Как получают и где используют искусственные алмазы? Что представляет собой искусственный бриллиант Искусственно выращенный алмаз

Доброго времени суток, дорогие друзья! Что общего между алмазом и графитовым стержнем простого карандаша? Все верно, оба они состоят из атомов углерода. Однако, графит мягкий, а алмаз несокрушим, как настоящий «адамант» (10 баллов по шкале Мооса). Как это может быть? И каким образом на свет рождаются искусственные алмазы?

Действительно, оба минерала состоят из одинаковых атомов , но их структура совершенно разная. У алмаза каждый атом углерода находится в центре треугольной пирамиды – тетраэдра. Такая кристаллическая решетка очень плотная, связи в ней сильные.

Структура графита подобна стопке монет: листы его кристаллической решетки, состоящие из шестиугольников атомов углерода, лежат слоями. Связь между слоями слабая, они легко сдвигаются. Поэтому твердость графита минимальна (1 балл по шкале Мооса).

Существует ли способ превратить невзрачный графит в сверкающий адамант? Удивительно, но такая технология существует.

Когда копия не хуже оригинала: искусственные алмазы

Синтетический алмаз – это копия, созданная нами «по образу и подобию» оригинала – природного камня. У нее точно такая же структура, свойства и другие параметры.

Однако, синтетическая копия нисколько не уступает оригиналу. Судите сами: синтетические, а вернее сказать, синтезированные алмазы превосходят натуральные по твердости и чистоте, лучше поддаются огранке.

Искусственные камни радуют полным отсутствием дефектов своих настоящих «собратьев» (микротрещины, вкрапления, помутнения). При этом они значительно дешевле драгоценных алмазов.

Впервые успешное создание адаманта было осуществленов 1950 г. учеными компании ASEA (Швеция).

В 1956 г. американская фирма «General Electric» получила наипервейший алмаз, положивший начало потоковому фирменному производству искусственных камней. Это событие повергло рынок драгоценных камней в состояние шока.

За пару лет до этого, без особой шумихи, была запатентована другая технология выращивания алмазных кристаллов. Сначала их ювелирное качество вызывало сомнения, но в конце 80-х годов, с развитием новым технологий, процесс роста был усовершенствован и обрел новую жизнь.

Стало возможным, меняя режим синтеза, выращивать камни самых разных цветов: красные, голубые, желтые, коричневые. Такая фантазийная окраска в природе встречается очень редко: всего несколько десятков на миллион белых камней.

Исторический факт: император Павел I заплатил за красный бриллиант небольшого размера 100 тысяч рублей. В то время корову можно было купить за 5 рублей.

На мировом рынке первые синтезированные камни появились в 1993 г. С этого времени они широко используются в ювелирном деле, науке, технике и медицине.

Выпускаются синтетические кристаллы нескольких категорий:

• обычной прочности
• повышенной прочности
• высокой прочности
• монокристалли­ческие.

За год мировая добыча природных алмазов составляет 26 тонн. За тот же период (по данным Diamond Trading Company) только в производство драгоценных камней и украшений поступает до 200 тонн их синтетических алмазов!

Где используют синтетические алмазы

Искусственные адаманты используют в ювелирном деле. Потребители относятся к выращенным алмазам позитивно, в особенности современная молодежь. Поколению HiTec нравится этот высокотехнологичный продукт, идентичный по свойствам природному камню. При этом цена такого бриллианта вдвое ниже.

Ювелирные камни синтетического производства – по-настоящему прибыльный бизнес. Но вряд ли синтетика заменит природные адаманты в ювелирной отрасли. Сегодня не так много компаний, которые производят бесцветные монокристаллы. Да и скорости роста таких кристаллов довольно малы – около 1-2 мг/час. Таким образом, на выращивание кристалла в 1 карат (200 мг) уйдет около 5 суток.

Главное предназначение синтетических кристаллов связано с промышленным использованием. По словам Александра Колядина, технического директора российского алмазного холдинга: «Если из алмаза уже ничего больше нельзя изготовить, сделай бриллиант».

Действительно, высококачественные синтетические камни чрезвычайно востребованы в промышленности.

• Их безупречные кристаллы используются в специальной оптике, микроэлектронике, изготовлении синхротронов.
• Синтетические алмазы применяются для производства сверхмощных лазеров для медицины и оборонной промышленности.
• Выращенные кристаллы идеально подходят для компьютерных технологий, так как выдерживают более высокие температуры, чем кремниевые чипы. Это увеличивает долговечность и надежность электроники.
• Синтетические алмазы широко используются в виде алмазного порошка в машиностроении, металлургии, оборонном комплексе.
• Алмазные пасты из синтетических кристаллов применяются при изготовлении особо точных деталей, к чистоте поверхности которых предъявляются особые требования.
• Почти все высококачественные шлифовальные и режущие инструменты созданы с применением синтезированных алмазных кристаллов.
• Медицинские инструменты – еще одна важная сфера применения. Например, алмазный скальпель превосходит металлический по прочности. Его лезвие идеально ровное. Это особенно важно в офтальмологии, где необходимо свести к минимуму травмирование глаза при операции. Швы после такого скальпеля заживают очень быстро.
• Алмазные хрусталики имеют наиболее высокий коэффициент преломления и биосовместимость, поэтому они становятся все более популярными.

