Каталог
  

Алмаз искусственный


Почему искусственные алмазы скоро заменят настоящие

В конце мая 2018 года в ювелирном мире произошло весьма важное событие: De Beers, одна из ведущих и самых известных алмазодобывающих и обрабатывающих компаний в мире, объявила о запуске бренда синтетических бриллиантов Lightbox для молодой аудитории. «Лента.ру» выяснила, кому это выгодно и почему «фальшивые» камни могут потеснить натуральные.

Эталон твердости

Алмаз, или, говоря научным языком, кубическая аллотропная форма углерода, — материал во всех отношениях уникальный. Самый твердый по минералогической шкале твердости Мооса (то есть с его помощью можно гранить все другие камни, включая предыдущий по шкале, корунд — сапфир и рубин). Также он широкозонный полупроводник и обладает очень низким коэффициентом трения по металлу (что позволяет использовать его в металлообработке — и в огранке, и в бурении), а также самым высоким (в сравнении с другими известными ученым материалами) модулем упругости и самым низким коэффициентом сжатия.

Однако изначально алмаз (в ограненном виде он называется бриллиантом) ценился за свои, так сказать, визуальные качества — блеск и игру (на физическом языке — высокий показатель преломления и дисперсию). В древности этот камень был очень редким, что связано с особенностями его добычи, и ценился выше всех других драгоценных камней. Со временем совершенствовались приемы и техника огранки бриллиантов, что позволяло усиливать их блеск, а также и способы добычи алмазов.

Но и обнаружение новых месторождений в XIX веке (крупнейшее — в районе реки Оранжевой на территории нынешней ЮАР), и новые технологии в горном деле не уменьшили дефицита натуральных алмазов, поскольку помимо своего ювелирного назначения они в новейшее время стали очень востребованными в науке и технике — благодаря их уникальным физическим качествам. Уже к середине XX века потребность в синтетических кристаллах с идентичными натуральному кубическому аллотропному углероду характеристиками стала очевидной.

Искусство против природы

Разрабатывать искусственные драгоценные камни начали одновременно в нескольких странах. Первыми в 1953 году синтетический алмаз получили шведы. Поскольку в середине прошлого века в центре внимания ведущих мировых держав были космическая гонка и гонка вооружений, то и СССР занимался синтетическими алмазами, нужными, помимо прочего, в ракетостроении. В Союзе в Физическом институте Академии наук СССР — ФИАНе — создали так называемый фианит (кубический цирконий), а потом и технические алмазы. Они уступали лучшим природным алмазам, но по многим характеристикам устраивали тех, для кого создавались, использовались для микросхем, рентгеноаппаратуры, телескопов.

Сейчас о кубическом цирконии знают даже юные девушки: это популярная вставка в недорогих серебряных украшениях разных марок вроде Pandora и Thomas Sabo. Искусственные же бриллианты ювелирного качества в широкую продажу до сравнительно недавнего времени не поступали — чтобы их определяющие характеристики (чистота, от которой зависит потом преломление света, и цвет) соответствовали уровню, требуемому в ювелирном деле, нужны высокие технологии производства и оборудование, которое, грубо говоря, способно в лабораторных условиях сымитировать природную среду, в которой углерод-графит превращается в алмаз, и ускорить этот процесс, естественный ход которого занимает тысячелетия, до нескольких дней.

Ученые разработали две основные технологии синтеза искусственных алмазов, не уступающих по своим физическим и химическим характеристикам природным камням. Это HPHT (High Pressure, High Temperature, в переводе «высокое давление,  высокая температура») и CVD (Chemical Vapor Deposition — «химическое осаждение из газовой фазы»). В первом случае используется пресс, электрический ток и нагревание до 1500 градусов Цельсия, во втором кристалл формируется из горячей реакционной газовой смеси путем конденсирования ее на особую подложку, или, как говорят специалисты, на контролируемую поверхность.

Казалось бы, все просто, но на самом деле изготовление камней большого размера, бесцветных и высокой чистоты — не такое уж простое дело. Технология CVD, которая, кстати, используется для нанесения устойчивого к царапинам покрытия на металлические поверхности, при попытке вырастить синтетические кристаллы дает не самый лучший результат: специалисты отмечают, что камни, выращенные, так сказать, из газа, не блещут во всех смыслах — у них есть заметный темный оттенок, который существенно понижает их ювелирные достоинства. Есть свои проблемы и у HPHT-технологии, и с производством очень крупных камней ювелирного качества, но ученые на то и ученые, чтобы решать проблемы.

