Лабораторный бриллиант что это

Искусственные бриллианты: как называются, из чего делают искусственный алмаз и как он используется в промышленности

Алмаз ювелирного качества – одно из самых совершенных творений природы. Достаточно взглянуть на бриллиант чистой воды – и сразу понимаешь: вот он, Идеал! Человек горд и амбициозен: он стремится не только скопировать шедевры природы, но и усовершенствовать их.

Синтетический бриллиант – это абсолютная копия природного алмаза, но лишенная недостатков, присущих натуральному минералу. Чтобы создать технологии, позволяющие выращивать сияющие кристаллы в лабораторных условиях, Человечеству пришлось проделать долгий путь.

Да, искусственные алмазы стоят дешевле природных аналогов и не имеют инвестиционной ценности. Однако для их добычи не используется каторжный труд (блокбастер «Кровавый алмаз» смотрели?), не наносится ущерб природе, да и украшения с синтетическими бриллиантами доступны большему числу любителей драгоценностей.

Как появились синтетические алмазы?

Природные алмазы ювелирного качества достаточно редки, да и добыча их – весьма дорогостоящий процесс. Это обуславливает очень высокую цену на эти поистине королевские камни.

Алмазы образуются на огромных глубинах, под чудовищным давлением, а затем, в ходе вулканических процессов, выносятся ближе к поверхности. Они залегают в гигантских кимберлитовых трубках, и чтобы добыть один алмаз, привлекательный с ювелирной точки зрения, нужно переработать сотни тонн породы.

Процесс образования алмазов растягивается на сотни миллионов лет. Их запасы постепенно истощаются, что вызывает неуклонный рост цен. Именно поэтому бриллианты естественного происхождения представляют серьезный интерес в плане инвестиций.

Попытки создать искусственный бриллиант предпринимались давно – аж с позапрошлого века, когда была открыта формула алмаза. Чарующие камни оказались обычным углеродом, то есть, близкими родственниками обычного графита и каменного угля. А необыкновенную твердость, прозрачность, блеск и прочие черты, присущие алмазу, углерод обрел благодаря особой кубической кристаллической решетке.

Долгое время состояние науки и техники не позволяло получить кристалл алмаза в искусственных условиях. Ученые периодически сообщали о якобы удачных попытках вырастить алмаз, однако до середины прошлого столетия они были фальсификацией.

Золотые серьги из коллекции «Бриллианты Якутии» (перейти в каталог SUNLIGHT)

Пальма первенства в этом отношении принадлежит шведскому ученому Бальцару фон Платену – ему в 1953 году удалось впервые получить алмаз в искусственных условиях. А затем технология производства была усовершенствована уже американскими исследователями.

Первые искусственные алмазы появились на рынке несколько лет спустя, ученые других стран научились выращивать алмазы в лабораториях, но до настоящего успеха было еще далеко: синтетические минералы не отличались высоким качеством и могли использоваться исключительно в технических целях.

Со временем технологии совершенствовались, и в 1970 году Герберту Стронгу и Роберту Уэнторфу из американской корпорации General Electric удалось наконец получить алмазы ювелирного качества весом до одного карата. Но использованная ими технология оказалась нерентабельной: себестоимость производства синтетических камней приближается к цене натуральных алмазов, а то и превосходит ее.

Самый крупный алмаз ювелирного качества из известных на данный момент был выращен в 2015 году. Чистейший бриллиант в 10,2 карата был огранен из заготовки в 32,26 карата. А его автором стала компания из Санкт-Петербурга New Diamond Technology.

Недавно в прессу просочились сведения о том, что украинские ученые превзошли российских: им удалось получить искусственный алмаз весом аж в 109 карат. Подробности технологии пока не разглашаются, посему судить о правдивости этой истории сложно.

На данный момент лидерами в производстве искусственных алмазов являются компании из США, Японии и России. А на предприятиях Поднебесной ежегодно клепают миллиарды карат бриллиантов, но очень низкого качества, для технических нужд.

Название искусственных бриллиантов

Запомните: искусственный бриллиант называется… Да так он и называется: искусственный или синтетический бриллиант или алмаз. Могут существовать некоторые торговые наименования, но алмаз остается таковым по определению.

Искусственно выращенный бриллиант имеет такие же характеристики, как и природный прототип: он состоит из чистого углерода, столь же бескомпромиссно тверд, прозрачен, практически невосприимчив к агрессивным химикатам и так далее. Более того, он лишен изъянов, присущих природному собрату (трещин, пятен и иных дефектов).