Неудивительно, что производство алмазов для промышленных целей идет вперед семимильными шагами. Сегодня оно превышает 5 миллионов карат. Лидируют в выращивании промышленных кристаллов Китай, США, Япония, Россия, Ирландия, ЮАР.

Как делают алмазы

В природных условиях алмазы образуются в земной мантии, при температуре 1300°С, под давлением 50000 атмосфер. Когда подземный вулкан делает мощный «выдох», раскаленные газообразные вещества мантии прорываются наружу, вынося на поверхность драгоценные камни. Так образуется легендарная кимберлитовая трубка Южной Африки – длинный колодец, уходящий на глубину до 150 км.

Как полагают геологи, эра формирования крупных алмазов завершилась. Земная мантия больше не является источником драгоценных кристаллов.

Возможно, в эпоху своей геологической молодости наша планета была более горячей, чем сегодня.

Если «материнской утробой» природных алмазов является мантия Земли, то их синтетические «сводные братья» вправе считать таковой лабораторию. Сегодня существует две основные промышленные технологии потокового производства синтетических адамантов: HPHT и CDV.

1. Первая основана на синтезе кристаллов из расплавленного углерода при самом высоком давлении и участии металлов-катализаторов. Это термобарический способ: high-pressure high-temperature (HPHT).
2. При использовании второй технологии адамант осаждают в виде пленочки из углерода в виде газа, а значит из плазмы, для создания которой необходима электрическая дуга. Это метод химического осаждения из газовой фазы: chemical vapor deposition (CDV).

Выращивание алмазов – дело кропотливое. Так, при HPHT-технологии в особые тубусы помещают порошок графита, сплавы металлов-катализаторов (железо, кобальт, никель), затравки-зародыши (алмазные кристаллы небольших размеров). В течение 12-13 суток с помощью гидравлического пресса поддерживается давление 50−70 тыс. атмосфер. При температуре 1500°С жидкий металл растворяет графитный порошок. Полученная масса устремляется к «зародышам», инициируя рост искусственных кристаллов.

При CVD-методе выращивания лабораторных кристаллов специальная пластина «засевается» алмазными «зародышами». Затем пластину помещают в специальную камеру. В условиях высокого вакуума, при температуре 3100°С молекулы углерода осаждаются из углеводородного газа (метана), формируя на пластине алмазы. Эта технология более энергоемкая и требует газообразного углеродного сырья. Но это с лихвой окупается скоростью производства.

Как отличить выращенные камни от природных?

На самом деле, задача непростая. Не каждый ювелир сможет отличить синтетический алмаз от естественного. Однако у потребителя все же есть шансы избежать покупки синтетического украшения по цене природного.

Разумеется, исследования подобного рода требуют специального оборудования, которым располагают лишь самые известные геммологические лаборатории. Их экспертное заключение (сертификат) может дать 100%-ную гарантию природного происхождения продаваемого бриллианта.

По мнению специалистов компании «De Beers», мирового алмазного монополиста, достоверному распознаванию подлежат абсолютно все синтетические алмазы и бриллианты.

Приборы для идентификации

Компания «De Beers» первой разработала специальные приборы для идентификации кристаллов: «DiamondSure» и «DiamondView».

Прибор «DiamondSure» позволяет проводить проверку камней методом абсорбционного анализа, выявляя изменения поглощения света за счет микроэлементных включений.

В ходе такого анализа 98% природных кристаллов проходят проверку. Остальные 2% природных алмазов, все синтетические бриллианты и камни-имитаторы направляются на дальнейшее тестирование на приборе «DiamondView».

Работа этого прибора основана на методе флюоресценции. Он сочетает в себе источник ультрафиолетового излучения и электронный микроскоп.

Генерируя флюоресценцию исследуемых камней, прибор позволяет увидеть очертания секторов роста в синтетических бриллиантах. При этом, возможна диагностика бриллиантов как ординарных, так и фантазийных цветов.

Не отстает от «De Beers» и Геммологический институт Америки (GIA). Он создал прибор «DiamondCheck», принцип работы которого основан на инфракрасной спектроскопии. Прибор позволяет дилерам алмазных бирж проводить экспресс-проверку камней: время тестирования составляет всего 10 секунд.

Приборами «DiamondCheck» оснащены Клуб алмазных дилеров (Нью-Йорк), самые крупные алмазные биржи Южной Африки, Израиля, Гонконга, Дубая, Шанхая, Токио, а также Индийская алмазная биржа.

Алмазная лаборатория «HRD Antwerp» в Антверпене тоже внесла свою лепту в распознавание природных и выращенных алмазов. Ее последняя новинка — прибор «M-Screen», позволяющий обнаруживать синтетические камни в несколько раз быстрее, чем DiamondCheck от GIA.

Дорогие друзья! Заканчивая разговор об алмазах, уместно вспомнить известную строчку песни Мэрилин Монро о «лучших друзьях девушки» – бриллиантах.