Лучше больше и дешевле

Новый бренд Lightbox, созданный De Beers, далеко не первый в этом бизнесе. Синтетические алмазы уже несколько лет делают многие американские марки. Некоторые их них весьма примечательны. Например, один из инвесторов крупного калифорнийского производителя Diamond Foundry — голливудская звезда Леонардо Ди Каприо, а в Helzberg’s Diamond Shops Inc. вложился миллиардер Уоррен Баффетт. Есть компании, которые рекламируют себя как борцов за этику в ювелирном деле: скажем, American Grown Diamonds рассказывает, как вредны для экологии алмазные копи и как аморально угнетать на этих копях малооплачиваемых работников — не мучайте, мол, природу, покупайте синтетическое.

Марки LifeGem и Heart In Diamond и вовсе воплотили в жизнь сатирический роман Ивлина Во «Незабвенная» и делают бриллианты из биоматериала: прядей волос влюбленных, молочных зубов детишек и, если нужно, из праха дорогих покойников. У дебирсовского Lightbox маркетинговая стратегия не такая макабрическая: он просто рассчитывает на миллениалов, практичную молодежь нового поколения, которая не видит смысла переплачивать за физически идентичные камни только потому, что натуральный найден в природе.

А разница существенная: в Lightbox заявляют, что каратный камень традиционной для помолвочных колец круглой огранки будет стоить 800 долларов, что в десять раз ниже цены природного камня тех же характеристик цвета и чистоты. По большому счету, это демпинг: как отмечает Bloomberg, сейчас средняя стоимость карата синтетического камня других производителей составляет около 4 тысяч долларов, то есть не в десять раз, а только вдвое ниже цены природного чистого камня. Брюс Кливер, CEO De Beers, политику бренда объясняет просто: «Лабораторные бриллианты не представляют из себя ничего особенного. Они не натуральные, они не уникальные. Вы можете выпускать их постоянно, один за другим, и они все будут одинаковыми».

Кому выгодно

В позиции экономных миллениалов и откровенности Кливера есть свой резон. Не секрет, что большинство даже природных камней в ювелирных украшениях теряет в своей цене треть или около того сразу после покупки и не может рассматриваться как серьезная инвестиция. Речь, разумеется, об ординарных небольших камнях, которые покупает большинство потребителей во всем мире, а не об уникальных по своим характеристикам громадных абсолютно чистых бриллиантах или цветных бриллиантах редких оттенков (голубых, желтых, розовых).

Эти камни останутся инвестиционным капиталом и объектом желания всех, кто может себе позволить драгоценности класса люкс, или haute joaillerie. Их цена будет только расти, потому что природные камни, в отличие от лабораторно синтезированных, — ресурс невозобновляемый, и рано или поздно природные месторождения исчерпаются, хотя тот же De Beers и другие алмазодобытчики планомерно снижают объемы добычи природных камней: с 145 миллионов каратов в 2015-м до 142 миллионов в 2017 году. Объем производства синтетики, напротив, быстро растет: в 2014 году он составлял около 360 тысяч каратов, а в 2017-м — уже около 4,2 миллиона каратов.

Причины этому различны: медиа нередко транслируют широкой публике прекраснодушные заявления о необходимости беречь природу, этичности производства (о неэтичном производстве снят нашумевший фильм «Кровавый алмаз» с уже упомянутым Ди Каприо) и бережном отношении к природе. В реальности есть куда менее сентиментально-пафосная причина: снижение спроса во всем мире на дорогие природные камни из-за экономического кризиса и пересмотра молодежью системы ценностей и отношения к роскоши. Именно с ней De Beers, похоже, и намерен бороться, продавая миллениалам синтетические бриллианты.

lenta.ru

Искусственный Бриллиант 💎 — торжество технологий

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.

Искусственный бриллиант

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.

Кольцо с искусственным бриллиантом

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.

Чёрные искусственные бриллианты

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.

Бесцветный искусственный бриллиант

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 зодиакаСовместимость
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;
Бусы с бриллиантом геркмайера
  • рутил природный и синтезированный;
Рутил природного происхождения Бесцветный сапфир
  • корундолит (разновидность шпинели);
Корундолит, разновидность шпинели Камень титанат стронция Алюмо-Иттриевый гранат Горный хрусталь граненый овал Камень циркон Фианиты 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.

Кольцо с фианитом

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.

