Імітація діаманта: види, назви, способи отримання і використання

Імітація діаманта – це питання, над яким працювала велика кількість вчених. Виник він після появи теорії, що можна штучно відтворити природний алмаз. У природних умовах камінь зустрічається рідко, і його не можна назвати досконалим. Оскільки популярність таких каменів висока, також, як і потреби людей, розглянемо підробки діамантів, як називаються, і в яких умовах створюються.

Створення каменів у лабораторії – підробка чи ні

Діаманти, створені штучним шляхом із синтетичних матеріалів, неправильно називати копіями. Це обумовлено тим, що для їх виготовлення використовуються ідентичні матеріали, але вони отримані різними способами. Справжній діамант і підробка відрізняються тим, що в першому випадку мінерал народжується в природі, а в другому – відбувається від рук людини.

Штучні камені володіють всіма властивостями справжніх алмазів:

• висока міцність;
• здатність проводити тепло;
• ідентичні показники опірності;
• виражений блиск;
• характерна структура;
• однаковий коефіцієнт заломлення.

Єдиною відмінністю підробки під діамант буде те, що вона не має яких-небудь дефектів. За рахунок такої особливості їх використовують як у ювелірному виробництві, так і в промисловості. За статистикою, не більше 20 % натуральних каменів придатні для використання їх в прикрасах. Інші 80 % мають тріщини, вкраплення, помутніння. Якщо використовувати при створенні синтетичних каменів якісні матеріали, то відрізнити натуральний камінь від підробки дуже складно, навіть маючи сучасне обладнання.

Відмінність наукових і народних назв

Багато вчених працювали в області імітації діамантів. «Зроблено в СРСР» – таке маркування можна побачити на коштовних прикрасах з «діамантами» часів Радянського Союзу. У сфері, де активно займаються «вирощуванням» синтетичних каменів, вони називаються відповідно до технології виробництва.

Якщо створення відбувається за участю високого тиску і температури, то використовується абревіатура HPHT, а маркування CDV вказує на те, що використовувалася методика хімічного осадження з пари. Не завжди імітація діаманта виступає в якості повноцінної копії. У народі вони більше відомі як фіаніт, муассанит, страз, сегнетоелектрик, рутил, фабулит. Проте найпопулярнішим вважається діоксид цирконію, який не має схожих рис із справжнім діамантом.

За незнання більшість людей все підроблені камені називає фианитом. Природно, таке визначення не можна вважати правильним. Однак саме він відмінно справляється з роллю імітації алмазу, оскільки блищить на сонці, переливається фарбами, що обумовлено високою заломлюючої здатністю. За рахунок цього фіаніт нерідко використовують в ювелірних виробах.

Історія появи штучних діамантів

Після того, як у природі були виявлені натуральні алмази, встановилася гіпотеза щодо того, що їх неможливо виростити в штучних умовах. Приблизно в 1797 році, після того, як вдалося встановити, що камінь складається з вуглецю, учені почали міркувати про можливості їх лабораторного «вирощування».

Перші спроби реалізувати ідею припадають на 1926 рік, але вони не увінчалися успіхом. Зразок, який отримали вчені, мало скидався на справжній камінь. Однак цей досвід вважається відправною точкою для проведення подальших випробувань і досліджень. В 1941 році на це звернула увагу компанія General Electrics.

Спочатку передбачалося, що технологія буде полягати в розігріві вуглецю до 3000 градусів Цельсія під тиском 5 ГПа. Розвинути її до кінця не вийшло, оскільки почалася друга світова війна. Дослідникам і працівникам компанії знадобилося 10 років для того, щоб вони знову змогли повернутися до цієї роботи.

Хорошої якості камінь (імітація діаманта) вдалося отримати тільки в 1953 році. Його вже можна було використовувати в масовому виробництві. Єдиним недоліком став надмірно малий розмір, що не дозволило впровадити їх у ювелірне виробництво, тому алмази пішли в промисловість.

Відносне рішення проблеми довелося на 1970 рік, однак максимальний розмір синтетичного каменю знаходився в межах його ваги в 1 карат. В сучасних лабораторіях все інакше. У Книзі рекордів Гіннесса зареєстрований найбільший у світі діамант, створений в штучних умовах. Його маса становить 34 карата.

Яких кольорів бувають підроблені камені

Природна імітація діаманта – це складний і тривалий процес. Тому сьогодні підробки отримують у спеціальних лабораторіях. Багатьох споживачів цікавить, наскільки широка колірна гамма синтетичних каменів. На жаль, вибір настільки малий, що обмежується лише блакитним і жовтим відтінком.

Нарівні з цим більшою популярністю завжди користувалися прозорі «діаманти», але для їх створення потрібно багато часу і зусиль. Процес отримання безбарвних каменів ускладнюється тим, що вчені повинні постійно контролювати процес і не допустити потрапляння в склад бору або азоту.

