Umetni diamant: ime, proizvodnja

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Diamanti privlačijo človeštvo že od antičnih časov. Izjemna lepota teh kamnov je privedla do njihove uporabe za ustvarjanje različnega nakita. Vendar so pozneje ljudje odkrili druge uporabne lastnosti diamantov - njihovo edinstveno moč in trdoto. Da bi zadostila potrebam proizvodnje, narava ni ustvarila veliko tega materiala, zato so ljudje imeli idejo, da bi diamante izdelali umetno.

Vrednost diamanta

Diamant velja za edinstven kamen z redko kombinacijo pomembnih lastnosti: močna disperzija, visoka toplotna prevodnost, trdota, optična prosojnost, odpornost proti obrabi. Zaradi svojih fizikalnih in mehanskih lastnosti so diamanti zelo cenjeni ne le s strani strokovnjakov za nakit, temveč se pogosto uporabljajo tudi v različnih panogah. Torej, ta dragulj se uporablja v medicini, optiki in mikroelektroniki.

Ampak za popolno izpolnjevanje proizvodnih potreb čisteganaravni diamanti so zelo težki in precej dragi. Zaradi tega je človeštvo začelo razmišljati o tem, kako narediti umetni diamant. Sintetični kamen ni moral imeti le pomembnih lastnosti pravega diamanta, temveč mora imeti tudi popolnejšo kristalno strukturo, kar je zelo pomembno za visokotehnološka področja.

Kako so nastali sintetični diamanti

Potreba po izdelavi sintetičnega kamna se je pojavila že zelo dolgo nazaj. Toda v praksi se je izvajalo šele v 20. stoletju. Do takrat znanstveniki niso mogli izmisliti tehnologije za izdelavo diamantov, čeprav so lahko ugotovili, da so sorodniki z navadnim ogljikom. In po nekaj desetletjih je nastal prvi sintetični diamant, ki je bil pridobljen iz grafita pod vplivom visoke temperature in tlaka s faznim prehodom. Od tega trenutka se je začela proizvodnja umetnih diamantov, ki se danes uporabljajo v številnih elementih različne opreme in orodij.

Diamond Production Technologies

V našem času se za pridobivanje sintetičnega kamna uporablja več tehnologij, od katerih ima vsaka svoje značilnosti. Najbolj zanesljiva, a najdražja tehnologija je izdelava diamanta iz kristalnega ogljika, ki ga damo v posebno stiskalnico za obdelavo. Najprej se materialu, ki ga je treba obdelati, dovaja voda z močnimi črpalkami. To ustvarja visok pritisk. Voda nato pod delovanjem hladilnega sredstva zamrzne, zaradi česar se tlak poveča do 10-krat. NaNa zadnji stopnji je komora, v kateri se nahaja ogljik, povezana z električnimi pnevmatikami in za nekaj delčkov sekunde se dovaja močan tok. Pod hkratnim vplivom temperature in tlaka se grafit spremeni v trd kamen. Po tej fazi stiskalnico odtajamo, tekočino odcedimo in izvlečemo končni umetni diamant.

Gojenje diamantov z metanom

Za proizvodnjo sintetičnega kamna uporabljajo tudi enostavnejšo tehnologijo – metodo eksplozije, ki omogoča gojenje umetnega kristala pod vplivom metana. Zelo pogosto pride do proizvodnje umetnih diamantov po dveh tehnologijah. Dejstvo je, da je v prvem primeru mogoče dobiti najvišji odstotek donosa diamantov, vendar bodo zelo majhni. Druga tehnologija vam omogoča znatno povečanje nastalega sintetičnega kamna s pihanjem z metanom pod vplivom temperature približno 1100 ºС. Eksplozijska metoda omogoča pridobitev umetnega diamanta katere koli velikosti.

Vrste umetnih diamantov

Dandanes se proizvajajo številne vrste sintetičnih diamantov: kubični cirkonij, moissanit, nosorogovo, feroelektrični, rutil, fabulit, cerusit. Najbolj popoln ponaredek diamanta je kubični cirkonij ali kubični cirkonij. Gre za cirkonij. Zato so mnogi že večkrat slišali ime umetnega diamantnega cirkona. Čeprav nima nič opraviti z naravnim dragim kamnom.

Zionite je značilna visoka trdota, visoka stopnja disperzije in loma. Zahvaljujoč njihovilastnosti, ta kamen popolnoma posnema pravi diamant in se pogosto uporablja v industriji nakita. Tudi strokovnjaki s prostim očesom težko ločijo ponaredek od originala, saj igrajo na enak način.