Браслет с стразами Swarovski

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

Рекомендуем:  Огненный Опал 💎 — коварная магия камня

jgems.ru

Свойства и технология производства искусственных бриллиантов

Несколько столетий тому назад любой камень, который встречался в качестве декора одежды или украшений из драгоценных металлов, считался чем-то ценным и уникальным. Этому есть объяснение — на то время человечество еще не научилось изготавливать подделки самоцветов. Попытки изготовления имитаций камней предпринимались всегда, но, в связи с тем, что много лет назад человечеству были недоступны высокие технологии, подделки можно было отличить от подлинных камней даже обывателю. Но как раз в двадцатом столетии были разработаны методики создания искусственных самоцветов, в частности, бриллиантов. Сегодня искусственный бриллиант применяется не только в производстве ювелирных изделий, но и также в схемах выманивания денег из кошельков доверчивых людей — синтетический камень иногда продается по цене натурального самоцвета. Какими же бывают синтетические бриллианты и в чем заключаются их особенности?

Что такое искусственно выращенный бриллиант?

Искусственные бриллианты не совсем корректно называть подделкой, а все потому, что такие камни выращиваются в специально созданных для этого условиях. Подделка же изготавливается из синтетических материалов: оргстекла, пластика, полимеров и т. д. Физико-химические свойства выращенных самоцветом схожи с характеристиками бриллиантов, изготавливаемых из алмазов.

Натуральный алмаз (сырье для изготовления бриллиантов) формируется в природных условиях, а выращенный ювелирный камень — в лаборатории. Получение синтетического ювелирного самоцвета требует гораздо меньше времени, чем получение натурального алмаза, который подходил бы для изготовления бриллианта.

Первое оборудование для взращивания драгоценных камней имело высокую себестоимость, которая превышала расходы на добычу алмазов, из-за чего его было нецелесообразно эксплуатировать. Со временем технология изготовления искусственных бриллиантов была усовершенствована, что позволило в десятки раз уменьшить стоимость синтетических бриллиантов.

Технология получения искусственных камней

Ныне существует 2 способа, позволяющие вырастить качественные заменители бриллианта:

  1. Сочетание давления и температуры: суть этой технологии заключается в размещении алмазной крошки в специальной установке с целью воздействия на нее кубического шестиступенчатого пресса и потока нагретого воздуха. Благодаря такому приему синтетический бриллиант образуется на седьмой-десятый день после помещения алмазного семени в установку. К слову, такое оборудование используется для выращивания других драгоценных камней.
  2. Техника осаждения химических компонентов на заготовку их газовой фазы, которая подается в камеру, где размещены заготовки бриллианта. Эта методика позволяет сократить период, требуемый для выращивания драгоценных камней.

Применение описанных технологий позволяет без затруднений удовлетворять спрос ювелирной промышленности на бриллианты, которыми инструктируют различные украшения — кольца, кулоны, браслеты и серьги. Использование выращенных в условиях лаборатории камней позволяет снизить себестоимость изделий, тем самым обеспечив высокий спрос на них.

Многих интересует вопрос, чем именно отличаются искусственные бриллианты от тех, которые производятся из добытых в природе высококачественных алмазов. На первый взгляд различия между выращенным и натуральным камнем нельзя заметить, но если присмотреться к искусственному бриллианту, то на его поверхности можно увидеть разводы желтого цвета. Эта особенность камня возникает в связи с наличием в его структуре азота, который в процессе роста кристалла рассеивается по его решетке. Затем азот поглощает голубой спектр луча света, что приводит к образованию желтого оттенка кристалла. Что касается камня, который был изготовлен из натурального алмаза, то он не будет иметь выраженный оттенок.

Сегодня в ювелирной промышленности используется несколько разновидностей бриллианта, которые создаются в лабораториях и на фабриках. Первым был изобретен фианит, или циркон, и случилось это в районе семидесятых годов прошлого столетия. Еще через несколько десятилетий человечеству удалось создать такие виды бриллианта:

  • нексус;
  • муассанит;
  • горный хрусталь (разновидность кварца);
  • белый сапфир.