Команда ЛюбиКамни

Алмазы выделяются уникальной плотностью структуры, позволяющей камню выдерживать большие нагрузки и высокие температуры. Это свойство применяется при космических опытах и разработках, в производстве медицинских приборов и точных часов, ядерной промышленности. После огранки красивый минерал превращается в бриллиант, который высоко оценивается ювелирами. Современные технологии позволяют создать его в искусственных условиях, снижая цену без потери качества.

Особенности

Для активного использования в промышленном масштабе искусственные алмазы стали выпускаться с 1993 года. Их качество было настолько высоким, что ювелирам требовалось проведение специальных тестов для определения подлинности камней. Для обычного потребителя разница не была очевидна вовсе, поэтому многие компании стали применять кристаллы для создания роскошных украшений.

В современных лабораториях выращивают несколько видов этого синтетического камня: церусситы, фабулиты, стразы, сегнетоэлектрики, муассаниты. Наиболее красивым и чистым считается кубик диоксида циркония, который называется «фианит». Он используется во многих областях промышленности, дополняет коллекции модных домов Thomas Sabo и Pandora.

Основные особенности искусственно выращенных алмазов:

• низкая стоимость по сравнению с натуральными камнями (цена меньше в 10–15 раз);
• легкость огранки;
• отсутствие скрытых дефектов, которые влияют на твердость (пузырьков воздуха, трещин);
• полная имитация настоящего бриллианта после огранки.

Среди любителей красивых камней также разделились мнения о свойствах ненатурального камня. Некоторые из них считают, что только настоящий алмаз способен отгонять злых духов, охранять своего владельца от порчи и сглаза, помогает ему в коммерческих делах.

Обладатели искусственных бриллиантов утверждают, что их украшения не менее эффективно излучают позитивную энергию и приносят удачу.

Искусственно созданные камни в последние годы разрабатывают известные бренды Diamond Foundry, Helzberg s Diamond Shops и LifeGem. Этот бизнес в США считается наиболее прибыльным и перспективным, так как вред для окружающей среды минимален. К тому же многие геологические опыты доказывают, что период формирования алмазов в природе окончен. Поэтому разработка новых месторождений скоро отойдет в прошлое.

История получения

Настоящие алмазы пользуются популярностью уже несколько столетий. Дорогостоящие бриллианты украшали царские одежды и короны, передавались по наследству и входили в золотой запас казны многих стран. Даже на сегодняшний день ограненные минералы являются лучшим капиталовложением, которое только возрастает в цене каждый год.

Поэтому первые разработки и попытки создания синтетического камня начались уже в конце XIX века.

Первый искусственный алмаз был получен в 1950 году шведскими учеными в лаборатории компании ASEA. После исследования их опыт повторила американская фирма General Electric в 1956 году, усовершенствовав технологию. В течение нескольких десятилетий появлялись новые способы и разработки, которые позволили менять оттенок, форму и размеры синтетического минерала. В 1967 году был получен патент на выращивание ювелирных камней.

История их получения в Советском Союзе начинается с первого камня, который был синтезирован в Институте физики и высоких давлений в конце 50-х годов прошлого века. Но активную работу в этом направлении проводит ученый О. И. Лейпунский, выпустивший множество научных трудов и расчетов еще в 1946 году.

Его работы в области химии использовались в качестве основы для новых методов, они практически стали основой для современного промышленного производства искусственных алмазов.

Настоящий прорыв случился в начале 60-х годах прошлого века, когда молодые ученые Московской лаборатории высоких давлений создали специальный пресс. С его помощью удалось наладить масштабный выпуск сверхпрочных камней: объем достигал тысячу карат в сутки. Все произведенные технические алмазы использовались для нужд ракетостроения и машиностроения, шли на экспорт, принося миллиардные прибыли.

В последние годы в России новые технологии разрабатываются частными ювелирными домами и научными лабораториями.

Они привлекают зарубежных экспертов из ЮАР, США и Европы, стараясь удешевить методику.

Как делают синтетические алмазы?

Искусственные алмазы, выращенные в лабораториях ведущих химических компаний, трудно отличить от настоящего камня по прозрачности и яркости блеска. Но все известные методы требуют больших капиталовложений, являются трудоемкими.

Поэтому основная задача ученых – найти идеальный баланс между качеством и стоимость производства.

Методика НРНТ

НРНТ или High Pressure, High Temperature – это наиболее распространенная технология. В основу синтетического фианита ученые закладывают настоящие камни величиной в 0,5 мм. В специальной камере, по принципу работы напоминающей автоклав, создается сочетание температуры не менее 1400°С и давления в 55000 атмосфер. На натуральную базу накладываются разные химические соединения, пласты графита.

После 10 дней такого воздействия возникают прочные сигма-связи, соединения вокруг основы формируются в твердый и прозрачный камень.

Такая технология максимально воссоздает природные условия для появления минерала, поэтому качество всегда на высоте, практически исключаются дефекты.

