist. Daher wird die Erschließung neuer Lagerstätten bald der Vergangenheit angehören.

Echte Diamanten sind seit mehreren Jahrhunderten beliebt. Kostbare Diamanten schmückten die königlichen Gewänder und Kronen, wurden vererbt und in die Goldreserven der Schatzkammer vieler Länder aufgenommen. Auch heute noch sind geschnittene Mineralien die beste Investition, deren Preis jedes Jahr steigt.

Der erste künstliche Diamant wurde 1950 von schwedischen Wissenschaftlern im Labor von ASEA erhalten. Nachdem die amerikanische Firma General Electric ihre Erfahrungen recherchiert hatte, wiederholte sie dies 1956, nachdem sie die Technologie verbessert hatte. Im Laufe mehrerer Jahrzehnte sind neue Methoden und Entwicklungen entstanden, die es ermöglichten, den Farbton, die Form und die Größe des synthetischen Minerals zu ändern. 1967 wurde ein Patent für den Anbau von Schmucksteinen erteilt.

Die Geschichte ihrer Produktion in der Sowjetunion beginnt mit dem ersten Stein, der Ende der 50er Jahre des letzten Jahrhunderts am Institut für Physik und Hochdruck synthetisiert wurde. Die aktive Arbeit in dieser Richtung leistet jedoch der Wissenschaftler O. I. Leipunsky, der bereits 1946 zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten und Berechnungen veröffentlichte.

Der eigentliche Durchbruch geschah in den frühen 60er Jahren des letzten Jahrhunderts, als junge Wissenschaftler des Moskauer Hochdrucklabors eine Sonderpresse schufen. Mit seiner Hilfe war es möglich, eine Produktion von Hochleistungssteinen in großem Maßstab aufzubauen: Das Volumen erreichte tausend Karat pro Tag. Alle hergestellten technischen Diamanten wurden für die Bedürfnisse der Raketenproduktion und des Maschinenbaus verwendet und exportiert, was Milliarden von Gewinnen einbrachte.

In den letzten Jahren wurden in Russland neue Technologien von privaten Schmuckhäusern und wissenschaftlichen Labors entwickelt.

Künstliche Diamanten, die in den Labors führender Chemieunternehmen gezüchtet werden, sind in Bezug auf Transparenz und Brillanz schwer von echten Steinen zu unterscheiden. Alle bekannten Methoden erfordern jedoch große Kapitalinvestitionen, sind aufwendig.

HPHT oder Hochdruck, Hochtemperatur ist die gebräuchlichste Technologie. Die Basis der synthetischen Zirkonia Wissenschaftler legen echte Steine ​​der Größe von 0,5 mm. In einer speziellen Kammer wird nach dem Prinzip eines Autoklaven eine Kombination aus einer Temperatur von mindestens 1.400 ° C und einem Druck von 55.000 Atmosphären erzeugt. Verschiedene chemische Verbindungen, Graphitschichten, überlagern die natürliche Basis.

Nach 10-tägiger Exposition bilden sich starke Sigma-Bindungen, die Verbindungen um die Basis bilden einen festen und transparenten Stein.

Diese Technologie ist eine der ersten beim Anbau künstlicher Mineralien. Es ist weit verbreitet, wenn Sie eine sehr starke und scharfe Diamantbeschichtung benötigen, um hochwertige Diamanten herzustellen. Alle Komponenten und das Diamantsubstrat werden in speziellen Kammern platziert, die ein Vakuum erzeugen. Nach dem Befüllen mit Methan beginnt die Exposition gegenüber Mikrowellenstrahlen, die für den Betrieb des Mikrowellenofens bekannt sind. Bei hohen Temperaturen beginnen chemische Kohlenstoffverbindungen zu schmelzen und sich mit der Base zu verbinden.

Die CVD-Technologie liefert qualitativ hochwertige Diamanten, die in ihren Eigenschaften der Gegenwart nicht unterlegen sind. Auf ihrer Grundlage wird die Technologie entwickelt, die verschleißfesten Platinen von Computern, Dielektrika und ultradünnen Skalpellen in der Ophthalmologie zu ersetzen.

Eine der neuesten Entwicklungen ist die Methode der Sprengstoffsynthese. Es basiert auf einer Kombination aus starkem Erhitzen eines chemischen Gemisches durch Explosion und anschließendem Einfrieren des erhaltenen Minerals. Das Ergebnis ist ein synthetischer Diamant mit natürlichen Eigenschaften, hergestellt aus kristallinem Kohlenstoff. Die hohen Kosten zwingen die Chemiker jedoch, nach neuen Varianten für die Synthese von Steinmassen zu suchen.

Von allen Diamanten machen synthetische Steine ​​nur 10% des Marktes aus. Für die Herstellung von Damenschmuck werden billige Kristalle aus Zirkonia verwendet. Die berühmten Modehäuser schmücken mit ihnen Abendkleider, Handtaschen und Schuhe, die in exklusivem Dekor verwendet werden.

Mehr als 90% der künstlichen Diamanten werden in der Industrie verwendet. Hauptbereiche:

• Hochpräzisionsschleifmaschinen, Werkzeuge zum Schneiden von harten Materialien;
• Mikroelektronik und Computerherstellung;
• Verteidigungsindustrie;
• Robotik;
• einzigartige Laser für die Augenchirurgie;
• Maschinenbau;
• neue Werkzeugmaschinen in der Metallurgie;
• Raketenwissenschaft.

Zu den neuesten Errungenschaften gehört die Verwendung von synthetischem Diamant zur Herstellung einer künstlichen Linse. Transplantationsoperationen haben gezeigt, dass das Implantat aufgrund seiner Sauberkeit und Schneidefreundlichkeit ideal für den Patienten ist.

Die Industrie stellt synthetischen Diamanten her, der einem natürlichen Kristall so ähnlich ist, dass seine Identifizierung eine Reihe von Labortests erfordert. Betrachten Sie die häufigsten Unterschiede.

• Alle künstlich gezüchteten Diamanten haben eine Sondermarke. Es gibt den Namen des Unternehmens oder Labors an, das das Produkt hergestellt hat.

• Für die Inspektion ist es besser, kein Vergrößerungsglas zu verwenden, sondern ein leistungsstarkes Mikroskop. In den Werkstätten werden Defekte mit einem Spektrographen detektiert, der durch die Strahlen des Ultravioletts scheint.

• Echte Diamanten reagieren nicht auf das elektromagnetische Feld. Als Überprüfungsmethode können Sie diese Eigenschaft verwenden: Ein synthetischer Stein wird von einem starken Magneten angezogen.

• Wenn Sie zu Hause einen Diamanten identifizieren müssen, wird dieser auf weißes dickes Papier gelegt. Bei näherer Betrachtung machen sich Wachstumszonen bemerkbar, die während der Bildung einer Kohlenstoffschicht unter hohem Druck auftreten.

• Natursteine ​​entstehen aus kleinsten Einkristallen, haben also eine einheitliche Struktur. Unnatürliche Produkte scheinen, wenn sie im Detail unter dem Mikroskop untersucht werden, aus einer Vielzahl mikroskopischer Kristalle zu bestehen.

In nur 10-15 Sekunden können sie mit einer Genauigkeit von 95-98% Kunststoffe von Natursteinen unterscheiden und maximale Informationen über die Qualität und Struktur des Kristalls liefern.

Die Herstellung von synthetischen Diamanten wird im nächsten Video beschrieben.