Каждый из этих камней обладает своими особенностями:

  1. Циркон, или синтетический фианит: представляет собой монокристалл оксида циркония. Такой камень массово изготавливается со времен существования СССР. Оптические свойства камня делают его похожим на алмаз. Сегодня фианиты применяются в изготовлении ювелирных изделий средней ценовой категории. Недостатком фианита является его слабая прочность.
  2. Муассанит: камень производят из карбида кремния. Сияние и блеск этого камня завораживает, поэтому муассанит не получается отличить от бриллианта, если речь идет об обывателе. Из всех замен бриллианта этот камень имеет наиболее высокую цену.
  3. Нексус: представляет собой сочетание углерода с примесями. Износостойкость, прочность и твердость — все эти характеристики подходят под описание нексуса.
  4. Горный хрусталь: камень представляет собой разновидность кварца, вид которого имеет много общего с тем, который имеет алмаз. Кроме того, этот минерал относят к натуральным полудрагоценным камням, которые обладают не только красотой, но и специфической энергетикой.
  5. Белый сапфир (искусственный): отыскать такой сапфир в природе практически невозможно, поскольку он очень редко встречается, что не позволяет применять его в изготовлении украшений. В то же время синтетические сапфиры используются в качестве замены бриллианта.

Спрос на украшения с имитациями бриллианта являются высоким, поскольку камни, несмотря на свою красоту, не имеют существенного влияния на стоимость изделия. Все же выбор украшений с заменителями бриллианта требует внимания и ответственности. Все дело в том, что выращенный бриллиант может оказаться подделкой, изготовленной из куска стекла, который прошел процедуру огранки. Проверить подлинность выращенного бриллианта и получить результат со 100% достоверностью может лишь эксперт-геммолог.

Чтобы приобрести изделие с подлинным натуральным или выращенным бриллиантом, следует делать покупку в крупном ювелирном магазине, заботящимся о безупречности своей репутации.

Рекомендуем похожие статьи

okaratah.com

ПОИСК

    АЛМАЗ — аллотропическая модификация углерода, в которой он находится в первом валентном состоянии. В природе А. встречается в виде прозрачных кристаллов, бесцветных или окрашенных примесями в разные цвета вплоть до черного. Благодаря наличию в решетке непрерывной трехмерной сетки жестких ковалентных связей между тетраэдрическими углеродными атомами А. является самым твердым веществом, найденным в природе. Приблизительно с 1965 г. из сырья, богатого углеродом (графит, сажа, сахарный уголь и др.), под большим давлением (50 10 Па), при высокой температуре (свыше 1200 С) и присутствии катализаторов получают искусственные алмазы. Большие и прозрачные кристаллы А. после огранения и шлифования под названием бриллиантов применяются как украшения. Однако около 85% полученных за год природных А. и все алмазы, полученные искусственно, применяются для технических целей. А. применяются как абразивные материалы для сверления, резания, огранения и шлифования сверхтвердых материалов, для буровых работ, изготовления деталей особо точных приборов, а также фильер, через которые вытягивается самая тонкая проволока (см. Углерод). [c.17]     В настоящее время при высоком давлении и высокой температуре осуществляется искусственное получение алмазов. [c.224]

    В кристалле алмаза все связи эквивалентны и очень прочны. Атомы образуют непрерывный трехмерный каркас, образованный сочлененными тетраэдрами. Алмаз — самое твердое вещество, найденное в природе. Его кристаллы сильно преломляют свет, поэтому алмаз, погруженный в воду, на свету практически незаметен. При нагревании без доступа воздуха выше 1000 °С алмаз переходит в графит. А при очень высоких давлениях (выше 2-10 Па) и нагревании без доступа воздуха из графита может быть получен искусственный алмаз. Помимо алмаза и графита, синтезировали гексагональную разновидность алмаза — карбин. [c.131]

    В настоящее время освоен метод искусственного получения алмазов из графита, сажи, сахарного угля и других богатых углеродом веществ путем обработки при высоких давлениях (> 50 ООО атм) и температурах выше 1200° С в присутствии катализаторов. [c.84]

    Нахождение в природе и искусственное получение графита и алмаза [c.193]

    Ограниченность месторождений природных алмазов уже давно поставила вопрос о необходимости разработки способа их искус-ственного получения. Идея получения искусственного алмаза сводилась к необходимости создать термодинамические условия для целенаправленной перегруппировки атомов графита. В разных странах изучали поведение графита под действием высоких температур а давлений, и в США был на основе этого осуществлен способ искусственного получения алмазов в промышленном масштабе. В настоящее время в Советском Союзе разработан способ получения алмаза в аппаратуре, где графит подвергается действию температуры в 2000° С и давлению 100 тыс. атм в присутствии катализаторов. На основе этого способа налажено промышленное производство искусственных алмазов, удовлетворяющее потребности техники. [c.194]