CVD производство или пленочный синтез

Эта технология является одной из первых в выращивании искусственных минералов. Она широко используется при необходимости создания особо прочного и острого алмазного покрытия, создания высококачественных алмазов. Все компоненты и алмазная подложка закладываются в специальные камеры, которые создают вакуум. После заполнения метаном начинается воздействие СВЧ-лучей, хорошо известных по работе микроволновой печи. При высокой температуре химические соединения углерода начинают расплавляться и соединяться с основой.

CVD технология дает алмазы высокого качества, которые по свойствам не уступают настоящим. На их основе разрабатывается технология замены износостойких плат компьютеров, диэлектриков и сверхтонких скальпелей в офтальмологии.

Ученые надеются, что в недалеком будущем за 1 карат синтетических камней, полученных с помощью этой технологии, удастся снизить цену до 5–8 долларов.

Методика взрывного синтеза

Одной из последних разработок является способ взрывного синтеза. Она основана на сочетании резкого нагрева химической смеси с помощью взрыва и последующего замораживания полученного минерала. В результате получается синтетический алмаз с природными свойствами, произведенный из кристаллического углерода. Но высокая себестоимость заставляет химиков искать новые варианты синтеза каменной массы.

Сфера применения

Среди всех алмазов синтетические камни занимают только 10% рынка. Недорогие кристаллы фианита применяются для изготовления женской бижутерии. Знаменитые дома моды украшают ими вечерние наряды, сумочки и обувь, используют в эксклюзивном декоре.

Прогрессивная молодежь все чаще выбирает их за безопасность и экологичность.

Более 90% искусственных алмазов находят применение в промышленности. Основные направления:

• высокоточные шлифовальные станки, инструменты для резки твердых материалов;
• микроэлектроника и изготовление компьютеров;
• оборонная промышленность;
• робототехника;
• уникальные лазеры для операций на глазах;
• машиностроение;
• новые станки в металлургии;
• ракетостроение.

Среди последних достижений – использование синтетического алмаза для изготовления искусственного хрусталика. Операции по пересадке показали, что чистота и легкость огранки делает имплантат идеальным для пациента.

Он отличается правильным углом преломления и долговечностью.

Сравнение с натуральными камнями

Промышленность выпускает синтетический алмаз, настолько похожий на природный кристалл, что для его идентификации требуется ряд лабораторных тестов. Рассмотрим наиболее распространенные различия.

• Все искусственно выращенные алмазы имеют специальное клеймо. Оно сообщает название компании или лаборатории, которая произвела изделие.

• Для осмотра лучше использовать не лупу, а мощный микроскоп. В мастерских дефекты выявляют с помощью спектрографа, просвечивают под лучами ультрафиолета.

• Настоящие бриллианты не реагируют на электромагнитное поле. В качестве метода проверки можно использовать это свойство: синтетический камень притягивается к сильному магниту.

• Если необходимо идентифицировать бриллиант в домашних условиях, его кладут на белую плотную бумагу. При внимательном рассмотрении становятся заметны зоны роста, которые возникают при формировании слоя углерода под высоким давлением.

Алмазы издревле восхищали людей, служили роскошным украшением и были свидетельством достатка человека. Раньше их ценность обуславливалась тем, что они были только природного происхождения, встречались редко, и их добыча была крайне сложным занятием. Сейчас же появилась достойная и недорогая альтернатива – искусственно выращенные алмазы.

Исторические сведения

Впервые искусственный алмаз стал известен благодаря космосу, а конкретнее - упавшему с неба метеориту. Это случилось в начале прошлого века во Франции, после чего французский исследователь Анри Муассан в образовавшемся после падения кратере обнаружил камень, очень схожий по свойствам с алмазом. Впоследствии за свое открытие Муассан был удостоен Нобелевской премии, и в его честь получил название открытый им камень - муассанит.

Муассанит

В Швеции в 1950 году местные ученые впервые вырастили драгоценный камень лабораторным путем. Отличились в создании искусственно выращенных бриллиантов и советские ученые. В 1976 году на основе углеродистых соединений им удалось создать аналог, который называется фианитом.

Разновидности искусственных алмазов

Существуют два основных вида искусственных алмазов: с естественной структурой (фианиты, муассаниты) и т. н. «заменители» - кристаллы, полимеры, рутилы. У каждого из вышеперечисленных представителей рынка синтетических алмазов есть свои особенности:

1. Фианиты – бывают различных цветов, хорошо отбрасывают блики. Наиболее ценным считаются бесцветные экземпляры. Отличаются от натуральных бриллиантов весом: как правило, фианит немного тяжелее. К недостаткам камня относят его свойство быстро мутнеть, также он царапается.
2. Муассаниты – относятся к самым ценным синтетическим бриллиантам. Свою репутацию камень приобрел благодаря прочности, гладкости и яркому сиянию. От природного алмаза отличается чересчур сильными бликами.
3. Стразы – имитация благородного камня, которая повсеместно используется для дизайна одежды, аксессуаров, маникюра и т. д. Создаются из стекла или акрила. Наиболее популярным производителем страз является австрийская фирма «Сваровски». Товары этого бренда имеют спрос во всем мире благодаря широкому ассортименту, демократичным ценам и неплохому качеству.

