인공 다이아몬드: 어떻게 생겼으며 어떻게 얻어지며 어디에 사용됩니까?

다이아몬드는 구조의 독특한 밀도로 구별되어 돌이 무거운 하중과 고온을 견딜 수 있습니다. 이 속성은 우주 실험 및 개발, 의료 기기 및 정밀 시계 생산, 원자력 산업에 사용됩니다. 절단 후 아름다운 광물은 보석상이 높이 평가하는 다이아몬드로 변합니다. 현대 기술을 사용하면 인공 조건에서 생성하여 품질을 잃지 않고 가격을 낮출 수 있습니다.

인조 다이아몬드는 1993년부터 산업적 규모로 적극적으로 사용하기 위해 생산되었습니다. 보석의 품질이 너무 높아 보석상들은 보석의 진위 여부를 확인하기 위해 특별한 테스트를 수행해야 했습니다. 일반 소비자의 경우 그 차이가 전혀 분명하지 않았기 때문에 많은 회사에서 크리스탈을 사용하여 고급 보석을 만들기 시작했습니다.

현대 실험실에서는 cerussites, fabulites, rhinestones, ferroelectrics, moissanite와 같은 여러 유형의 합성 석재가 재배됩니다. 가장 아름답고 순수한 것은 "입방 지르코니아"라고 불리는 이산화 지르코늄의 입방체로 간주됩니다. 그것은 산업의 많은 영역에서 사용되며 패션 하우스 Thomas Sabo와 Pandora의 컬렉션을 보완합니다.

인공적으로 자란 다이아몬드의 주요 특징:

• 천연석에 비해 저렴한 비용 (가격은 10-15 배 적음);
• 절단 용이성;
• 경도에 영향을 미치는 숨겨진 결함의 부재(기포, 균열);
• 절단 후 실제 다이아몬드의 완전한 모방.

아름다운 돌을 좋아하는 사람들 사이에서도 부자연스러운 돌의 속성에 대해 의견이 분분했습니다. 그들 중 일부는 진짜 다이아몬드만이 악령을 물리치고 손상과 사악한 눈으로부터 소유자를 보호하고 상업 업무에서 그를 도울 수 있다고 믿습니다.

최근 몇 년 동안 인공적으로 만든 돌은 유명 브랜드 Diamond Foundry, Helzberg's Diamond Shops 및 LifeGem에서 개발되었습니다. 미국에서이 사업은 환경에 대한 피해가 최소화되기 때문에 가장 수익성이 높고 유망한 것으로 간주됩니다. 또한 많은 지질 학적 실험을 통해 자연에서 다이아몬드가 형성되는 기간이 끝났음을 증명합니다. 따라서 새로운 예금의 개발은 곧 과거의 일이 될 것입니다.

진짜 다이아몬드는 수세기 동안 인기가 있었습니다. 왕실의 옷과 왕관을 장식한 값비싼 다이아몬드는 계승되어 많은 나라의 재무부의 금 매장량에 포함되었습니다. 오늘날에도 절단 광물은 매년 가치가 상승하는 최고의 투자입니다.

최초의 인공 다이아몬드는 1950년 ASEA 연구소의 스웨덴 과학자들이 얻었습니다. 연구 후, 그들의 경험은 1956년 미국 회사인 General Electric에 의해 반복되어 기술이 향상되었습니다. 수십 년 동안 합성 광물의 음영, 모양 및 크기를 변경할 수 있는 새로운 방법과 개발이 나타났습니다. 1967년 보석류 재배에 대한 특허를 획득했습니다.

소비에트 연방에서 생산의 역사는 지난 세기의 50 년대 후반에 물리학 및 고압 연구소에서 합성 된 첫 번째 석재로 시작됩니다. 그러나 1946년에 많은 과학 논문과 계산을 발표한 과학자 O. I. Leipunsky가 이 방향으로 적극적인 작업을 수행했습니다.

모스크바 고압 연구소의 젊은 과학자들이 특수 언론을 만들었던 지난 세기의 60년대 초반에 진정한 돌파구가 생겼습니다. 그것의 도움으로 대형 석재를 대량 생산할 수 있었습니다. 그 양은 하루에 천 캐럿에 달했습니다. 생산된 모든 산업용 다이아몬드는 로켓과 기계 공학의 필요에 사용되었으며 수출되어 수십억 달러의 이익을 얻었습니다.

최근 몇 년 동안 러시아에서는 개인 보석상과 과학 실험실에서 새로운 기술을 개발했습니다.

유수의 화학회사의 실험실에서 자라는 인조 다이아몬드는 투명도와 광채 면에서 실제 석재와 구별하기 어렵습니다. 그러나 알려진 모든 방법은 많은 투자가 필요하고 힘들습니다.