Золотые серьги с жемчугом и бриллиантами (перейти в каталог SUNLIGHT)

Искусственный бриллиант – не имитация и не подделка, а минерал искусственного происхождения. Отличить его от природного алмаза не сможет даже ювелир, не располагающий оборудованием для спектрографии, а что говорить о простом обывателе?

Искусственные бриллианты тоже могут проходить сертификацию, но они оцениваются отдельно от природных собратьев. В частности, российский 10-каратный бриллиант был сертифицирован Международным геммологическим институтом (IGI) в Гонконге.

Обыватели, а зачастую – и продавцы некоторых ювелирных магазинов, зачастую называют искусственными бриллиантами всевозможные имитации. Но между понятиями «синтетический алмаз» и «имитация» лежит пропасть!

Фианит

В химическом плане фианит – это кубический цирконий. Фианит является разработкой советских ученых, пытавшихся получить камень, сходный с алмазом по оптическим свойствам, но куда менее дорогой.

Это у них получилось, и теперь фианиты используются как при производстве оптического оборудования, так и для изготовления бюджетных ювелирных изделий. Внешне они похожи на алмазы, но не обладают такой игрой цвета, гораздо мягче и со временем могут помутнеть. Зато стоят очень недорого!

Муассанит

Перед вами самый качественный и дорогой заменитель алмаза на современном рынке. Но тут наблюдается смешение понятий. Муассанит – минерал природного (скорее всего, космического) происхождения. Кристаллы его крайне невелики и в ювелирной промышленности не используются.

Зато искусственный аналог муассанита карборунд распространен гораздо шире. Именно он используется в качестве вставок в украшения. Карборунд приближается по твердости к алмазу (9,5 по шкале Мооса) и значительно опережает его по способности выдерживать нагревание. Он блестит даже ярче, чем бриллиант!

Лейкосапфир

Лейкосапфир – бесцветный корунд, который часто называют белым сапфиром. Белые сапфиры стоят значительно дешевле своих синих собратьев и часто выступают в роли «бриллиантов» в украшениях среднего ценового сегмента. Они практически не мутнеют, проявляют выдающуюся твердость и прозрачность – словом, весьма качественная и недешевая имитация.

Синтез корунда гораздо проще и дешевле, чем получение искусственного происхождения, поэтому ювелиры часто работают именно с лейкосапфирами искусственного происхождения.

Корунды – славное семейство, включающее не только сапфиры, но и рубины. Эти камни практически идентичны по свойствам и химическому составу, за исключением добавок, определяющих цвет.

Рутил

Рутил – один из самых дешевых и низкокачественных аналогов бриллианта. В химическом плане – это оксид титана, в физическом – природный мутный кристалл бурого цвета. Для ювелирных целей он малопригоден.

Однако в середине прошлого столетия рутил научились делать искусственно, причем придавая ему внешний вид бриллианта. На тот момент это было прорывом в ювелирной промышленности, и украшения с «титанией» или «радужным камнем» заполонили прилавки магазинов. Но искусственный рутил достаточно мягок и склонен к помутнению.

Стальные серьги в подарочной упаковке с кристаллами Swarovski (перейти в каталог SUNLIGHT)

Стразы

В эту группу входят разнообразные имитации бриллиантов, созданные на основе стекла. Обычную стекляшку сложно перепутать с благородным камнем, но ювелиру Георгу Страссу удалось приблизиться к идеалу хотя бы визуально. Он разработал технологию нанесения металлической пудры на поверхность стекла, что позволило получить эффектный «бриллиантовый» блеск.

Цена страз колеблется в широчайших пределах: от копеечной для безделушек китайского производства до весьма кусачей для знаменитых кристаллов Сваровски. Однако самый качественный страз даже близко не стоит к бриллианту, а царапается он практически как обычное стекло.

Стразы Swarovski имеют уникальный состав, поэтому так высоко ценятся в мире. Маэстро более века назад разработал технологию производства искусственного хрусталя, которая по сей день остается секретной и непревзойденной.

Из чего делают искусственные бриллианты

На данный момент известно несколько технологий производства искусственных бриллиантов. Однако одни очень сложны и дороги, другие не позволяют получить алмазы высокого качества.

Наиболее часто бриллианты делают из алмазов, полученных по следующим технологиям:

Технология HPHT считалась исчерпавшей себя, пока не произошло чудо. Тот самый крупнейший питерский алмаз сделан именно по HPHT. Так что имеются все шансы на то, что испытанная временем технология выйдет на новый уровень.