Стразы

На территории СНГ крупнейшим предприятием, где производится добыча алмазов, является группа компаний АЛРОСА. Долгое время на посту управляющего АЛРОСА был Андрей Жарков. На данный момент Жарков больше не возглавляет предприятие, т. к. открыл собственное предприятие по производству синтетических алмазов. Как признается Андрей Жарков, он считает искусственные алмазы «бриллиантами нового века» и уверен в том, что рынок синтетических алмазов имеет большое будущее.

Методики выращивания искусственных камней

Методов создания синтетических бриллиантов известно немало. Алмаз – самый твердый камень на земле, поэтому и разработчики его аналогов стараются, чтобы их изделия не уступали эталону. С этой целью строятся огромные комплексы, в которых соблюдаются определенные условия, используется новейшее оборудование. Стоит отметить, что цена на некоторые искусственные алмазы превосходит стоимость натуральных, т. к. производитель несет колоссальные затраты при их изготовлении.

Выращивание алмазов

Ниже приведены самые распространенные методики выращивания искусственных бриллиантов:

1. В лаборатории создаются условия, максимально приближенные к тем, в которых образуются алмазы в природе. Для этого используется пресс с высоким давлением. Внутри корпуса этого пресса есть специальный отсек. В отсек в специальной капсуле помещают графит, который под давлением превращается в алмаз. К капсуле подводят электричество. Вначале ее охлаждают, затем происходит сжатие прессом и подается электрический импульс. Затем лед размораживается, а готовый алмаз вынимается из капсулы. Полученные таким образом алмазы получаются мутными и пористыми, применяются больше в промышленных целях.
2. Наращивание камня в среде метана. К природному алмазу, который используется в качестве «затравочного» материала, наращивается дополнительная масса. Алмаз нагревают до температуры 1111 градусов. Поднимать температуру выше нельзя, т. к. при 1200 градусов камень начинает превращаться в графит. В капсулу к раскаленному алмазу добавляют атомы углерода. В таких условиях за 1 час наращивается примерно 0,2 % углерода от общей массы затравочного алмаза.
3. Метод взрыва. Используется для получения алмазной пыли. На специальной подогретой поверхности размещают графит, который при детонационной волне становится алмазной пылью.
4. Применение катализаторов. В качестве катализаторов применяются такие металлы, как железо, родий, палладий, платина. Металлы-катализаторы позволяют облегчить процесс производства алмазов, т. к. в этом случае требуется меньше давления и температура не такая высокая. Сами кристаллики получаются в пространстве между раскаленным графитом и пленкой металла-катализатора. Полученные этим способом алмазы применяются в основном в промышленных целях.

Стоимость искусственных бриллиантов

Ценообразование синтетических бриллиантов зависит от многих факторов. Среди них и сложность производства, цвет, огранка и т. д. Особое внимание надо уделять нынешним тенденциям на рынке драгоценных камней. В зависимости от веяний моды спросом в разное время пользовались рутилы, фианиты, муассониты. Люди, чей интерес к камням вызван не столько эстетическими потребностями, сколько финансовыми, вкладывают инвестиции в производство синтетических бриллиантов.

Например, некоторые экземпляры муассонита стоят дороже настоящих бриллиантов. Все дело в технологии производства и огранке камня. В США цена на муассонит колеблется от 70 до 150 долларов за карат. Намного дешевле обойдется фианит: его стоимость составляет от 1 до 5 долларов. Цена искусственных алмазов зависит и от цвета. Добиться кристальной прозрачности камня крайне тяжело, по этой причине аналоговый камень чистой воды будет стоить дороже, чем тот же экземпляр желтого или красноватого цвета.

На сегодняшний день большинство украшений, представленных в ювелирных магазинах, сделано с использованием синтетических бриллиантов с расчетом на рынок «масс-маркет». Соотношение самодельных алмазов к естественным камням примерно 3:1. Как правило, это фианиты в оправе белого и желтого золота, серебра, платины. В отличие от природных, искусственный бриллиант можно носить в любое время дня, тогда как их «естественный» аналог предназначен преимущественно для вечерних туалетов.

Для повседневного ношения подойдут серьги из золота или серебра с мелкими кристалликами. Это выглядит просто и в то же время со вкусом.

Браслеты и кольца с переливающимися камушками надевают в основном при выходе в свет, но колечко со скромным фианитом в оправе из белого золота вполне подойдет и для рабочих будней.

Для продления срока службы украшений с самодельными камнями следует за ними правильно ухаживать. Перед уборкой и контактом с агрессивными моющими веществами необходимо снять с рук все кольца и браслеты. Регулярно нужно протирать изделия, где присутствует искусственно выращенный бриллиант, платочком из мягкой ткани, а хранить их следует в шкатулке в индивидуальной коробочке или тканевом мешочке. Шкатулку желательно также выбрать из камня (малахит, мрамор), т. к. дерево своими испарениями может навредить камням, сделав их тусклыми.

