Výroba a pestovanie diamantu: syntetický lesk

Diamantové vyžarovanie zdobilo tento svet od dávnych čias. Prvá zmienka o diamantoch alebo diamantoch nás prináša 50 storočí do minulosti. Starí Gréci, Arabi, Egypťania a Rimania rôzne volal tieto brilantné kamene, ale takmer všetky z týchto mien zdôraznili svoje špeciálne vlastnosti. Neuveriteľná sila, nadpozemský lesk diamantov a ich krása vždy priťahovali pozornosť ľudí. Dlhý a dlhý čas ich vlastníctvo bolo k dispozícii iba ľuďom s mocou.

Odvtedy uplynulo obrovské množstvo rokov. Svet sa zmenil bez uznania. Ľudia sa stali mnohokrát viac a vyrábajú všetko potrebné pre život v priemyselných smeroch. To naopak vyžaduje obrovské množstvo vzácnych drahokamov. Klasická ťažba prestala riešiť obrovský dopyt už v polovici 20. storočia.

Avšak od nepamäti sa ľudia snažili nájsť náhradu drahých prírodných minerálov za použitia iných kameňov a spôsobov ich spracovania na dosiahnutie vonkajšej podobnosti s originálmi. Imitácie sa celkom úspešne podarilo predať neskúseným ľuďom, ale skúsení klenotníci ľahko identifikovali falošný, či už je vyrobený zo skla alebo skalného kryštálu a tiež z minerálu zirkónu.

Dlhá cesta k úspechu

Ale všetci ľudia hľadali nielen vonkajšiu podobnosť, ale aj identitu s fyzickými vlastnosťami "kráľa kameňov". Iba na hranici 18. a 19. storočia vedci dokázali plne študovať Štruktúra a podmienky ich výskytu v prírode. O storočie neskôr začali ľudia pokúšať sa syntetizovať toto bohatstvo interiéru Zeme.

Na tejto ťažkej ceste sa až v roku 1880 stalo zázrak a získali sa niekoľko mikroskopických kryštálov, ktoré neskôr absolvovali všetky skúšky, aby ich identifikovali ako "umelé diamanty". Všetky ostatné pokusy, ešte neskôr, boli neúspešné napriek zdanlivo prvému úspechu. Iba v polovici minulého storočia vedci zo Švédska dokázali zrealizovať starý sen o ľudstve a potom sa svetu predstavili skutočné syntetické diamanty.

Prielom sa uskutočnilo v niekoľkých krajinách naraz. Nasledujúci rok, po úspechu európskej spoločnosti ASEA, GE oznámila svoje úspechy. Plody jej práce sa považujú za prvé priemyselné syntetické minerály. O pár rokov neskôr, v americkom Detroite, bol vyrobený a uvedený na predaj prvý veľká šarža umelých diamantov. Odvtedy sa výroba syntetických minerálov iba zvýšila a polovica objemu tohto drahého zdroja má neprirodzený pôvod.

Moderné metódy syntézy

Moderné metódy pestovania diamantov sa vykonávajú iba tromi spôsobmi. Pre priemyselnú výrobu syntetických minerálov sa však na základe ekonomickej účelnosti uplatňujú len dve z nich:

1. Termobarická metóda. (HPHT)
2. Metóda elektrického oblúka. (CVD)

Prvou technológiou je vysoká teplota, pri obrovskom dynamickom tlaku, proces syntézy minerálov z uhlíkových surovín za prítomnosti špeciálnych kovových katalyzátorov. Táto metóda vám umožní rásť umelý diamant, na sedem dní.

Technológia elektrického oblúka, považovaná za modernejšie a rastúce diamanty, trvá len niekoľko dní. Potreba plynných uhlíkových surovín a údržba elektrického oblúka pre túto technológiu znižuje spotrebu energie v porovnaní s prvou metódou. Rýchlosť výroby však viac než za všetky náklady.

Umelé "smaragd"? jednoduchý

Všetky syntetické diamanty, umelo získané ako výsledok syntézy, majú žltý odtieň. Nezáleží na tom, kedy sa používajú kryštály v priemyselnom sektore a úplne neprijateľné pre použitie syntetických minerálov pri výrobe šperkov. A potom v priebehu sú rôzne techniky, ktoré už dlho známe ľuďom a teraz bezkamenné kamene získavajú krištáľovú transparentnosť.

