人工ダイヤモンド: どのように見え、どのように入手され、どこで使用されますか?

ダイヤモンドは、石が重い負荷と高温に耐えることを可能にする構造の独特の密度によって区別されます。この特性は、宇宙実験と開発、医療機器と精密時計の製造、および原子力産業で使用されます。カット後、美しい鉱物はダイヤモンドに変わり、宝石商から高く評価されています。現代の技術により、人工的な条件でそれを作成することが可能になり、品質を損なうことなく価格を下げることができます.

人工ダイヤモンドは、1993 年以来、工業規模で積極的に使用するために生産されてきました。 その品質は非常に高かったため、宝石商は石の真正性を判断するために特別なテストを実施する必要がありました。 平均的な消費者にとって、違いはまったく明らかではなかったため、多くの企業がクリスタルを使用して豪華なジュエリーを作成し始めました.

現代の研究所では、この合成石のいくつかのタイプが栽培されています：セルサイト、ファブライト、ラインストーン、強誘電体、モアッサナイト。 最も美しく純粋なものは、「キュービックジルコニア」と呼ばれる二酸化ジルコニウムの立方体と考えられています。 業界の多くの分野で使用されており、ファッション ハウスの Thomas Sabo と Pandora のコレクションを補完しています。

人工的に成長したダイヤモンドの主な特徴:

• 天然石に比べて低コストです（価格は10〜15分の1です）。
• 切断の容易さ;
• 硬度に影響を与える隠れた欠陥（気泡、亀裂）がないこと。
• カット後の本物のダイヤモンドの完全な模倣。

美しい石の愛好家の間では、不自然な石の性質についても意見が分かれていました。 彼らの中には、本物のダイヤモンドだけが悪霊を追い払い、所有者を損傷や邪眼から守り、商務を助けることができると信じている人もいます。

近年、人工的に作成された石は、有名なブランドのDiamond Foundry、Helzberg's Diamond Shops、LifeGemによって開発されています.環境への害が最小限であるため、米国でのこのビジネスは最も収益性が高く有望であると考えられています。 さらに、多くの地質学的実験は、自然界でのダイヤモンドの形成期間が終わったことを証明しています。 したがって、新しい鉱床の開発はすぐに過去のものになります。

本物のダイヤモンドは数世紀にわたって人気があります。王室の衣服や王冠を飾った高価なダイヤモンドは継承され、多くの国の国庫の金準備に含まれていました。 今日でも、カットされた鉱物は年々価値が高まる最高の投資です。

最初の人工ダイヤモンドは、1950 年に ASEA 研究所のスウェーデンの科学者によって入手されました。研究の後、彼らの経験は1956年にアメリカのゼネラル・エレクトリック社によって繰り返され、技術が改善されました。 数十年の間に、合成鉱物の色合い、形、大きさを変えることを可能にする新しい方法と開発が現れました. 1967年、宝石用原石の養殖で特許を取得。

ソビエト連邦での生産の歴史は、前世紀の 50 年代後半に物理高圧研究所で合成された最初の石から始まります。 しかし、この方向への積極的な研究は、1946 年に多くの科学論文と計算を発表した科学者 O. I. Leipunsky によって行われています。

モスクワ高圧研究所の若い科学者が特別なプレスを作成したとき、真のブレークスルーは前世紀の60年代初頭に起こりました。 その助けを借りて、頑丈な石の大規模な生産を確立することができました。その量は1日あたり1000カラットに達しました。 生産されたすべての工業用ダイヤモンドは、ロケットおよび機械工学のニーズに使用され、輸出され、数十億ドルの利益をもたらしました。

近年、ロシアでは民間の宝石店や科学研究所によって新しい技術が開発されています。

大手化学会社の研究所で成長した人工ダイヤモンドは、透明度と輝きの点で本物の石と区別するのが困難です。 しかし、知られているすべての方法は多額の投資を必要とし、面倒です。

HPHT または高圧、高温は、最も一般的な技術です。科学者は、合成キュービックジルコニアの基礎として、0.5 mm のサイズの本物の石を置きます。動作原理によれば、オートクレーブに似た特別なチャンバーでは、少なくとも1400°Cの温度と55,000気圧の圧力の組み合わせが作成されます。 さまざまな化合物、グラファイトの層が天然ベースに重ねられています。

このような露出の10日後、強力なシグマ結合が形成され、ベースの周りのジョイントが硬くて透明な石に形成されます.

この技術は、人工鉱物の栽培における最初の技術の 1 つです。高品質のダイヤモンドを作成するために、特に強力でシャープなダイヤモンド コーティングを作成する必要がある場合に広く使用されます。 すべてのコンポーネントとダイヤモンド基板は、真空を作成する特別なチャンバーに配置されます。 メタンで満たされた後、電子レンジの操作でよく知られているマイクロ波への暴露が始まります。高温では、炭素の化学化合物が溶け始め、ベースと結合します。

CVD技術により、本物に引けをとらない高品質なダイヤモンドが得られます。それらに基づいて、眼科における耐摩耗性のコンピューターボード、誘電体、および超薄型メスに代わる技術が開発されています。

最新の開発の 1 つは、爆薬合成の方法です。これは、爆発による化学混合物の急激な加熱と、その後の結果として生じる鉱物の凍結の組み合わせに基づいています。 その結果、結晶炭素から生成された天然の特性を持つ合成ダイヤモンドが生まれます。 しかし、コストが高いため、化学者は石塊を合成するための新しいオプションを探す必要があります。

すべてのダイヤモンドの中で、合成石は市場の 10% しか占めていません。安価なキュービック ジルコニア クリスタルは、女性のジュエリーの製造に使用されます。 有名なファッション ハウスは、イブニング ドレス、ハンドバッグ、靴を飾り、特別な装飾に使用しています。

人工ダイヤモンドの 90% 以上が産業界で使用されています。 主な行き方:

• 高精度の研削盤、硬質材料を切断するための工具。
• マイクロエレクトロニクスおよびコンピューター製造;
• 防衛産業;
• ロボティクス;
• 眼科手術用の独自のレーザー。
• 機械工学;
• 冶金の新しい工作機械。
• ロケット科学。

最近の進歩には、人工レンズを作るための合成ダイヤモンドの使用が含まれます。 移植手術は、カットの清潔さと軽さにより、インプラントが患者にとって理想的であることを示しています。

産業界では、天然の結晶に非常に似ている合成ダイヤモンドを生産しているため、それを特定するには一連の実験室でのテストが必要です。 最も一般的な違いを見てみましょう。

• すべての人工的に成長したダイヤモンドには特別な刻印があります。 製品を製造した会社または研究所の名前を示します。

• 検査には、虫眼鏡ではなく、強力な顕微鏡を使用することをお勧めします。 ワークショップでは、紫外線下で半透明のスペクトログラフを使用して欠陥を検出します。

• 本物のダイヤモンドは電磁場に反応しません。 この特性は、テスト方法として使用できます。合成石は強力な磁石に引き付けられます。

• 自宅でダイヤモンドを識別する必要がある場合は、白い厚紙に置きます。 よく調べてみると、高圧下で炭素層が形成される際に発生する成長ゾーンが見えてきます。

• 天然石は最小の単結晶から作られるため、均一な構造をしています。 非天然物は、顕微鏡で詳細に調べると、多数の微細な結晶で構成されているように見えます。

わずか 10 ～ 15 秒で、合成石と天然石を 95 ～ 98% の精度で区別し、結晶の品質と構造に関する最大の情報を提供します。

合成ダイヤモンドの製造については、次のビデオで説明されています。