Moissanite velja za najkakovostnejši analog diamanta. Ima enake fizikalne lastnosti kot naravni kamen, glede optičnih lastnosti pa je še boljši. Njegova edina pomanjkljivost je, da je slabša glede na trdoto.

Okrasni kamni iz svinčenega stekla, sestavljeni iz svinčevega oksida, so še posebej priljubljeni. Zaradi svoje sestave se ti kamni neverjetno igrajo na svetlobi in imajo enak sijaj kot diamanti.

Kje se uporabljajo sintetični diamanti

Umetni diamant pogosto uporabljajo tovarne nakita za izdelavo razkošnega nakita, ki ne le izgleda lepo, ampak je tudi zelo dostopen. Lažni kamni izgledajo enako dobro in se dobro nosijo.

Prav tako je gojenje umetnih diamantov sestavni del sodobne industrije. Na njihovi podlagi se proizvajajo težka orodja: brusilne plošče, diamantne žage, polirne plošče, dleta, svedri, skalpeli, noži, različni rezalniki in pincete. Tehnike in oprema iz diamantnega materiala omogočata obdelavo najbolj trpežnih zlitin in surovin. Poleg tega diamant zagotavlja največjo natančnost v strojih in instrumentih.

Kako ustvariti umetni diamant doma

Nekateri strokovnjaki pravijo, da je sintetični diamant mogoče vzgojiti doma. Toda samostojna proizvodnja umetnih diamantov bo zahtevala veliko truda in časa. Povedali vam bomo, kako iz soli pridelati mineral, ki po videzu bežno spominja na diamant.

Za ustvarjanje takšnega kamna boste torej potrebovali kuhano vodo, kuhinjsko sol, kemično steklo, čist list papirja in laboratorijski filter. Najprej morate pripraviti majhen kristal. Če želite to narediti, morate čašo 1/5 dela napolniti s soljo, polovico preliti s toplo vodo in premešati. Če se raztopi, morate dodati še malo. Sol je treba dodajati, dokler se ne raztopi. Nato raztopino filtriramo v drugo posodo, v kateri bo kamen zrasel, in pokrijemo s papirjem. Raven raztopine je treba ves čas spremljati. Kamen ne sme biti v zraku. Če je raztopina izhlapela, morate pripraviti novo in jo dodati.

Ljudje, ki so izvajali takšne poskuse, trdijo, da bi moral domači umetni diamant v enem tednu opazno zrasti.

Cena umetnega diamanta

V sodobnem svetu so sintetični kamni zasedli ločen segment trga nakita. Pridobivanje umetnih diamantov se nenehno izboljšuje. Znanstveniki izumljajo nove kamne, ki v trenutku pridobijo ogromno popularnost, medtem ko starejši izgubijo povpraševanje in postopoma izginjajo s trga. Na primer, sredi 20. stoletja so umetni rutil vstavili v nakit, da bi posnemali diamante. Potem jezamenjan s kubičnim cirkonijem. In v 90. letih. vse prejšnje imitacije diamanta so bile zamenjane z moissanitom.

Cene za umetni diamant so odvisne od velikosti, reza in proizvodne tehnologije. Mnogi ljudje zmotno verjamejo, da so sintetični kamni navadno steklo in v njih ne vidijo nobene vrednosti. Toda v resnici so takšni diamanti pogosto vredni veliko denarja, nekateri pa so precej redki. Torej lahko druge vrste umetnih diamantov stanejo več kot naravni.

Med sintetičnimi diamanti veljajo za najbolj priljubljene kubične cirkonije različnih barv. Njihova povprečna cena na karat v razrezani obliki se giblje od 1 do 5 ameriških dolarjev. In dobro znani diamantni analog moissanita je veliko dražji - 70-150 ameriških dolarjev na karat.

Pomemben dejavnik pri oblikovanju cen kamnov je barva. Torej, stroški rumenega diamanta znašajo 40–50 dolarjev za 0,2 karata, za oranžno-roza kamen, odvisno od velikosti, pa boste morali plačati približno 3000 dolarjev.

Svetovni voditelji

V zadnjih letih veljajo za vodilne v proizvodnji sintetičnega kamna Kitajska, Japonska, ZDA in Rusija. Kitajska najbolj aktivno razvija to smer, ki nenehno izumlja nove tehnologije sinteze.