Avšak, poskytnúť akýkoľvek odtieň farby tiež nie je veľmi náročná úloha. A teraz blikajú tváre s umelými diamantmi, príjemným moderným ľudstvom, rovnako ako pred tisíckami rokov. Vďaka určitým technologickým obmedzeniam, až do nedávnej doby, umelý diamant nebol nikdy nebol veľkosť viac ako jeden karát. Vychádzajúc z toho ľudia kupujúci drahé šperky sa chránili pred nadobudnutím umelých kameňov. Koniec koncov, diamant má veľkosť troch karátov, akoby to bol prírodný pôvod. Ale nové a nové pokroky v priemysle výroby diamantov robia túto metódu zraniteľnou, pretože aj teraz sa pestovanie kryštálu 300 karátov nachádza ďaleko od stropu.

Nenechajte sa oklamať.

Uvedomujúc si, že teraz je na trhu šperkov, kde tradične používané prírodné diamanty, je tiež nasýtený umelými kameňmi, kupujúci so špeciálnym prístupom starostlivosti k akvizíciám. Koniec koncov, nikto v správnej mysli príde s myšlienkou kúpiť syntetický diamant za cenu prirodzeného. Napriek všetkej podobnosti vo vzhľade, "falošný" má vlastnosti, ktoré sú charakteristické len umelým diamantom:

1. Taký kameň reaguje na silný magnet.
2. Pri pohľade na silný mikroskop sa nachádza "zrnitá" štruktúra.
3. Spektrometrická analýza odhalila prítomnosť katalytických kovov v syntetickom diamante produkovanom metódou HPHT.
4. Bezchybná "čistota" minerálu vo veľmi veľkom prírastku samozrejme odhaľuje umelú povahu kameňa.

Samozrejme, tento typ výskumu sa v bežnej situácii nezdržiava, avšak odvolanie na špecializovanú inštitúciu vybavené spektrografickými a laserovými analytickými nástrojmi zaručuje ochranu proti podvodom.

Diamanty v priemysle

Vzhľadom k tomu, že syntetický diamant je takmer horší svojou tvrdosťou ako prirodzená, takmer všetka vysoká kvalita rezné a brúsne nástroje, vytvorené pomocou tohto materiálu. Je ťažké preceňovať úlohu pestovaných drahokamov pri výrobe polovodičových výrobkov. Umelé diamanty vyrábané metódou elektrického oblúka (CVD) sa vo veľkej miere používajú pri výrobe vysokovýkonných laseri pre vojenské a lekárske potreby ľudstva. Výroba a pestovanie diamantov na použitie v priemysle dnes je viac ako 5 miliónov karátov. Vedúci predstavitelia sú krajiny ako USA, Japonsko, Taiwan. V iných krajinách dochádza tiež k rýchlemu rastu tohto typu výroby.

A čo nás?

V Rusku, so syntetickými diamantmi, sa veci trochu pomalšie, no napriek tomu v krajine existuje niekoľko inscenácií na základe vedeckých inštitúcií, ktoré sú veľmi úspešné pri zlepšovaní metodologickej časti procesu rastúcich kryštálov. Ak vezmeme do úvahy, že na konci minulého storočia sme "vynechali" zo závodu na výrobu syntetických diamantov a len pomerne nedávno vrátil sa do súťaže, potom úspechy sú pôsobivé. Najmä bol riešený problém rastu diamantov veľkých rozmerov termobarickou metódou.

A čo bude ďalej?

Dnes je takmer nemožné predstaviť si, ako by človek mohol žiť bez umelých diamantov. Vystupujúc iba ako pokus o syntetizáciu, čo príroda obdarilo ľudstvo, nakoniec vytvorili celé odvetvia a spustili technológie, nad ktorými ľudia už nemyslia.

Elektronika doslova obrátila všetky ľudské poznatky o našom svete. Špecializované laserové zariadenia pracujú v popredí medicíny a vracajú stratený zdravotný stav. Sľubné technológie sľubujú umelým kryštálom dlhodobú a trvalú účasť v najpopulárnejších odvetviach vedy, výroby a zábavy. Pre nich je súťaž, dokonca aj prírodné kryštály nemôžu. Vychádzajúc z toho, syntéza diamantov z uhlíkových surovín, zostane prioritou priemyselného rozvoja. No a okrem umelého diamantu, nikdy neztratí miesto v klenotníctve, prinášajúc veľkú potešenie sudcom z tenkých strán a lesk vlastný iba tomuto kameňu.