Искусственно синтезируют не только традиционные бесцветные алмазы, но и их окрашенных собратьев. Добавление азота дарит алмазу лимонную желтизну, бор – пронзительный голубой цвет, облучение способно окрасить его в зеленый или красный цвет.

Где применяют синтетические алмазы?

Как говорилось выше, искусственный бриллиант отличается от настоящего лишь происхождением: со всех других точек зрения эти минералы идентичны. А это значит, что сфера применения искусственных алмазов точно такая же, как у природного камня.

Подавляющее большинство искусственных алмазов изготавливается целенаправленно для технических нужд. Они используются при производстве режущего инструмента и абразивов, электроники и оптических приборов, медицинского оборудования и буровых установок.

Золотое кольцо с бриллиантами (перейти в каталог SUNLIGHT)

Лучшие экземпляры, отличающиеся чистотой и достаточно крупными размерами, превращаются в бриллианты и украшают кольца, браслеты, кулоны, серьги, броши и прочую ювелирку.

Цена искусственных алмазов

Вопреки распространенному заблуждению, цена синтетического алмаза не так уж мала (если говорить о минералах ювелирного качества). На сегодняшний день рыночная цена синтетического бриллианта едва ли вполовину меньше, чем стоимость природного аналога с соответствующими характеристиками.

Например, в США традиционные помолвочные кольца с однокаратными искусственными бриллиантами дешевле аналогичных с природными камнями всего на треть. И их раскупают!

Наука не стоит на месте, просвещенная публика все больше склоняется в сторону синтетических бриллиантов – да здравствует тренд на экологичность! Так что в скором времени ожидается совершенствование технологий и получение искусственных бриллиантов превосходного качества по более низким ценам.

Однако вряд ли от этого подешевеют царственные природные камни, так что алмазодобытчики могут не волноваться: спрос на натуральные бриллианты не обнулится никогда!

Источник

Как отличить искусственные бриллианты

Сегодня можно с уверенностью констатировать тот факт, что синтетические бриллианты перестали быть лабораторной редкостью и вышли на рынок в качестве альтернативы природным алмазам. Поэтому мы спешим рассказать Вам о современных методах идентификации искусственно выращенных алмазов ювелирного качества.

Благодаря активной контекстной рекламе интернет-магазинов, представляющих муассаниты как “синтетический аналог бриллиантов”, некоторые наши клиенты ошибочно относят синтетические бриллианты к имитациям бриллиантов, но это в корне неверно. Такие имитации, как фианиты и муассаниты, которые только выглядят похожими на алмазы, на самом деле имеют совершенно отличные от алмазов химические и физические свойства и легко распознаются геммологами без каких либо инструментов. В случае с лабораторно выращенными бриллиантами все гораздо сложнее.

В редких случаях эксперт может распознать искусственное происхождение бриллианта, используя стандартное оборудование для тестирования драгоценных камней. Но в данный момент, для точной идентификации происхождения алмаза необходимо использовать передовые научные инструменты, лидером в области диагностики бриллиантов традиционно является лаборатория GIA, создавшая обширную базу данных о геммологических свойствах алмазов.

Классифицирование алмазов по типу

Начиная с 30-х годов ХХ века ученые начали отмечать общие черты некоторых алмазов. На основании различий в прозрачности под воздействием ультрафиолетового излучения они сгруппировали алмазы в две основные категории, называемые сегодня тип I и тип II. В 1959 году они обнаружили, что атомы азота являются основной химической примесью в алмазах, но в отличии от типа I, алмазы типа II ее не содержат.

В геммологических лабораториях алмазы типа I и типа II различают между собой по различию в прозрачности под коротковолновым ультрафиолетовым излучением. При этом, для окончательного разделения потребуется применение инфракрасной спектроскопии, технологии, доступной лишь крупным научным центрам.

Как растет алмаз

Технологии синтеза бриллиантов

Первый искусственный алмаз был получен в середине 1950-х годов в виде крошечных кристаллов. Потребовалось 40 лет для того, чтобы вырастить крупные кристаллы алмазов, пригодные для использования в ювелирных изделиях. Совершенствование технологии выращивания бриллиантов продолжается и по сей день и с каждым годом все больше компаний вовлекается в этот процесс. В след за De Beers, свои подразделения по производству и огранке синтетических бриллиантов открыли практически все крупнейшие игроки на рынке ювелирных алмазов. Подавляющее большинство мощностей по производству искусственных бриллиантов, на сегодняшний день, сосредоточено в Китае.