HPHT 또는 고압, 고온은 가장 일반적인 기술입니다. 과학자들은 합성 큐빅 지르코니아의 기초로 0.5mm 크기의 실제 돌을 깔았습니다. 작동 원리에 따라 오토 클레이브와 유사한 특수 챔버에서 최소 1400 ° C의 온도와 55,000 기압의 압력 조합이 생성됩니다. 다양한 화합물, 흑연 층이 천연 기반에 중첩됩니다.

이러한 노출 10일 후 강한 시그마 결합이 형성되고 베이스 주변의 이음매가 단단하고 투명한 돌로 형성됩니다.

이 기술은 인공 광물 재배의 첫 번째 기술 중 하나입니다. 고품질 다이아몬드를 만들기 위해 특히 강하고 날카로운 다이아몬드 코팅을 생성해야 할 때 널리 사용됩니다. 모든 구성 요소와 다이아몬드 기판은 진공을 생성하는 특수 챔버에 배치됩니다. 메탄을 채운 후 전자레인지의 작동으로 잘 알려진 전자레인지에 노출되기 시작합니다. 고온에서 탄소의 화합물은 녹기 시작하여 염기와 결합합니다.

CVD 기술은 특성면에서 실제 다이아몬드보다 열등하지 않은 고품질 다이아몬드를 생산합니다. 이를 기반으로 안과에서 내마모성 컴퓨터 보드, 유전체 및 초박형 메스를 대체하는 기술이 개발되고 있습니다.

최신 개발 중 하나는 폭발 합성 방법입니다. 그것은 폭발의 도움으로 화학 혼합물의 날카로운 가열과 생성 된 광물의 후속 동결의 조합을 기반으로합니다. 그 결과 결정질 탄소로 만들어진 천연 특성을 지닌 합성 다이아몬드가 탄생했습니다. 그러나 높은 비용으로 인해 화학자들은 석재 합성을 위한 새로운 옵션을 찾게 됩니다.

모든 다이아몬드 중 합성석은 시장의 10%만 차지합니다. 값싼 큐빅 지르코니아 결정은 여성용 장신구를 만드는 데 사용됩니다. 유명한 패션 하우스는 이브닝 드레스, 핸드백 및 신발을 장식하고 독점적 인 장식으로 사용합니다.

인공 다이아몬드의 90% 이상이 산업에서 사용됩니다. 주요 방향:

• 고정밀 연삭기, 단단한 재료 절단용 도구;
• 마이크로일렉트로닉스 및 컴퓨터 제조;
• 방위산업;
• 로봇 공학;
• 눈 수술을 위한 독특한 레이저;
• 기계 공학;
• 야금의 새로운 공작 기계;
• 로켓 과학.

최근의 발전에는 인공 수정체를 만들기 위해 합성 다이아몬드를 사용하는 것이 포함됩니다. 이식 수술은 절개 부위의 청결함과 가벼움으로 인해 임플란트가 환자에게 이상적임을 보여주었습니다.

이 산업은 천연 수정과 매우 유사한 합성 다이아몬드를 생산하므로 이를 식별하기 위해 일련의 실험실 테스트가 필요합니다. 가장 일반적인 차이점을 살펴보겠습니다.

• 인공적으로 재배된 모든 다이아몬드에는 특별한 스탬프가 있습니다. 제품을 생산한 회사 또는 연구소의 이름을 제공합니다.

• 검사를 위해서는 돋보기가 아닌 강력한 현미경을 사용하는 것이 좋습니다. 작업장에서는 자외선 아래에서 반투명한 분광기를 사용하여 결함을 감지합니다.

• 진짜 다이아몬드는 전자기장에 반응하지 않습니다. 이 속성은 테스트 방법으로 사용할 수 있습니다. 합성석은 강한 자석에 끌립니다.

• 집에서 다이아몬드를 식별해야 할 경우 흰색 두꺼운 종이에 놓습니다. 자세히 살펴보면 고압에서 탄소층을 형성하는 동안 발생하는 성장 영역이 보입니다.

• 자연석은 가장 작은 단결정으로 만들어지기 때문에 균일한 구조를 가지고 있습니다. 비천연물은 현미경으로 자세히 들여다보면 수많은 미세한 결정들로 이루어진 것처럼 보인다.

단 10-15초 만에 합성석과 천연석을 95-98%의 정확도로 구별하고 크리스탈의 품질과 구조에 대한 최대 정보를 제공할 수 있습니다.

합성 다이아몬드의 생산은 다음 비디오에 설명되어 있습니다.