Для отримання штучних діамантів синьої гами використовується бром (його додають на певному етапі виробництва). Відтінок може змінюватися від густого насиченого тону до світлого, ледве вловимого блиску. Камені жовтого кольору «вирощують» з додаванням азоту. Іноді роблять і чорні алмази. У цьому випадку використовується нікель.

У яких сферах застосовують штучні діаманти

Приблизно 80 % всіх підроблених каменів використовується в різних галузях промисловості. Зокрема, їх застосовують для виготовлення підшипників, наконечників для свердел. Якщо зразок малого розміру, то він стане в нагоді для переробки в крихту або пил. В подальшому нею будуть обробляти поверхню ножів, а також інструменти для шліфування.

Особливу роль процес імітації діаманта відіграє у виробництві електроніки. З цього матеріалу в подальшому роблять голки, деякі деталі мікросхем, прошарку в чіпах. Завдяки цьому можна зберегти тепловодность і рівень опору. З діамантів, створених за технологією CVD, роблять деталі для мобільних телефонів. Вони активно використовуються для створення медичних лазерних променів. Це лише деякі області збуту, де можна реалізовувати якісні підроблені камені.

Технології отримання

Оскільки відомо, що в лабораторних умовах можна «виростити» діаманти, слід зрозуміти, як це відбувається. На сучасних заводах практикується всього дві технології. Першою з’явилася методика HPHT, і вона на сьогодні залишається найбільш популярною. Процес відбувається за рахунок розігріву вуглецю під тиском до критичних високих температур. Основним достоїнством вважається низька вартість підробки діаманта.

Наступна технологія – CVD. Для більш простого розуміння процесу необхідно представити камеру, заповнену вуглецевим газом. В подальшому він буде осаживаться на пластину з кремнію за рахунок нагрівання або за допомогою НВЧ-променів. Результатом всіх дій є отримання пластини товщиною до 3 мм Саме тому такі діаманти часто використовують в електроніці і оптики.

Існують лабораторії, які спеціалізуються на вирощуванні синтетичних діамантів, які використовують «вибухову» технологію, яка допомагає отримувати алмазну крихту. Специфіка процесу в тому, що при вибуху створюється підвищений тиск, а також виділяється багато тепла. Якщо вчасно не занурити камеру в воду, то каміння перегріються і перетворяться в графіт.

Технологія не є досконалою, оскільки та сама дорогоцінна крихта знаходиться всередині графіту. Щоб її отримати, доведеться пройти процес вимивання (пласт кип’ятять добу в азотній кислоті при 250 градусах Цельсія). Більш сучасні лабораторії все ще працюють над новою методикою – отриманням підроблених каменів допомогою ультразвукової кавітації. Але вона в даний час знаходиться в стадії тестування.

Сучасна технологія отримання підроблених діамантів

У середині 1999 року вчені знайшли спосіб отримання алмазу з праху тварин або людини. Через 3 роки ця методика була винесена на загальний суд. За рахунок широкого розголосу бізнес по створенню діамантів з останків став дуже прибутковим. Оскільки технологія розвивається, сьогодні не потрібно використовувати весь прах для отримання каменю. Досить буде попелу з локони волосся.

Весь процес отримання каменю триває приблизно 12-14 тижнів, а його вага буде становити від 0,25 до 2 карат.

Скільки коштує прикраса з підробленого діаманта

Саме слово “імітація” змушує людей думати, що ювелірні прикраси з таких каменів будуть коштувати дешево. Потрібно сказати, що така думка помилкова, а іноді підробка обходиться значно дорожче, ніж природний діамант.

Причин цього кілька, наприклад, за видом їх дуже складно відрізнити, можна отримувати «камінь чистої води» і не турбуватися, що він потьмяніє. На ціну, в першу чергу, впливає вага діаманта, але також враховується методика створення і якість огранювання. Найчастіше для підробок вибирають фіаніт (діоксид цирконію). Його вартість за 1 карат – в межах 1,5-6 доларів, а от якщо використовувати муассанит, то доведеться віддати 75-100 доларів.

Порівняльна характеристика

За зовнішнім виглядом синтетичні камені і природні діаманти візуально, без використання спеціальних інструментів, не відрізняються. Тому можна задуматися про створення власного бізнесу з «вирощування» алмазів. Нижче в таблиці наведені найбільш значущі параметри натуральних і підроблених каменів.

Виходячи з наявних даних, стає зрозуміло, що обидва каменю володіють однаковими характеристиками. Єдиною відмінністю буде лише тривалість «зростання» алмазу в натуральних і штучних умовах. У першому випадку на це йдуть мільйони років, а в другому буде потрібно всього кілька годин. Алмаз – вичерпний ресурс, і незабаром його не стане, тому імітація діамантів завжди буде користуватися попитом.