Синтез HPHT

В технологии HPHT алмаз выращивается в маленькой капсуле, в которой создается очень высокое давление. Внутри капсулы исходный материал алмазного порошка растворяется о флюсе расплавленного металла, а затем кристаллизуется на затравке с образованием кристалла синтетического алмаза. Бриллиант синтезируется от нескольких недель до месяца и более.

Кристаллы синтетического алмаза HPHT обычно имеют кубические грани в дополнение к октаэдрическим. Поскольку формы кристаллов натурального алмаза и алмаза выращенного методом HPHT различны, отличаются и их внутренние схемы роста, что служит одним из самых надежных способов диагностирования подобных алмазов.

Получающиеся в результате огранки синтетические HPHT бриллианты часто демонстрируют визуальные особенности, такие как неравномерное распределение цвета, зонирование флуоресценции и паттерны зернистости связанные с крестообразной структурой начальной затравки. Также весьма распространенные случайные включения темного металлического флюса (возможны слабые магнитные свойства). В некоторых случаях бриллиант проявляет стойкую фосфоресценцию после выключения ультрафиолетовой лампы. Эти синтетические алмазы могут быть идентифицированы с использованием лабораторных методов, например, спектроскопии.

Большинство выращенных HPHT бриллиантов желтого, оранжево-желтого или коричневато-желтого цвета. Почти все они относятся к типу Ib, который редко встречается в природных бриллиантах.

Создание бесцветных бриллиантов с помощью технологии HPHT нетривиальная задача, так как необходимы ингибиторы, способные удалить из растущего кристалл алмаза атомы азота. Кроме того скорость роста бесцветного алмаза (типа IIa или слабого типа IIb) с приемлемой чистотой, ниже чем для синтетического алмаза типа Ib, что требует более длительного времени роста и большего контроля за параметрами температуры и давления. На сегодняшний день эти проблемы решены и установки последнего поколения позволяют выращивать бесцветные или голубые кристаллы для бриллиантов свыше 10 карат.

Добавление бора в систему роста приводит к появлению синих кристаллов. Другие цвета, такие как розовый или красный, могут быть получены в результате обработки облучением или нагревом уже выращенных алмазов.

Синтез CVD

Технология CVD подразумевает под собой рост алмаза внутри вакуумной камеры, заполненной газом, содержащим углерод, например, метаном. С помощью лазера разрушаются молекулы газа и атомы углерода осаждаются на подготовленные затравочные пластины. Кристаллизация занимает несколько недель, при этом выращиваются несколько алмазов одновременно. Точное количество зависит от размера камеры и числа ячеек, в которых происходит рост. Синтезированные алмазы часто имеют графит на внешних поверхностях и коричневый цвет, которые удаляется термической обработкой перед огранкой в бриллиант.

Большинство CVD бриллиантов имеют коричневые или сероватые оттенки, но если при синтезе используется небольшое количество азота или бора, могут образоваться желтые, розово-оранжевые или синие кристаллы. Бесцветные алмазы легче получать с помощью этого метода, но для их роста требуется больше времени. На данный момент, считается, что большая часть бесцветных бриллиантов, выращенных по технологии CVD это коричневые алмазы обесцвеченные помощью технологии HPHT. CVD алмазы чаще всего относятся к типу IIa, а также имеют другие гематологические свойства, нежели алмазы, созданные по технологии HTHP. Они более прозрачны, демонстрируют более равномерную окраску (в случае сохранения оттенка или фантазийного цвета) и имеют собственный “полосатый” паттерн при просмотре через скрещенные поляризационные фильтры. Так же для CVD бриллиантов характерны микроскопические включения графита.

Как и HPHT, технология CVD продолжает улучшаться, предлагая потребителям всё большие размеры и лучшие характеристики чистоты. На сегодняшний день, встречаются бриллианты, выращенные по технологии CVD и имеющие вес более 4 карат.

Идентификация синтетических бриллиантов

За последние 10 лет на рынке лабораторного синтеза алмазов ювелирного качество появилось большое количество компаний. Они постоянно улучшают характеристики чистоты и цвета, а также вес, выращиваемых бриллиантов. Несмотря, на это ведущие лаборатории вроде Международного Геммологического Института (IGI) и Геммологического Института Америки (GIA) встречают синтетические бриллианты крайне редко, в основном неосознанно отправленные как натуральные бриллианты. Хорошим показателем редкости синтетических алмазов служит тот факт, что специализированный сертификат для выращенных бриллиантов был введен крупнейшей лабораторией GIA только в 2019 году. Пионером выступила лаборатория IGI, предложившая отдельный сертификат для синтетических бриллиантов гораздо раньше GIA. Поэтому большинство искусственных бриллиантов на рынке сегодня имеют сертификат IGI.