Плюсы и минусы

Несомненно, появление искусственных бриллиантов является прогрессом как для рынка драгоценных камней, так и для простых людей. Ранее мало кто мог позволить себе украшения с бриллиантами по причине их баснословной стоимости. Сегодня же рынок синтетических алмазов изобилует стразами и фианитами, и носить подобную «подделку» ничуть не зазорно. Напротив, многие знаменитости открыто признаются в том, что отдают предпочтение бижутерии.

Все же, несмотря на такой большой плюс, есть у синтетических алмазов и свои минусы. Самый основной – это желтая дымка, которая под микроскопом видна на любом экземпляре такого бриллианта. Причина ее появления в том, что при производстве камней выделяется некоторое количество азота, который приобретает желтый оттенок и остается вкраплением в искусственный алмаз. По этой дымке опытный ювелир без труда определит происхождение камня.

Также к минусам синтетических камней можно отнести и то, что некоторые из них не обладают такой же степенью твердости, как их настоящий собрат, из-за чего они легко царапаются и становятся тусклыми. Муассанит, например, по твердости почти такой же, как и настоящий камень, но бликует на свету чересчур ярко, что тоже отталкивает некоторых любителей сдержанной красоты.

Искусственный бриллиант в прямом смысле - это ограненный соответствующим образом искусственный алмаз. Считается, что характеристики искусственных бриллиантов не уступают настоящим.

В переносном смысле искусственные бриллианты - это различные заменители драгоценного камня менее ценным, похожим на бриллиант по цвету, переливам, блеску. К таким заменителям природного бриллианта относятся синтетические фианит, муассанит, кристаллы Сваровски и тому подобные вещества. Они используются в ювелирных целях, но не обладают свойствами истинного алмаза.

В некоторых случаях в роли имитации бриллианта выступают натуральные кристаллы, например, камень берилл желтого цвета (если нужно имитировать желтые бриллианты), бесцветный сапфир или другие природные драгоценные камни. Они стоят меньше бриллианта.

Использование имитаций или искусственно выращенных бриллиантов в украшении не считается подделкой, если продавец пишет эту информацию на ценнике.

При этом цена не всегда должна быть ниже - стоимость бриллиантов, созданных человеком, сопоставима с настоящим алмазом.

Краткая история

Первые сообщения о получении искусственно выращенных бриллиантов начали поступать в мировое ученое сообщество уже в конце XIX века, однако в большинстве своем они были ложными.

Полученные кристаллы, в отличие от натуральных, отличались иным химическим составом, не состояли из углерода и не обладали свойствами алмаза, к которым в первую очередь относятся:

• максимальная среди всех известных веществ твердость - 10 по Моосу;
• высокая теплопроводность;
• высокая дисперсия света;
• низкое термическое расширение;
• химическая инертность;
• низкий коэффициент трения;
• высокое электрическое сопротивление.

Упрощенно говоря, алмаз - самый твердый в мире диэлектрик (вещество, не пропускающее ток), который очень быстро нагревается, но практически не расширяется от нагрева.

Природный алмаз - инертное вещество, не вступающее в реакцию со щелочами и кислотами в обычных условиях.

При высокой температуре алмаз вспыхивает и горит, превращаясь в графитовую сажу.

По иронии природы алмаз состоит из углерода - того же вещества, что и графит, твердость которого равна 1 по Моосу. Свойства алмаза обусловлены иной атомарной структурой.

Впервые настоящие алмазы научились получать в Швеции в 1953 году. Изобретенные тогда технологии алмазного синтеза базировались на воспроизведении природных условий образования этого минерала. Понадобилось воссоздать высокое давление и температуру - 60 тысяч атмосфер и 1,5 тысячи градусов по Цельсию, чтобы получить идеальную структуру алмаза.

Технологии производства

На данный момент истинные искусственные алмазы, огранка которых превращает их в бриллианты, выращивают двумя основными методами. Они называются HPHT и CVD-методы соответственно.

Первое название - английская аббревиатура, в переводе значит «высокое давление, высокая температура». Этот способ можно применять для получения кристаллов правильной кубической или додекаэдрической формы.

Суть метода: заготовку из графита и специальным образом подобранного легкоплавкого металла помещают в конструкцию из нескольких многотонных прессов, сдавливающих ее со всех сторон и одновременно нагревающих. Металл плавится, в нем растворяется графит, излишки металла удаляются, и при дальнейшем сжатии образуется алмаз.

Недостаток способа в том, что на одной и той же установке можно получать только одинаковые по величине и форме кристаллы.

Метод обработки высокой температурой и давлением используется для промышленной штамповки алмазов.

CVD в переводе расшифровывается как «химическое осаждение из газовой фазы». Смысл явления - в выращивании алмазной пленки на водородно-углеродной заготовке. Здесь требуются значительно меньшие давление и температура.

Методом химического осаждения можно получить как бесцветный алмаз, так и другие цвета, добавляя в газовую камеру включения некоторых металлов.

После окончания процесса результат нуждается в шлифовке и огранке, зато таким способом можно получить даже искусственный черный бриллиант.

Существует ряд более экзотических способов получения синтетических алмазов, например, синтез методом детонации взрывчатки, содержащей углерод, и обработка ультразвуком - ультразвуковая кавитация.