    Сочетая одновременное действие высокого давления и высокой температуры, оказалось возможным впервые искусственно получить некоторые минералы, встречающиеся в природе, а также получить новые кристаллические формы многих соединений, неизвестные в природных соединениях. Так, были получены три новые кристаллические формы ЗЮа. Нитрид бора ВК, получаемый при обычных давлениях в форме, близкой по строению графиту, в условиях высокого давления и высокой температуры (около 1500° С и 65 000 атм) образуется в форме, сходной с алмазом по кристаллической структуре и сравнимой с ним по твердости (ее называют иногда боразоном). В настоящее время при высоком давлении и высокой температуре осуществляется искусственное получение алмазов. [c.241]

    Синтез алмаза и правило ступеней. Искусственное получение алмаза представляет большой теоретический и практический интерес. Его синтез возможен двумя принципиально разными путями. Первый путь — получение алмаза из графита. [c.428]

    Из списка наиболее популярных драгоценных камней в настоящее время не синтезируются гранаты, аквамарин, алмаз, жемчуг, перидот, турмалин, топаз и циркон. Синтетический алмаз включен в этот перечень в связи с высокой стоимостью производства, а жемчуг—-потому что еще не известны пути искусственного получения блестящего поверхностного слоя. Конечно, жемчуг выращивается при помещении в раковину устрицы затравки, но такая жемчужина все же синтезируется устрицей, а не человеком. В связи с этим остается короткий список из шести минералов аквамарин, гранат, перидот, топаз, турмалин и циркон. [c.136]

    Усилия, направленные к искусственному получению алмаза, — пишет Д. И. Менделеев в объяснение неудачи, — не привели ещё к возможности получения больших кристаллов алмаза потому, что те способы, которыми обыкновенно получаются кристаллы, не приложимы к углероду. Действительно, углерод во всех видоизменениях нерастворим при низких температурах, а при высших — получается графит, если выделение идет прн обыкновенных давлениях . [c.382]

    Попытки искусственного получения алмазов предпринимались многократно, но впервые увенчались успехом лишь в 1953 г. Ныне процесс этот уже технически освоен в производственном масштабе. [c.14]

    Алмаз, обладая высокими твердостью и теплопроводностью, устойчивостью к агрессивным средам и т. д., позволяет широко и эффективно использовать его при производстве абразивного и режущего инструмента. Кроме того, он представляет значительный интерес для электронной промышленности. Однако следует отметить, что использование алмаза в промышленности стало возможным в результате достигнутых успехов в искусственном получении алмазов. В настоящее время производство синтетического алмаза в мире (без СССР) возрастает ежегодно на 25—30 %, и уже в 1971 г. его объем превысил мировую добычу природных алмазов. Однако до сих пор потребности промышленного производства ь некоторых типах и размерах кристаллов не удовлетворены. Этим и объясняется научный и технический интерес к данному виду сырья. [c.3]

    Усилия, направленные к искусственному получению алмаза,— пишет Д. И. Менделеев в объяснение неудачи,— не привели еще к возможности получения больших кристаллов алмаза потому, что те способы, которыми [c.522]

    Месторождения алмазов встречаются в Южной и Экваториальной Африке, Сибири, Бразилии, Индии. Разработано искусственное получение алмазов (1955 г.) из графита при температуре 2000 °С и давлении 5300 МПа (53 000 атм) обычно образуются мелкие кристаллы массой в несколько каратов. Применяют для изготовления режущих инструментов (сверл и др.), предназначенных, в частности, для резки стекла, при волочении проволоки, как опора для подшипников и других движущихся частей в точных измерительных инструментах. [c.314]

    Искусственное получение алмаза. Утверждение, что алмаз есть не что иное, как закристаллизованный уголь, было бы, конечно, совершенно бесспорно доказано, если бы удалось в самом деле, закристаллизовав уголь, обратить его в алмаз. Решение этой задачи сулило бы счастливцу нечто большее с точки зрения морали капиталистического общества, чем научная слава и в попытках синтезировать алмазы не было недостатка-. [c.382]

    По свидетельству очевидца, Муассан производил свои чудесные опыты по искусственному получению алмазов с такой легкостью, уверенностью и так красиво, что от них осталось незабываемое впечатление. Мог ли кто-либо из зрителей забыть эту удивительную сцену Когда Муассан с его благородной черной бородой и шевелюрой предстал перед аудиторией, он положил свою руку на известняковую крышку пылающей электрической печи, зная, что не повредит руки, затем поднял крышку и, вынув тигель из печи, погрузил его прямо в воду, невзирая на бурное кипение и пар, образовавшийся от контакта. Я знаю,— заявил он с непоколебимой уверенностью,— что в этом корольке содержатся алмазы, потому что в 300 опытах, проделанных мною, почти никогда не было неудачи . Этот эпизод мог бы сделаться сюжетом большого полотна под названием Торжествующий химик , которое могло бы быть противопоставлено картине, известной под названием Сомневающийся алхимик . [c.523]

