Mākslīgais dimants: nosaukums, ražošana

Dimanti ir piesaistījuši cilvēci kopš seniem laikiem. Šo akmeņu ārkārtējais skaistums bija to izmantošanas iemesls, lai radītu dažādus rotājumus. Tomēr vēlāk cilvēki atrada arī citas noderīgas dimantu īpašības - to unikālo izturību un cietību. Lai apmierinātu ražošanas vajadzības, daba neradīja daudz šī materiāla, tāpēc cilvēkiem bija ideja - mākslīgi ražot dimantus.

Dimantu vērtība

Diamonds tiek uzskatīts par unikālu akmeni ar retu svarīgu īpašību kombināciju: stipra dispersija, augsta siltuma vadītspēja, cietība, optiska caurlaidība, nodilumizturība. Pateicoties to fizikālajām un mehāniskajām īpašībām, dimantus augstu vērtē ne tikai rotaslietas eksperti, bet arī plaši izmanto dažādās nozarēs. Tātad šis dārgakmens tiek izmantots medicīnā, optikā un mikroelektronikā.

Bet pilnībā apmierināt tīro dabisko dimantu ražošanas vajadzības ir ļoti grūti un diezgan dārgi. Šī iemesla dēļ cilvēce sāka domāt par to, kā padarīt mākslīgo dimantu. Sintētiskajam akmenim ir ne tikai svarīgas reālās dimanta īpašības, bet arī ideāla kristāla struktūra, kas ir ļoti svarīga augsto tehnoloģiju jomās.

Kā radās sintētiskie dimanti?

Nepieciešamība izveidot sintētisko akmeni radās jau sen. Bet praksē to īstenoja tikai XX gadsimtā. Līdz tam laikam zinātnieki nevarēja izstrādāt dimantu izgatavošanas tehnoloģiju, lai gan viņiem izdevās konstatēt, ka viņi ir radinieki ar parastu oglekļa dioksīdu. Pēc vairākām desmitiem gados tika izveidots pirmais sintētiskais dimants, kas tika iegūts no grafīta augstās temperatūras un spiediena ietekmē ar fāzu pāreju. No šī brīža tas sāka ražot mākslīgos dimantiem, kurus tagad izmanto daudzos dažādu iekārtu un instrumentu elementos.

Dimantu ražošanas tehnoloģijas

Mūsdienās sintētiskā akmens ražošanai tiek izmantotas vairākas tehnoloģijas, katrai no tām ir savas īpašības. Visuzticamākā, bet visdārgākā tehnoloģija ir kristāliskā oglekļa dimanta ražošana, kas tiek nodota apstrādei speciālā presē. Pirmkārt, ūdens piegādā materiālam, ko apstrādā spēcīgi sūkņi. Tas rada augstu spiedienu. Tad ūdens sasalst zem dzesēšanas šķidruma iedarbības, kā rezultātā spiediens palielinās līdz pat 10 reizēm. Pēdējā posmā kamera, kurā atrodas ogle, ir savienota ar elektrisko autobusu un ir aprīkota ar jaudīgu strāvu vairākām sekundes daļām. Vienlaicīgi saskaroties ar temperatūru un spiedienu, grafīts tiek pārveidots par cietu akmeni. Pēc šī fāzes preses atkausēšana, šķidrums tiek iztukšots un noņemts gatavais mākslīgais dimants.

Dimanta ar metānu audzēšana

Still izmanto vienkāršāku tehnoloģiju sintētisko akmeņu ražošanai - sprādziena metode, kas ļauj veidot mākslīgo kristālu metāna ietekmē. Ļoti bieži mākslīgo dimantu ražošana notiek saskaņā ar divām tehnoloģijām. Fakts ir tāds, ka pirmajā gadījumā ir iespējams iegūt dimantu lielāko procentuālo ražu, bet tie būs ļoti mazi. Otra tehnoloģija ļauj būtiski palielināt iegūto sintētisko akmeni, pūšot metānu temperatūrā aptuveni 1100 ° C. Sprādziena metode ļauj iegūt jebkāda izmēra mākslīgo dimantu.

Veidi mākslīgo dimantu

Mūsdienās tiek ražotas daudzas sintētisko dimantu šķirnes: fianīts, moissanīts, kalnrūts, ferroelektrisks, rutila, falulīts, cerussīts. Vislabākais perfektais dimants ir fianīts vai cirkonija kubs. Tas ir cirkonija dioksīds. Tāpēc daudzi cilvēki ir vairākkārt dzirdējuši, ko sauc par mākslīgo dimantu, ko sauc par cirkonu. Lai gan tam nav nekāda sakara ar dabas dārga akmens.

Fianit raksturo augsta cietība, augsta izkliedes pakāpe un refrakcija. Pateicoties tā īpašībām, šis akmens lieliski imitē reālu dimantu un tiek plaši izmantots juvelierizstrādājumu industrijā. Pat eksperti ar neapbruņotu aci nevar praktiski atšķirt viltus no oriģināla, jo tie spēlē to pašu.