Для идентификации происхождения алмаза необходимо несколько видов оборудования, в том числе рефрактометр, ультрафиолетовая лампа, бинокулярный микроскоп, полярископ и некоторые дополнительные инструменты тестирования, стоимость которых может составлять сотни тысяч долларов, так как по мере дальнейшего улучшения качества синтетических бриллиантов их все сложнее отличить от натуральных.

Цветные синтетические алмазы, выращенные по технологии HTHP часто имеют неравномерную окраску, которую можно увидеть на просвете с помощью микроскопа и, при необходимости, погрузив ограненный камень в воду или минеральное масло, чтобы минимизировать поверхностные блики. Такое цветовое зонирование обусловлено тем, как примеси, такие как азот, интегрируются в кристалл алмаза по мере его роста. Иногда природные алмазы, так же, демонстрируют цветовое зонирование, но оно отличается от геометрически-идеальной схемы HPHT алмазов.

Лабораторные HPHT бриллианты часто содержат непрозрачные черные включения затвердевшего металла, имеющие характерный отблеск. Алмазы с подобными включениями могут иметь магнитные свойства. Бриллианты, выращенные по технологии CVD не имеют металлических включений, хотя могут содержать включения графита или какого-либо другого минерала.

Если просмотреть натуральный бриллиант между двумя поляризационными фильтрами, ориентированными под углом 90 градусов друг к другу, бриллиант часто демонстрирует ярку перекрестную штриховку или мозаичный рисунок интерференции (деформации) цветов. Эта интерференция возникает в результате воздействия на кристалл давления, когда он находился глубоко по поверхностью Земли или во время его экстракции на поверхность в результате извержения. В отличии от природных, синтетические алмазы растут в среде, практически, равномерным давлением, они не подвергаются экстремальным нагрузкам поэтому не показывают какого либо рисунка деформации.

В лаборатории GIA используется прибор DiamondView визуализирующий флуоресценцию тестируемых бриллиантов, тем самым позволяя выявить характерные закономерности роста кристалла алмаза. К сожалению, стоимость данного прибора не позволяет применить его в отечественных лабораториях.

Настоящей проблемой для ювелирной отрасли является проверка мелких бриллиантов, партии которых зачастую представляют смесь из тысяч натуральных и синтетических бриллиантов. Огромной популярностью на зарубежных выставках, сегодня, пользуется экспресс-тест мелких бриллиантов, осуществляемый экспертами GIA с помощью специально разработанной автоматической установки.

Сегодня производство синтетических бриллиантов настолько популярно, что лаборатория GIA приобрела собственное оборудования для выращивания и последующего исследования бриллиантов по технологии CVD.

Источник

Искусственные бриллианты: как называются, как делают, для чего используют

Человек всегда старался постоянно что-то скопировать у природы. И совершенно понятно почему: мы не можем придумать чего-то более совершенно и качественного, чем те вещи, которые уже существуют вокруг нас. Человеческие самолеты похожи на птиц, наши высокоэтажные дома чем-то напоминают муравейники и т.д. Тут можно вспомнить огромное количество примеров, однако, речь не о том.

Сегодня мы с вами попытаемся разузнать, что такое искусственные бриллианты? На первый взгляд – это обычные яркие блестящие камни, которые неопытному глазу никак не отличить от настоящих кристаллов, выращенных в природных условиях, но не все так просто. Еще мы немного заглянем в технологию получения искусственных бриллиантов и в сферы их применения. Интересно?

Для каких целей используются искусственные кристаллы алмазов?

Основная сфера применения искусственных бриллиантов – это, конечно же, ювелирка. Проблема тут очень банальная. Натуральных камней на всех не хватает. Да, по миру уже открыто огромное количество мест добычи природных бриллиантов, однако все равно камушков очень мало, и в основном они достаются самым богатым людям мира сего. На прилавках обычных магазинов в основном лежат прекрасные искусственные бриллианты. Если вас эта новость немного поразила, то не расстраивайтесь. На самом деле синтетические камни по своим характеристикам намного примечательнее, чем их натуральные собратья. И это не удивительно, так как в природе идеально соблюсти условия выращивания кристаллов очень сложно, а вот в лаборатории это сделать не составляет никакого труда. Поэтому натуральные бриллианты обладают мелкими нюансами, по которым их чаще всего и отличают от искусственных камней.

Алмаз – это писк креативности природы, которая соединила в одном кристалле самый красивый и при этом самый прочный камень.

