Как и къде се отглеждат най-големите диаманти в света, SavePearlHarbor
Още едно копие на хабора
Главно меню
След навигация
Сертификатът за рекорден размер синтетичен диамант с тегло 10,02 карата, E цвят и яснота VS1 е издаден от Международния гемологичен институт на Хонконг (IGI) на руската компания New Diamond Technology (NDT). Скъпоценните камъни с такива характеристики са доста тривиално явление за бижутерския свят, но изкуственият камък, изрязан от 32-каратов синтетичен диамант, е събитие за пазара на синтетични диаманти и уникално събитие.
Производството, което успя да отгледа рекордния кристал, е съсредоточено в малка работилница в един от технопарковете край Сестрорецк. Капацитетът на централата е ограничен от повече от три дузини хидравлични преси, вътре в които при условия на високи температури и налягания диамантите с най-високо качество растат микрона с микрона. Контролните панели на контролерите за всяка преса показват текущите параметри. „Общите принципи на диамантения синтез са добре известни и се използват в индустрията повече от половин век. Но детайлите на режимите на синтез са едно от ноу-хауто на нашата компания “- сподели директорът на производството Роман Колядин. "... Прецизните климатици поддържат микроклимата в цеха с точност до десети от градуса. В този случай дори малка тяга може да доведе до нежелано отклонение в температурния режим, което може значително да влоши качеството на диаманта "- добавя специалистът.
Кратък екскурз в историята
Първите опити за синтезиране на изкуствен диамант са направени в края на 18 век, когато учените стигат до окончателното заключение, че основата на диаманта е въглеродът. От края на 19-ти век се правят опити за превръщане на евтини въглеродни опции (въглища или графит) в твърди и лъскави диаманти. Много известни учени, включително френският химик Анри Моасан и британският физик Уилям Крукс, са заявили за техния успех. Малко по-късно беше установено, че никой от тях не може да представи реални доказателства за получения резултат. Първият изкуствен диамант е получен през 1954 г. в лабораторията на General Electric.
Интересното е, че в процеса на производство на синтетичен диамант GE се ръководи от „технологията“, която самата природа използва. Както разсъждават експертите, естествените диаманти се образуват при температура около 1300 ° C и налягане от около 50 000 атм. в дебелината на мантията на планетата на дълбочина стотици километри под повърхността на Земята. Кристалите се изнасят на повърхността от лампроити, кимберлити и други магматични скали. За да симулират описаните условия в лабораторията, специалистите на GE използваха преса, която изстисква клетка, вътре в която се поставя графит и стопилка желязо-никел-кобалт, действащи като катализатор и разтворител.
Специалистите на GE нарекоха своята технология HPHT (High Pressure High Temperature - високо налягане, висока температура). С течение на времето именно тя беше взета за основа за получаване на евтини индустриални диаманти и диамантен прах.
Как се отглеждат диаманти днес
Промишленото производство на синтетични диаманти днес се извършва главно по една от двете технологии - гореспоменатата технология HPHT и технологията CVD. По-рядко се използват екзотични техники, като синтез на диамантени нанокристали от графит чрез експлозия или експериментален метод за получаване на микронизирани диаманти от суспензия на графитни частици в органични разтворители под въздействието на ултразвукова кавитация.
Технологията се свежда до процеса на отглеждане на диамантени монокристали при високи температури (около 1500 ° C, с желания градиент) и високо налягане (50-70 хиляди атм.). Хидравличната преса кримпва специален контейнер с метална стопилка (желязо, никел, кобалт и др.) И графит вътре. Върху субстрата се поставят едно или повече семена - малки диамантени кристали. През камерата протича електрически ток, който нагрява стопилката до желаната температура. При тези условия металът служи като разтворител и катализатор за кристализация на въглерод върху диамантено семе. Процесът на отглеждане на един голям или няколко по-малки кристала трае средно 12-13 дни.
Обемът на промишленото производство на изкуствени диаманти и диамантен прах днес достига милиарди карата годишно. През 70-те години, използвайки HPHT технология, те се научиха да правят среднокачествени скъпоценни камъни с тегло до 1 карат.
От 60-те години на миналия век водещите лаборатории в света усъвършенстват алтернативна, по-евтина технология за синтез на диаманти - CVD (Chemical Vapor Deposition). В процеса на синтез диамантите се отлагат върху субстрат, нагрят до 600-700 ° С от въглеводороден газ, който се йонизира от микровълново лъчение или се нагрява до високи температури. Когато се отлага върху силиций или поликристален диамант, се получава поликристална плоча, която има ограничено приложение в електрониката и оптиката. Скоростта на растеж е от 0,1 до 100 μm/h. Дебелината на плочите обикновено е ограничена до 2-3 мм, така че диамантите, изрязани от нея, могат да се използват като бижута, но размерът им, като правило, не надвишава 1 карат.