1. витоки синтезу
2. Технологія виробництва
3. Кольори штучних каменів
4. Сфера використання
5. Відмінність муассаніта від природного алмазу

Здавалося б, навіщо потрібен штучний алмаз, коли є прекрасні природні камені? Справа в тому, що мінерали знаходять застосування не тільки в ювелірній промисловості, а й у інших сферах. Їх використовують в медицині, оптиці, електронної промисловості. Алмаз штучного походження перевершує натуральний камінь по твердості і іншим характеристикам, адже він має ідеальну кристалічну решітку.

витоки синтезу

Біля витоків синтезу алмаза стояв професор Гарвардського університету П. Бриджмен. Завдяки його дослідженням вдалося здійснити «чарівне перетворення» і отримати з графітового порошку штучний мінерал. Першим цього зміг домогтися член дослідницької групи лабораторії «General Electric» Трейсі Холл.

Вчений брав участь в розробці обладнання високого тиску для виробництва штучних алмазів. Згодом така система була створена і отримала назву «халвбелт». Вперше експеримент завершився успіхом 16 грудня 1954 року. Отримати штучний камінь вдалося в умовах підвищення тиску до 70000 атмосфер при температурі 1600 ° C з графіту і троіліта.

Технологія виробництва

Головною перешкодою при створенні апаратів для виробництва алмазів є швидка втрата міцності сталі та інших матеріалів, з яких створено обладнання. Вченим довелося розробляти спеціальну теплоізоляцію, яка дозволяє обходитися без нагрівання поршнів і кільця приладу, зберігаючи високі температури всередині робочої камери. Для виробництва штучних алмазів раніше йшла суміш з:

• 5 ч. Графіту;
• 1 ч. Заліза;
• 1/3 ч. Пятиокиси ванадію;
• 1/3 ч. Марганцю.

Компоненти запечатувала в камері і нагрівали до 1700 ° C під тиском в 95 000 атмосфер протягом 2-х хвилин, а потім охолоджували до 1500 ° C за 8 хвилин. Сьогодні завдяки використанню інших розчинників вдається створювати мінерали при меншому тиску і температурі. Та й в якості вихідної сировини тепер застосовують вугілля, дерево, смолу, дьоготь, які є джерелами вуглецю.

Патент на вирощування ювелірних алмазів було отримано Робертом Уенторфом в 1967 році, коли йому вдалося розробити технологію вирощування кристалів на затравки. За його методикою досі вирощують синтетичні алмази розміром до 6 мм в діаметрі і вагою 1 карат. Але цей спосіб виготовлення не отримав широкого поширення, так як вирощені таким шляхом камені не поступаються за ціною природним, а то і перевершують їх. Якщо говорити про великих примірниках, отримання штучних алмазів за технологією, яка існує сьогодні, поки залишається нерентабельною.

Штучний діамант називається муассаніта. Коштує такий кристал так само, як і природний, а іноді навіть дорожче. Дешевша різновид - фіаніт, його ціна складає всього кілька доларів за карат. Вартість синтетичного алмазу в чималому ступені залежить від його забарвлення. Чим більших витрат зажадає обробка, тим вищою буде ціна на муассаніт.

Кольори штучних каменів

Колірна палітра натуральних каменів значно багатшими, ніж у штучних побратимів. Синтезовані алмази мають всього три базових відтінку:

1. Білий. Найпоширеніший, традиційний колір, вимагає трудомісткого виробництва. Ростуть ці кристали повільніше інших. Необхідно суворе дотримання технології для того, щоб забарвлення залишалася чистою. Найчастіше проводяться камені вагою до 1 карата.
2. Жовтий. Самий легкодостіжімие відтінок. Варіюється від лимонно-жовтого до жовтого. Іноді вдається отримати яскраві помаранчеві екземпляри. За інтенсивність забарвлення відповідає кількість домішки азоту. Алмази такого кольору можливо виростити досить великими (до 2 карат).
3. Блакитний. Камені можуть мати як небесний відтінок, так і насичено-синій. За забарвлення цих тонів відповідають домішки бору. Найчастіше вирощені блакитні алмази мають вагу 1,25 карата.

Можна змінювати базову забарвлення синтетичних діамантів, піддаючи їх додаткової обробки. Наприклад, якщо використовувати в якості каталізатора нікель, буде синтезований загадковий чорний діамант. За допомогою радіоактивного опромінення можна надавати алмазів зелений колір. Піддавши їх в подальшому нагріванню до 900 ° C, отримують кристали приємною медово-золотистого забарвлення, дуже популярні в США. Змінюючи дозу опромінення, можливо отримати камені пурпурного або червоного кольору.

Сфера використання

Часто в суспільстві можна зустріти негативну оцінку штучних алмазів, які сприймаються як підробка. Це абсолютно невиправдано, адже штучно вирощені в лабораторних умовах кристали часто перевершують природні аналоги за фізичними характеристиками. Сьогодні синтезовані камені успішно застосовуються в промисловості (в тому числі, вони незамінні при створенні новітнього технологічного обладнання) і ювелірної індустрії.

Серед використовуваних в світі на поточний момент діамантів половина має штучне походження. У промисловості їх частка підвищується до 90%.

Це стало можливо завдяки унікальним властивостям синтезованих каменів:

• за рахунок своєї твердості вони застосовуються для обробки великої кількості матеріалів і буріння породи;
• довговічність дозволяє використовувати кристали в високоточному обладнанні, при виробництві комп'ютерних чіпів і мікросхем;
• необроблені алмази йдуть для виготовлення медичної та лазерної техніки;
• муассаніта високої чистоти і якості знаходять застосування в ювелірній справі.

Робити висновки про популярність штучних діамантів можна виходячи з частоти їх використання при виготовленні ювелірних виробів. Естетичні властивості таких каменів знаходяться поза конкуренцією.

Якісна огранювання муассаніта дозволяє йому іскритися і переливатися не гірше справжнього діаманта. Його відправляють в золото, срібло, платину. Сьогодні ювелірні вироби з муассаніта популярні в усьому світі.

Відмінність муассаніта від природного алмазу

Муассаніт - єдиний з аналогів, який не тільки наздоганяє за властивостями справжній алмаз, але і перевершує його. Головна відмінність полягає в зовнішніх характеристиках. Його коефіцієнт заломлення світла на 25% вище, ніж у природного каменю, тому в променях сонця муассаніт виблискує набагато яскравіше. Дисперсія натурального мінералу також істотно нижче. За іскристості він в десятки разів програє муассаніта.

До недавнього часу було проблемою отримати цей аналог повністю прозорим. У ньому неминуче присутній жовтуватий відтінок різного ступеня інтенсивності. Сьогодні ця проблема вирішена, що дозволило муассаніта повністю затьмарити природний діамант.

Різницю між камінням одного розміру можна виявити візуальним порівнянням. Найчастіше муассаніт буде давати більше блиску і гри світла, ніж справжній кристал.