С момента синтеза первых искусственных алмазов в начале 50-х годов, интерес к этому уникальному, с точки зрения физических свойств, углеродному материалу возрос многократно. В кристалле алмаза все связи очень прочны. Это происходит потому, что атомы образуют непрерывный трехмерный каркас. Поэтому алмаз считается самым твердым веществом, найденным в природе. А еще его кристаллы сильно преломляют свет, поэтому самоцвет, погруженный в воду, практически незаметен.

Около 80% создаваемых алмазов применяются в промышленности и других областях человеческой жизни. Например, в производстве подшипников, наконечников для сверл. Совсем мелкие алмазы и осколки, непригодные для огранки, идут в качестве абразива для изготовления алмазного инструмента, необходимого для обработки твердых материалов и огранки самих алмазов.

Большую роль синтетический алмаз играет в электронике. Из них создают иглы, прослойки в микросхемах и счетчиках, чтобы сохранить теплопроводность и сопротивление. И это только примерный рынок сбыта, где можно реализовать качественные искусственные камни.

Самая главная роль производства алмазов сегодня – это применение камней в высокотехнологичных сферах. Кристаллы необходимы для создания мобильных телефонов.

Еще бриллианты используются при воспроизводстве лазерных лучей, применяемых в медицине: с их помощью лечат множество смертельных заболеваний. Поэтому, роль синтетических камней огромна.

Из чего делают искусственные бриллианты

История возникновения первых синтетических алмазов очень интересная. Наука никогда не стояла на месте и путем множественных и длительных экспериментов, человеку все-таки удалось получить красивейший по виду кристалл в искусственной среде. В основном синтетические алмазы сделаны из графита, однако чтобы превратить один материал в другой, человеку требует совершить не один круг танца с бубном. Давайте разберемся в уже отработанных и «новопридуманных» технологиях создания искусственных бриллиантов, чтобы понять, как это делается.

Немного истории или кто первым создал искусственный бриллиант

В природной среде алмазы образуются на глубине в несколько сот километров под поверхностью земли, при высокой температуре и давлении, а затем выносятся на поверхность магматическими породами.

Этот процесс много лет пытались сымитировать в лаборатории еще с 18-го века. Тогда ученым стало понятно, что алмаз по своему строению является углеродом. Но реально первые настоящие достойные внимания синтетические кристаллы получились только в середине ХХ-го века. Технология, разработанная в те годы, до сих пор остается самым распространенным коммерческим способом получения недорогих технических алмазов и алмазного порошка.

Огромное количество заявлений о синтезе искусственных алмазов было задокументировано в период между 1879 и 1928 годами. Ученые проанализировали все эти документы, но ни одно из открытий не подтвердилось. В 1939 году советский ученый О. Лейпунский вычислил необходимые для успешного исхода опытов величины давления: минимум 60.000 атмосфер. Но только в 1972 году этому человеку был выдан диплом на открытие закономерности образования алмазов. Систематические исследования по выращиванию алмазов были целенаправленно запущены в 1940-х в США, Швеции и СССР. Впервые воспроизводимый синтез был выполнен в 1953 году: шведский ученый Бальцар фон Платен сконструировал установку, в которой кубический образец сжимался шестью поршнями с разных сторон. 15 сентября 1953 года на ней были получены первые в мире искусственные алмазы.

Для производства неприродных кристаллов используется несколько технологий. Исторически первый, и основной на сегодня – использование высокого давления и высокой температуры (high pressure high temperature – HPHT). Оборудование для этого метода – многотонные прессы, которые могут развивать давление до 5 ГПа при 1500 °C. Второй метод – химическое осаждение из газовой фазы (chemical vapor deposition — CVD).

Классический способ № 1 HPHT

Конечно, подробности и нюансы технологии создания дорогущих кристаллов вам никто и никогда не расскажет в открытом доступе, так как некоторые захотят повторить технологию. Но некоторые моменты доступны человеку в СМИ.

HPHT процесс используется в промышленности для серийного производства алмазов.

Внутрь небольшой емкости складывают исходные материалы: графит и железо-никелево-кобальтовый расплав, выступающий в качестве растворителя и катализатора. Эту емкость обжимают с помощью пресса. Это необходимо для создания внутри емкости давления в размере от 50 тысяч атмосфер. Внутри резервуара поддерживается высокая температура – около 1300 градусов. Ученые говорят, что примерно в таких условиях рождаются алмазы в земных недрах. Растут такие кристаллы достаточно быстро: тридцатикаратный камень белого цвета (размером примерно в 2 сантиметра) выращивают всего за триста часов.

