人造鑽石：它們長什麼樣，如何獲得以及在哪裡使用？
鑽石的獨特之處在於結構的獨特密度，這使得石頭能夠承受重載和高溫。該特性用於空間實驗和開發、醫療設備和精密手錶的生產以及核工業。切割後，美麗的礦物變成了鑽石，受到珠寶商的高度評價。現代技術使得在人工條件下製造它成為可能，在不損失質量的情況下降低價格。
特點
自 1993 年以來，人造鑽石已被生產用於工業規模的積極使用。 它們的質量如此之高，以至於珠寶商需要進行特殊測試來確定寶石的真偽。 對於普通消費者來說，差別並不明顯，因此很多公司開始使用水晶來打造奢華珠寶。
在現代實驗室中，種植了幾種類型的這種合成石：白鉛礦、fabulites、水鑽、鐵電體、莫桑石。 最美麗最純淨的被認為是立方氧化鋯，稱為“立方氧化鋯”。 它被用於許多工業領域，與時尚品牌 Thomas Sabo 和 Pandora 的系列相得益彰。
人造鑽石的主要特點：
- 與天然石材相比成本低（價格低10-15倍）；
- 易於切割；
- 不存在影響硬度的隱藏缺陷（氣泡、裂紋）；
- 切割後完全模仿真正的鑽石。
在美麗石頭的愛好者中，關於非天然石頭的特性也存在分歧。 他們中的一些人認為，只有真正的鑽石才能避邪，保護其所有者免受傷害和邪惡之眼，並在商業事務中幫助他。
人造鑽石的擁有者聲稱，他們的珠寶散發出正能量，帶來好運的效果絲毫不遜色。
近年來，知名品牌 Diamond Foundry、Helzberg's Diamond Shops 和 LifeGem 開發了人造寶石。在美國，這項業務被認為是最賺錢和最有前途的，因為對環境的危害是最小的。 此外，許多地質實驗證明，自然界中鑽石的形成時期已經結束。 因此，開發新礦床將很快成為過去。
收貨歷史
真正的鑽石已經流行了幾個世紀。昂貴的鑽石裝飾在皇室的衣服和王冠上，被繼承並被列入許多國家的金庫中。 即使在今天，切割礦產也是每年只會增值的最佳投資。
因此，在 19 世紀末，人造石的第一次開發和嘗試已經開始。
1950年瑞典科學家在ASEA實驗室獲得了第一顆人造鑽石。經過研究，他們的經驗在 1956 年被美國通用電氣公司重複，改進了技術。 在幾十年的過程中，出現了新的方法和發展，使改變合成礦物的顏色、形狀和大小成為可能。 1967年，獲得了種植珠寶寶石的專利。
它們在蘇聯的生產歷史始於上世紀 50 年代後期在物理與高壓研究所合成的第一塊石頭。 但科學家 O. I. Leipunsky 在這個方向進行了積極的工作，他早在 1946 年就發表了許多科學論文和計算。
他的化學工作被用作新方法的基礎，實際上成為現代人造鑽石工業生產的基礎。
真正的突破發生在上世紀 60 年代初，當時來自莫斯科高壓實驗室的年輕科學家創建了一台特殊的壓機。 在它的幫助下，可以建立大規模的重型寶石生產：產量達到每天一千克拉。 所有生產的工業鑽石都用於火箭和機械工程的需要，並出口，帶來數十億美元的利潤。
近年來，俄羅斯的私人珠寶公司和科學實驗室開發了新技術。
他們吸引了來自南非、美國和歐洲的外國專家，試圖降低技術成本。
合成鑽石是如何製成的？
在領先化學公司的實驗室中培育的人造鑽石在透明度和亮度方面很難與真石區分開來。 但是所有已知的方法都需要大量投資並且費力。
因此，科學家的主要任務是在質量和生產成本之間找到完美的平衡點。
HPNT 方法
HPHT 或高壓、高溫是最常見的技術。科學家鋪設 0.5 毫米大小的真石作為合成立方氧化鋯的基礎。在一個特殊的腔室中，根據操作原理，它類似於高壓釜，產生至少 1400°C 的溫度和 55,000 個大氣壓的壓力。 各種化合物，石墨層疊加在天然基底上。
經過 10 天的曝曬，形成了牢固的 sigma 鍵，基部周圍的接縫形成了堅硬透明的石頭。
該技術最大限度地再現了礦物外觀的自然條件，因此質量始終處於首位，幾乎排除了缺陷。
CVD生產或薄膜合成
該技術是人工礦物培育中最早的技術之一。當需要製造特別堅固和鋒利的鑽石塗層以製造高品質鑽石時，它被廣泛使用。 所有組件和金剛石基底都放置在產生真空的特殊腔室中。 充滿甲烷後，開始暴露於微波爐中的微波輻射。在高溫下，碳的化合物開始熔化並與鹼結合。
CVD 技術可生產出品質不亞於真實鑽石的優質鑽石。在此基礎上，正在開發一種技術來替代眼科中的耐磨計算機板、電介質和超薄手術刀。
科學家們希望，在不久的將來，使用這種技術獲得的 1 克拉合成石，有可能將價格降低到 5-8 美元。
爆炸合成技術
最新的發展之一是爆炸合成方法。它基於化學混合物的急劇加熱和爆炸的幫助以及隨後產生的礦物的冷凍的組合。 結果是具有天然特性的合成鑽石，由結晶碳製成。 但高昂的成本使化學家們尋找合成石塊的新選擇。
適用範圍
在所有鑽石中，合成石僅佔據市場的 10%。廉價的立方氧化鋯晶體用於製作女性首飾。 著名的時裝店用它們裝飾晚禮服、手袋和鞋子，並在獨特的裝飾中使用它們。
進步的年輕人越來越多地選擇他們是為了安全和環境友好。
超過 90% 的人造鑽石用於工業。 主要方向：
- 高精度磨床、切削硬質材料的工具；
- 微電子和計算機製造；
- 國防工業；
- 機器人技術；
- 用於眼科手術的獨特激光器；
- 機械工業;
- 冶金新機床；
- 火箭科學。
最近的進展包括使用合成鑽石製造人造鏡片。 移植手術表明，切口的清潔和輕盈使植入物成為患者的理想選擇。
它的特點是正確的折射角度和耐用性。
與天然石材比較
該行業生產的合成鑽石與天然水晶非常相似，因此需要一系列實驗室測試來識別它。 讓我們來看看最常見的差異。
- 所有人造鑽石都有一個特殊的印記。 它給出了生產該產品的公司或實驗室的名稱。
- 對於檢查，最好不要使用放大鏡，而是使用強大的顯微鏡。 在車間，使用光譜儀檢測缺陷，在紫外線下呈半透明。
- 真正的鑽石對電磁場沒有反應。 這個特性可以作為一種測試方法：人造石被強磁鐵吸引。
- 如果需要在家中鑑定鑽石，則將其放在白色厚紙上。 仔細檢查後，可以看到生長區，這是在高壓下形成一層碳的過程中發生的。
- 天然石頭是由最小的單晶製成的，因此它們具有統一的結構。 在顯微鏡下仔細觀察時，非天然產品似乎由許多微觀晶體組成。
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以下視頻介紹了合成鑽石的生產。