Однако такими способами можно изготовить только нано- и микрокристаллы, не достигающие даже одного карата. Они используются в промышленности, например, для изготовления режущего инструмента с алмазным напылением.

Только 2–3 % всех алмазов, полученных на фабрике или в лаборатории, гранятся как бриллианты и идут на украшения. Основную массу синтетических кристаллов забирает промышленность.

Тем не менее возникла ювелирная мода на драгоценности именно с рукотворными бриллиантами. Она получила распространение в основном среди последователей Гринписа.

Цвета искусственных кристаллов

Бриллианты, полученные с помощью CVD или HPHT-метода, чаще всего либо бесцветные, либо имеют голубой или желтый оттенок.

Такие цвета получаются путем введения в реакцию бора (голубой) или азота (желтый оттенок). Вырастить абсолютно бесцветный бриллиант высокой чистоты сложно из-за большого количества азота в атмосфере. Рекорд был поставлен в 2015 году, и вес полученного кристалла составил чуть более 10 карат.

Искусственный бриллиант называется выращенным, а не синтетическим, потому что по химическому составу, свойствам и характеристикам он полностью идентичен природным. Методы синтеза подразумевают иную структуру получаемых образцов.

Рынок выращенных бриллиантов функционирует легально.

Постепенно вводится правило - на изделиях с заменителями природного камня, выращенными в искусственных условиях, ставится соответствующая отметка методом лазерной гравировки, которая содержит в себе название фирмы-изготовителя и серийный номер бриллианта. Эту практику уже ввела компания-производитель Gemesis из США.

Отличить искусственный бриллиант от натурального можно при помощи специальных тестеров, просвечивающих камень в ультрафиолетовых, инфракрасных или рентгеновских лучах.

В их спектре обнаруживаются незначительное количество примесей азота или металлов, нехарактерных для творений природы.

Астрологическое значение

Поскольку искусственные бриллианты полностью идентичны природным, их могут носить те же знаки зодиака, которым соответствует природный алмаз. Это камни Огня, и «любят» они в основном людей своей стихии - Стрельцов, Львов и Овнов. Среди них бриллиант, в том числе и искусственный, особенно выделяет Овна.

Противопоказано ношение бриллиантовых украшений антиподам Огня - знакам стихии Воды, особенно Рыбам.

Знак зодиака	Совместимость
Овен	+++
Телец	+
Близнецы	+
Рак	+
Лев	+
Дева	+
Весы	+++
Скорпион	+
Стрелец	+
Козерог	+
Водолей	+
Рыбы	+

(«+++» - подходит идеально, «+» - можно носить, «-» - категорически противопоказан)

Заменители бриллианта

В ювелирном деле у «короля драгоценностей» есть несколько подобий природного и синтетического происхождения.

Они применяются легально, и в таком случае соответствующая информация указывается на ценнике, а цена пропорционально снижается. К сожалению, из-за высокой стоимости алмазов и бриллиантов его подобия используются для изготовления фальшивок.

Основные аналоги бриллианта:

• геркмайер - кристалл кварца, от природы похожий на ограненный алмаз, добывается в США;

• рутил природный и синтезированный;

Рутил природного происхождения

• бесцветный сапфир;

• корундолит (разновидность шпинели);

Корундолит, разновидность шпинели

• титанат стронция;

• аллюмоиттриевый гранат;

• горный хрусталь;

• циркон;

• фианит;

• муассанит;

• стразы Сваровски.

Самые дешевые подделки - из стекла, но они встречаются все реже и реже, так как легко опознаются даже ювелиром-любителем.

Самые распространенные

Наибольшую популярность на рынке минералов, точнее всего имитирующих бриллиант, получили фианит и муассанит.

Фианит - стопроцентно синтезированное вещество, в природе не встречающееся.

Это диоксид циркония, редкого металла. Цирконий добывается из камней цирконов, которые называют «младшими братьями алмазов».

Фианит - прозрачный кристалл с показателями дисперсии и преломления света, близкими к показателям бриллианта. Имеет алмазный блеск. Название распространено в России, оно происходит от названия института (ФИАН), где впервые синтезировали это вещество. За рубежом его называют цирконитом. Поэтому часто возникает путаница - продукт химического синтеза фианит путают с металлом цирконием и природным камнем - цирконом, тоже внешне похожим на желтоватый алмаз.

Ювелиры отличают фианит от бриллианта по массе - у цирконита она больше, а также по показателям теплопроводности - она значительно меньше, чем у алмаза. Твердость его ниже алмазной, верхний предел - 8,5 по Моосу.

Муассанит - природный минерал, названный в честь своего первооткрывателя Анри Муассана.

С химической точки зрения это карбид кремния, он же - карборунд. Несмотря на то, что открыт он был как природное вещество, в природе он встречается так же редко, как и алмаз. Но его легко синтезировать.