Kvalitatīvākais dimanta analogs ir moissanīts. Tam ir tādas pašas fiziskās īpašības kā dabiskajam akmenim, un tas ir pat labāk ar optiskiem parametriem. Vienīgais trūkums ir tāds, ka tas ir zemāks par cietību.

Īpaši populāri ir rhinestones izgatavoti no svina stikla, kas sastāv no svina oksīda. Sakarā ar to sastāvu, šie akmeņi ir pārsteidzoši spēlēti gaismā, un tiem ir spīdums, kas ir identisks dimantu mirdzumam.

Ja tiek izmantoti sintētiskie dimanti

Mākslīgo dimantu plaši izmanto rotaslietu rūpnīcas, lai ražotu luksusa rotaslietas, kas ne tikai izskatās skaisti, bet arī ir ļoti pieņemamām cenām. Produkti ar viltotiem akmeņiem izskatās ne sliktāki un lieliski nodiluši.

Arī mākslīgo dimantu audzēšana ir neatņemama mūsdienu industrijas sastāvdaļa. Pamatojoties uz to, tiek ražoti lieljaudas instrumenti: slīpripas, dimanta zāģi, pulēšanas diski, kalti, urbji, skalpeļi, naži, dažādi knaibles un pincetes. No dimanta materiāla izgatavotie materiāli un aprīkojums ļauj apstrādāt visizturīgākos sakausējumus un izejvielas. Turklāt dimants nodrošina maksimālu precizitāti mašīnās un ierīcēs.

Kā izveidot mākslīgo dimantu mājās

Daži eksperti saka, ka mājās ir iespējams augt sintētisko dimantu. Bet neatkarīgai mākslīgo dimantu ražošanai būs vajadzīgas lielas pūles un laiks. Mēs jums pateiksim, kā izaudzēt minerālu no sāls, ārēji atgādinot dimantu.

Tātad, lai izveidotu šādu akmeni, jums būs nepieciešams vārīts ūdens, sāls, ķīmiskās ierīces, tīra papīra lapa un laboratorijas filtrs. Vispirms ir nepieciešams sagatavot nelielu kristālu. Lai to izdarītu, ielieciet vārglāzi 1/5 daļēji ar sāli, ielieciet pusi silta ūdens un samaisiet. Ja tas ir izšķīdis, tad vajadzēs ielej nedaudz vairāk. Sāls jāpievieno, līdz tā vairs neizšķīst. Tad šķīdumu filtrē citā traukā, kurā akmens augs un pārklās ar papīru. Visu laiku jums ir nepieciešams kontrolēt risinājuma līmeni. Akmens nedrīkst būt gaisā. Ja šķīdums ir iztvaikojis, ir nepieciešams sagatavot jaunu un papildināt.

Cilvēki, kas ir izdarījuši šādus eksperimentus, saka, ka nedēļas laikā mākslīgā dimanta izgatavošana mājās ir ievērojami jāpalielinās.

Mākslīgā dimanta izmaksas

Mūsdienu pasaulē sintētiskie akmeņi ir izveidojuši atsevišķu juvelierizstrādājumu tirgus segmentu. Mākslīgo dimantu ražošana tiek pastāvīgi uzlabota. Zinātnieki izgudro jaunus akmeņus, kas uzreiz iegūst masveida popularitāti, bet vecāki zaudē pieprasījumu un pakāpeniski izzūd no tirgus. Piemēram, 20. gadsimta vidū mākslīgais rutila tika ievietots, lai imitētu dimantiem ornamentos. Tad tas tika aizstāts ar fianītu. Un 90. gados. Visas iepriekšējās imitācijas no dimanta aizstāja moissanītu.

Mākslīgo dimantu cenas ir atkarīgas no izmēra, griezuma un ražošanas tehnoloģijas. Daudzi cilvēki kļūdaini uzskata, ka sintētiskie akmeņi ir parasts stikls, un tajos neredz nekādu vērtību. Bet patiesībā, piemēram, dimanti bieži maksā daudz naudas, un daži no tiem ir diezgan reti. Tādējādi citas mākslīgo dimantu šķirnes var maksāt vairāk nekā dabiskie analogi.

No sintētiskajiem dimantiem vispopulārākās ir dažādu krāsu kubiskais cirkonijs. Viņu vidējā maksa par karātu graustu veidā svārstās no 1 līdz 5 ASV dolāriem. Labi pazīstams moissanīta romiešu analogs ir daudz dārgāks - 70-150 ASV dolāri par karātu.

Būtiski faktori akmeņu cenas veidošanā ir krāsa. Tātad dzeltenās krāsas dimanta izmaksas ir par 40-250 dolāriem par 0,2 kara, bet par oranža-rozā krāsas akmeni atkarībā no izmēra ir jāmaksā apmēram 3000 dolāru.

Pasaules līderi

Pēdējos gados pasaules līderi sintētisko akmeņu ražošanā ir Ķīna, Japāna, ASV un Krievija. Ķīna aktīvi attīstās šajā virzienā, pastāvīgi izgudrojot jaunas sintēzes tehnoloģijas.