Таким способом производят около двадцати миллиардов карат искусственных алмазов в год. Сегодня, в эпоху освоения нанотехнологий, этот способ не считается самым перспективным, но, тем не менее, современные умы и наука значительно улучшили классическую технологию. Например, российская компания New Diamond Technology (NDT), основанная в Санкт-Петербурге, стала недавно рекордсменом в выращивании крупных алмазов именно по традиционному методу. Если еще каких-то 20 лет назад двухкаратный самоцвет считался гарантированно природным кристаллом, то сейчас на производстве выращивают все более и более крупные синтетические алмазы, которые по красоте и своим свойствам превосходят природные. А некоторые производители еще и устроили состязание на предмет, кто вырастит самый большой искусственный бриллиант в мире.

Специалисты считают, что ювелирный рынок будет все больше и большие переходить на искусственные аналоги, и проблема не только в цене. Сегодня экологические мотивы играют все большую роль в выборе покупателем того или иного камня. Синтетические камни создаются с помощью современных высоких технологий совершенно без вмешательства в природу, что играет немаловажную роль.

Химический метод № 2 CVD

Химическое осаждение кристаллов из газовой фазы – это метод получения алмазов, в котором камень формируется за счет налипания атомов углерода из водород-углеродной газовой смеси на базу (подложку).

CVD-процесс не требует высокого давления, что значительно упрощает технологию изготовления камней.

Несмотря на то, что CVD метод проще получить в лабораторных условиях, он имеет один недостаток. Эти алмазы очень часто содержат загрязнения из кремния. Это происходит по причине осаждения на подложку атомов, распыленных со смотровых окон рабочей камеры.

Взрывные методы получения кристаллов бриллиантов

Как ученые научились получать искусственный алмазы, используя ультразвук

Еще один инновационный метод базируется на обработке графита при помощи высокомощного ультразвука. Сейчас этот метод демонстрируется в основном в лабораторных условиях.

Себестоимость получения алмазов таким способом сопоставима с HPHT-процессом, но качество получаемых алмазов заметно хуже. Эта методика синтеза кристаллов очень простая, но хорошие результаты были получены всего двумя научными сообществами, за счет этого технология пока не получила промышленного воплощения.

Как вы уже поняли, искусственно выращенный бриллиант по своим характеристикам ничем не отличается от его природного аналога.

Ученые говорят, что оптимизация всех этих процессов значительно улучшит и удешевить технологию получения алмазов, и в ближайшем будущем она может стать лидирующей на рынке.

Как называются искусственные бриллианты

Как вы уже поняли синтетические алмазы – это выращенные человеком кристаллы, которые создаются из того же углерода, что и натуральные. Эти камни имеют аналогичную природным самоцветам структуру, состав и физические свойства.

Однако есть еще одна группа камней, с прекрасным названием “бриллиантовые аналоги”. Что это за камни?

Мyaccaнит

Самый качественный, прочный и дорогой искусственный бриллиант. Химически этoт камень представляет собой карбид кремния или кapбopyнд. Этот кристалл равнодушен к внешним aгpeccивным воздействиям, лишен дефектов типa шероховатости или черных включений, присущих натуральному минералу.

Фианит

Этот камень представлен во многих цветах: от черного до белого прозрачного. Степень чистоты, яркости и блеска у этого минерала намного ниже чем у алмазов, что заметно влияет на стоимость вставок. Фианит тяжелее равного по размерам алмаза. Эта характеристика служит маркером при определении происхождения кристалла. Фианит сияет нe тaк яpкo, кaк бриллиант, но лучше отбрасывает блики.

Бесцветный сапфир

Прозрачный бесцветный сапфир – это прекрасный по внешнему виду драгоценный камень. Самоцвет непревзойденно красив, обладает высокой твердостью, из-за чего меньше подвергается износу, а благодаря яркому блеску очень похож на бриллиант. Иногда его называют лейкосапфиром.

Такие самоцветы находят применение как в качестве центральных вставок в изделиях из золота и платины, так и могут быть более доступной альтернативой «обсыпки» из бриллиантов. Размеры прозрачных неокрашенных корундов в ограненном виде редко превышают 5 карат.

Стразы

Стразы – это еще один заменитель бриллиантов. В качестве основы для создания таких вставок служит обычно стекло или полимер из акрила. Название для этих кристаллов было получено в честь ювелира Георга Страсса, который придумал технологию нанесения металлической пудры на стекло, для придания ему блеска.

Цены на искусственные алмазы

Если вы захотите по стоимости сравнить искусственный камень с натуральным кристаллом, то поймете, что цена может отличаться в два, три и больше раз. Тут строгой оценки дать просто невозможно.