Серебряные серьги с муассанитом

Синтезированный муассанит часто используется как альтернатива бриллианту или фианиту. Твердость - до 9,25 по Моосу. После огранки он блестит сильнее, чем каждый из этих кристаллов. Его показатели преломления выше, чем у алмаза, но он может иметь двойное лучепреломление (разделение луча, проходящего сквозь кристалл, надвое), чего никогда не бывает у бриллианта.

Его можно отличить от ограненного алмаза по двулучепреломлению, зеленовато-серому блеску черты и более высокой, чем у алмаза, электропроводности. Также он выявляется ультрафиолетовым облучением, при котором муассанит светится оранжево-красным цветом.

Третий широко распространенный аналог бриллианта - это высококачественные стразы, которые получают из свинцового стекла либо акрилового полимера, реже - горного хрусталя.

Наиболее качественные стразы изготавливаются компаниями Swarovski в Австрии и Preciosa в Чехии.

Бриллианты любят все женщины на планете, но позволить такую роскошь могут себе не все. Современные технологии позволяют создать искусственный бриллиант, который в несколько раз дешевле натуральных камней.

Бриллиант необходим не только для красоты.

Его используют в промышленной сфере, космонавтике, медицине и индустрии моды.

Натуральный камень был известен человечеству ещё десятки веков назад. Любители невероятного блеска готовы были отдавать за бриллиант круглую сумму. Любители обмана придумывали всевозможные хитрости, чтобы получить деньги. За бриллиант выдавали горный хрусталь, фианит, муассанит. Создание искусственного камня не давало покоя человечеству, и в конце XIX столетия учёные начали изучать состав камня и его строение .

Благодаря уникальным характеристикам драгоценность имеет высокую цену на рынке ювелирных изделий. Твёрдость, высокая теплопроводность, сильная дисперсия, оптическая прозрачность и износостойкость - такие свойства ценят не только ювелиры, но и специалисты различных сфер науки, начиная с промышленности и заканчивая медициной.

Чтобы все сферы жизнедеятельности смогли применять алмазы в своей отрасли, люди начали придумывать, как выращивать бриллианты.

Искусственные бриллианты называются синтетическими, то есть созданными в лаборатории.

В 1950 году шведские учёные впервые синтезировали драгоценность , а через несколько лет на рынке можно было купить камень искусственного происхождения для создания украшений. В последнее время современный рынок украшений практически полностью представлен ювелирными украшениями с искусственными камнями.

Обычный человек вряд ли сможет отличить подделку от настоящей драгоценности, поэтому многие производители пользуются отсутствием знаний у народа.

Процесс выращивания

Как называется искусственно выращенный бриллиант - знает любой человек, который интересовался технологией его производства. В настоящее время существует несколько технологий синтетического изготовления искусственной драгоценности .

Самая прочная, но при этом дорогостоящая технология производства - из кристаллического углерода . Углерод помещается в специальный пресс, на котором насосы при помощи воды создают высокое давление, тем самым обрабатывая материал.

Далее такой специальный материал, как хладагент замораживает воду, тем самым увеличивая давление в 10 раз. На следующем этапе в камеру подаётся мощный заряд тока, и под воздействием воды и электричества происходит преображение камня. Разморозив камеру, можно получить готовый искусственный продукт.

Взрыв при помощи метана позволяет нарастить каменную массу - так называют специалисты искусственный бриллиант. Эта технология менее затратна, чем выращивание из углерода.

Применять метан можно двумя способами. При применении первого алмазы получатся мелкими, но с высоким процентом выхода готового изделия. Второй метод позволяет нарастить каменную массу, но температура обработки достигнет 1100 градусов.

Популярные названия

Синтетических алмазов сейчас насчитывают несколько разновидностей. Основными считаются:

• страз;
• рутил;
• фианит;
• муассанит;
• сегнетоэлектрик;
• фабулит;
• церуссит.

Самой лучшей подделкой принято считать кубик циркония. Такой кубик очень часто можно встретить на рынке.

В случае применения диоксида циркония используется такое название, как циркон. Однако не стоит забывать, что к натуральным камням цирконий не относится. В свою очередь, фианит имеет высокую прочность, высокую дисперсию и степень преломления.

Фианит так хорошо имитирует алмаз, что не все эксперты могут отличить его с первого раза. Если же искать самую качественную подделку блестящего камня , то ею можно считать муассанит. Оптические показатели у него лучше, чем у бриллианта, а физические свойства не уступают натуральному алмазу. Уступить муассанит алмазу может только в твёрдости. Стразы являются популярным продуктом на рынке. Благодаря свинцовому стеклу стразы отлично играют на солнце.

Сфера применения

Практически 90% всех камней используется в сфере промышленности и науки.

Самые чистые камни применяются в нанотехнологиях, а также в машиностроении.

С их помощью можно создавать инструменты с повышенной прочностью.

Такими инструментами являются:

• шлифовальные круги;
• полирующие диски;
• свёрла.

Широкое применение синтетический бриллиант нашёл в индустрии моды и красоты. Стразы применяют в одежде, а также в бижутерии и для украшения обуви.

Искусственный материал является отличной альтернативой натуральному бриллианту. Такой камень можно применить в различных сферах промышленности, моды и медицины, а также разрабатывать специальные нанотехнологии.