Mākslīgais dimants: nosaukums, ražošana

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Dimanti ir piesaistījuši cilvēci kopš seniem laikiem. Šo akmeņu neparastais skaistums ir licis tos izmantot dažādu rotu radīšanai. Taču vēlāk cilvēki atklāja arī citas noderīgas dimantu īpašības – to unikālo spēku un cietību. Lai apmierinātu ražošanas vajadzības, daba neradīja daudz šī materiāla, tāpēc cilvēkiem radās ideja mākslīgi ražot dimantus.

Dimanta vērtība

Dimants tiek uzskatīts par unikālu akmeni ar retu svarīgu īpašību kombināciju: spēcīga dispersija, augsta siltumvadītspēja, cietība, optiskā caurspīdīgums, nodilumizturība. Fizikālo un mehānisko īpašību dēļ dimantus augstu vērtē ne tikai juvelierizstrādājumu eksperti, bet arī plaši izmanto dažādās nozarēs. Tātad šis dārgakmens tiek izmantots medicīnā, optikā un mikroelektronikā.

Bet, lai pilnībā apmierinātu tīras ražošanas vajadzībasdabiskie dimanti ir ļoti grūti un diezgan dārgi. Šī iemesla dēļ cilvēce sāka domāt par to, kā izgatavot mākslīgo dimantu. Sintētiskajam akmenim bija jābūt ne tikai svarīgajām īsta dimanta īpašībām, bet arī perfektākai kristāla struktūrai, kas ir ļoti svarīga augsto tehnoloģiju jomās.

Kā radās sintētiskie dimanti

Nepieciešamība izveidot sintētisko akmeni radās ļoti sen. Bet praksē tas tika veikts tikai 20. gs. Līdz tam zinātnieki nevarēja nākt klajā ar dimantu izgatavošanas tehnoloģiju, lai gan viņi varēja noteikt, ka tie ir radinieki ar parasto oglekli. Un pēc dažām desmitgadēm tika izveidots pirmais sintētiskais dimants, kas tika iegūts no grafīta augstas temperatūras un spiediena ietekmē ar fāzes pārejas palīdzību. No šī brīža sākās mākslīgo dimantu ražošana, kurus mūsdienās izmanto daudzos dažādu iekārtu un instrumentu elementos.

Dimantu ražošanas tehnoloģijas

Mūsu laikā sintētiskā akmens iegūšanai tiek izmantotas vairākas tehnoloģijas, no kurām katrai ir savas īpašības. Visuzticamākā, bet dārgākā tehnoloģija ir izgatavot dimantu no kristāliskā oglekļa, kas tiek ievietots speciālā presē apstrādei. Pirmkārt, apstrādājamajam materiālam tiek piegādāts ūdens ar jaudīgiem sūkņiem. Tas rada augstu spiedienu. Pēc tam ūdens sasalst aukstumaģenta iedarbībā, izraisot spiediena palielināšanos līdz pat 10 reizēm. UzPēdējā posmā kamera, kurā atrodas ogleklis, tiek savienota ar elektriskajām riepām un dažas sekundes daļas tiek piegādāta spēcīga strāva. Vienlaicīgas temperatūras un spiediena ietekmē grafīts tiek pārveidots par cietu akmeni. Pēc šīs fāzes prese tiek atkausēta, šķidrums tiek notecināts un gatavais mākslīgais dimants tiek izņemts.

Dimanta audzēšana ar metānu

Tās izmanto arī vienkāršāku sintētiskā akmens ražošanas tehnoloģiju - sprādziena metodi, kas ļauj izaudzēt mākslīgo kristālu metāna ietekmē. Ļoti bieži mākslīgo dimantu ražošana notiek pēc divām tehnoloģijām. Fakts ir tāds, ka pirmajā gadījumā ir iespējams iegūt vislielāko dimantu procentuālo ražu, taču tie būs ļoti mazi. Otrā tehnoloģija ļauj ievērojami palielināt iegūto sintētisko akmeni, pūšot ar metānu aptuveni 1100 ºС temperatūras ietekmē. Sprādziena metode ļauj iegūt jebkura izmēra mākslīgo dimantu.

Mākslīgo dimantu veidi

Mūsdienās tiek ražoti daudz dažādu veidu sintētisko dimantu: kubiskais cirkonijs, moisanīts, kalnu kalns, dzelzs elektriskais, rutils, fabulīts, kerusīts. Vispiemērotākais dimanta viltojums ir kubiskais cirkonijs jeb kubiskais cirkonijs. Tas ir cirkonija oksīds. Tāpēc daudzi ir vairākkārt dzirdējuši mākslīgā dimanta cirkona nosaukumu. Lai gan tam nav nekāda sakara ar dabīgo dārgo akmeni.

Cionītu raksturo augsta cietība, augsta dispersijas un refrakcijas pakāpe. Pateicoties viņuīpašības, šis akmens lieliski atdarina īstu dimantu un tiek plaši izmantots juvelierizstrādājumu industrijā. Pat eksperti ar neapbruņotu aci diez vai var atšķirt viltojumu no oriģināla, jo viņi spēlē vienādi.