По данным специалистов компании «Алроса», мирового российского лидера по добыче природных алмазов, объем производства синтетических кристаллов к 2025 году будет сопоставим с объемами добываемых природных алмазов.

В отличие от природных, искусственные камни намного красивее с точки зрения их внешнего вида. Однако технология создания также не на 100 % идеальна, поэтому камни тоже отличаются по блеску, прозрачности, цвету и другим параметрам.

Итак, из чего же состоит цена камня. Давайте разберемся подробно.

Караты

Карат – это единица измерения веса бриллианта. Иногда для определения веса бриллианта используется система баллов, где 100 баллов приравниваются к одному карату, то есть к 0,2 грамма. По некоторым оценкам считается, что цена бриллианта прямо пропорциональна его весу, это правило особенно верно для природных камней, но не всегда для искусственных представителей.

Чистота

Лабораторные бриллианты, как и природные, могут содержать в себе включения, т.е. внутренние дефекты камня, образующиеся в процессе его формирования. Часто включения бывают не различимыми невооруженным глазом, а только при помощи специальных микроскопов. Любые видимые включения в значительной мере снижают стоимость бриллианта.

Геммологический институт Америки (Gemological Institute of America) – инстанция, которая занимается разработкой правил сравнения камней, оценивает цвет бриллианта буквами от D до Z, где D – совершенно бесцветный кристалл. Такие камешки считаются наиболее ценными. Бриллианту, обладающему различимым цветом, присваивается более низкая оценка. Искусственный бриллиант в той же степени может обладать окраской, что и природный бриллиант. Некоторые лаборатории экспериментируют с созданием бриллиантов фантазийных цветов: желтых, синих, голубых и розовых.

Лабораторный бриллиант всегда будет дешевле природного, поскольку стоимость камня напрямую зависит от его происхождения.

Огранка

Об огранках бриллиантов и о том, как обрабатывают природные и синтетические алмазы, вы можете прочесть тут.

Сертификация

Обычно в лаборатории обязательно отмечают камень при помощи микроскопического символа. Это делается для того, чтобы при проверке эксперт смог увидеть, что данный самородок выращен искусственным путем. Но все же это делается не всегда. Поэтому крайне важно запрашивать сертификат даже при покупке искусственного камня.

Форма

Форма бриллианта также оказывает сильное влияние на его стоимость. Причем здесь разницы нет, натуральный камень рассматривается или лабораторный.

Стоимость украшений с искусственными бриллиантами

Говорить о стоимости искусственных камней вне украшений, пожалуй, не стоит. Ведь мы сможем дать только слишком приблизительную оценку, которая не совсем интересна обыденным читателям. Давайте лучше поговорим о стоимости камней непосредственно вставленных в ювелирные украшения.

Например, роскошное кольцо из красного золота весом в 2,35 грамма с 29 бриллиантами будет стоить от 40 тысяч рублей. А небольшое кольцо на 1,97 грамм с 26 бриллиантами на 0,092 карата с чистотой камня 2 и качеством 3А будет стоить от 20 тысяч рублей.

В ближайшем будущем цены на настоящие алмазы будут все больше и больше расти. Специалисты это связывают с тем, что природные рудники кристаллов постепенно истощаются.

Золотые серьги на 2,04 грамма с английским замком в красном золоте с белыми 36-ю бриллиантами весом 0,183 карата будут стоять около 20 и более тысяч рублей. А маленькие гвоздики в красном золоте с двумя мелкими бриллиантами по 17 граней каждый весом 0,049 карат стоят сегодня от 25 тысяч рублей.

Намного дороже будут стоять браслеты со вставками из бриллиантов. Красивая вещица в красном золоте с 38 бриллиантами в 17 граней по 0,099 карат общим весом в 3,28 г обойдется в 50 и более тысяч. А такая же вещица с черными камнями весом в 9,29 грамм с 19-ю бриллиантами на 0,72 карата будет стоить от 100 тысяч рублей.

Итак, вы, наверное, уже поняли, что если вы хотите прикупить любимой подарок из настоящего природного камня, то придется продать почку, возможно и не одну. Да, мы конечно, шутим, никто ничего вам продавать не предлагает. Просто мы пытаемся для вас привести такой пример стоимости, который будет понятен для каждого. Гонка за настоящими камнями – это удел самых богатых мира сего. Простой люд больше покупает искусственные камни. По внешнему виду они не менее привлекательны, чем настоящие и более доступны по цене.

Источник