Moissanīts tiek uzskatīts par augstākās kvalitātes dimanta analogu. Tam ir tādas pašas fizikālās īpašības kā dabiskajam akmenim, un optiskās veiktspējas ziņā tas ir vēl labāks. Tās vienīgais trūkums ir tas, ka tam ir zemāka cietība.

Īpaši populāri ir rhinestones no svina stikla, kas sastāv no svina oksīda. Pateicoties to sastāvam, šie akmeņi lieliski spēlē gaismā, un tiem ir identisks dimantu spožums.

Kur tiek izmantoti sintētiskie dimanti

Mākslīgo dimantu plaši izmanto juvelierizstrādājumu rūpnīcas, lai izgatavotu greznas rotaslietas, kas ne tikai izskatās skaisti, bet arī ir ļoti pieejamas. Viltus akmeņi izskatās tikpat labi un labi valkājas.

Arī mākslīgo dimantu audzēšana ir mūsdienu rūpniecības neatņemama sastāvdaļa. Uz to pamata tiek ražoti lieljaudas instrumenti: slīpripas, dimanta zāģi, pulēšanas diski, k alti, urbji, skalpeļi, naži, dažādi griezēji un pincetes. No dimanta materiāla izgatavotās tehnikas un iekārtas ļauj apstrādāt visizturīgākos sakausējumus un izejvielas. Turklāt dimants nodrošina maksimālu precizitāti iekārtās un instrumentos.

Kā mājās izveidot mākslīgo dimantu

Daži eksperti saka, ka sintētisko dimantu ir iespējams izaudzēt mājas apstākļos. Bet neatkarīga mākslīgo dimantu ražošana prasīs daudz pūļu un laika. Mēs jums pateiksim, kā no sāls izaudzēt minerālu, kas pēc izskata neskaidri atgādina dimantu.

Tātad, lai izveidotu šādu akmeni, jums būs nepieciešams vārīts ūdens, galda sāls, ķīmiskie stikla trauki, tīra papīra lapa un laboratorijas filtrs. Vispirms jums ir jāsagatavo neliels kristāls. Lai to izdarītu, vārglāzē jāuzpilda 1/5 daļa ar sāli, pusi ielej ar siltu ūdeni un samaisa. Ja tas izšķīst, jums jāpievieno nedaudz vairāk. Sāls jāpievieno, līdz tā pārstāj šķīst. Pēc tam šķīdumu filtrē citā bļodā, kurā augs akmens, un pārklāj ar papīru. Šķīduma līmenis vienmēr jāuzrauga. Akmens nedrīkst būt gaisā. Ja šķīdums ir iztvaikojis, jums jāsagatavo jauns un jāpievieno tas.

Cilvēki, kuri veikuši šādus eksperimentus, apgalvo, ka nedēļas laikā mājas mākslīgajam dimantam vajadzētu manāmi izaugt.

Mākslīgā dimanta izmaksas

Mūsdienu pasaulē sintētiskie akmeņi ir ieņēmuši atsevišķu juvelierizstrādājumu tirgus segmentu. Mākslīgo dimantu iegūšana tiek pastāvīgi uzlabota. Zinātnieki izgudro jaunus akmeņus, kas uzreiz iegūst milzīgu popularitāti, savukārt vecāki zaudē pieprasījumu un pamazām izzūd no tirgus. Piemēram, 20. gadsimta vidū rotaslietās tika ievietots mākslīgais rutils, lai atdarinātu dimantus. Tad tāaizstāts ar kubisko cirkoniju. Un 90. gados. visas iepriekšējās dimanta imitācijas tika aizstātas ar moisanītu.

Mākslīgā dimanta cenas ir atkarīgas no izmēra, griezuma un ražošanas tehnoloģijas. Daudzi maldīgi uzskata, ka sintētiskie akmeņi ir parasts stikls un nesaskata tajos nekādu vērtību. Bet patiesībā šādi dimanti bieži ir daudz naudas vērti, un daži no tiem ir diezgan reti. Tātad citas mākslīgā dimanta šķirnes var maksāt vairāk nekā dabiskie dimanta ekvivalenti.

Sintētisko dimantu vidū par populārākajiem tiek uzskatīti dažādu krāsu kubiskie cirkonija oksīdi. To vidējās izmaksas par karātu sagrieztā veidā svārstās no 1 līdz 5 ASV dolāriem. Un labi zināmais moissanīta dimanta analogs ir daudz dārgāks - 70-150 ASV dolāri par karātu.

Nozīmīgs faktors akmeņu cenu veidošanā ir krāsa. Tātad dzeltena dimanta cena ir 40–50 dolāri par 0,2 karātiem, bet par oranži rozā akmeni atkarībā no izmēra būs jāmaksā aptuveni 3000 dolāru.

Pasaules līderi

Pēdējos gados Ķīna, Japāna, ASV un Krievija tiek uzskatītas par pasaules līderiem sintētisko akmeņu ražošanā. Visaktīvāk šo virzienu attīsta Ķīna, kas pastāvīgi izgudro jaunas sintēzes tehnoloģijas.