    Для получения алмазов искусственным путем Муассан (1897), используя наблюдения, что расплавленное железо образует с углеродом соединение (см. раздел Железо ), которое разлагается при охлаждении, выделил углерод в виде графита. Поскольку графит имеет намного меньшую плотность, чем алмаз (как было установлено позднее, некоторые межатомные расстояния в графите намного больше, чем в алмазе), согласно принципу Ле Шателье, можно предположить, что при очень высоком давлении углерод должен выделиться из расплава в виде алмаза. Для создания такого давления расплавленное железо, насыщенное углеродом, резко охлаждали, чтобы середина массы подвергалась сжатию затвердевшей коры. Так, после растворения железа в кислотах были получены кристаллы алмаза, величина которых не превышала нескольких десятых миллиметра. Замена железа силикатом магния для воспроизведения условий образования алмаза в природе не привела к лучшим результатам. [c.463]

    Впоследствии попытки искусственного получения алмазов предпринимались в различных направлениях, причем со все возрастающим научным обоснованием. Диаграмма состояния углерода показывает, что реальные условия для образования алмаза дают температуры около 3000°С и давление выше 9,8 ГПа (100 000 атмосфер). Но как осуществить такие условия  [c.95]

    Химическая термодинамика особенно быстро развивалась в XX в. На ее основе проведены фундаментальные исследования по синтезу аммиака, метанола и получения ряда органических веществ, имеющих большое народнохозяйственное значение, синтезированы искусственные алмазы и др. Были разработаны более совершенные установки для определения тепловых эффектов реакций и теплоемкостей, которые позволили значительно снизить экспериментальные ошибки, что в свою очередь, дало возможность с большей точностью вычислять константы равновесия химических процессов. В этот же период времени были предложены более совершенные методы расчета химического равновесия как при низких, так и при высоких давлениях. Проводились и в настоящее время проводятся обширные термодинамические исследования в области растворов. Особую важность приобрели исследования химических процессов при экстремальных условиях. [c.181]

    Результаты, полученные в данной работе, позволили сформулировать методы оценки свойств искусственных графитов для синтеза различных марок алмазов. Кроме того, результаты позволят, по всей видимости, получать модифицированные катализаторы. [c.112]

    Работы отечественных и зарубежных ученых по активным углям многочисленны. Наибольшие заслуги в создании научных основ современных методов получения активных углей в нашей стране принадлежат М. М. Дубинину и его школе. Получены искусственный графит и алмаз, которые находят широкое применение. [c.286]

    Тантал применяется в химической промышленности, в частности в качестве заменителя золота, серебра и платины при изготовлении аппаратуры, стойкой к действию кислот, как катализатор в процессах получения искусственных алмазов, как материал в хирургии, в частности из него изготовляют тонкую проволоку для соединения сухожилий, кровеносных сосудов и нервов, используют также в промышленности синтетических волокон (прядильные фильеры). Из тантала делают тигли для плавки тугоплавких металлов, аноды и сетки мощных радиоламп. [c.505]

    В конце прошлого века были предприняты попытки получения алмаза из графита, но безуспешно. После того, как удалось определить свойства обеих модификаций углерода, выяснилось, что получение искусственного алмаза осуществлялось в условиях, в которых более устойчивым являлся графит. [c.13]

    С помощью этого уравнения вычисляем значения ЛО = (р(Р,Г). Результаты расчета нанесены на рис. 184. Учитывая ошибки Д0° и значительность погрешности экстраполяции уравнения ДО = (р(Т,Р) и особенно Ср = ф(Т ) на очень высокие давления, все-таки можно с уверенностью сказать, что при давлениях порядка 20 ООО атм получение искусственного алмаза принципиально осуществимо. Чтобы добиться приемлемых скоростей, надо повысить температуру это потребует увеличения давления до 25 ООО—30 ООО атм. Промышленный синтез алмаза при высоких давлениях в настоящее время успешно осуществлен. [c.482]

    Самое разнообразное применение имеет металлический тантал. Мельчайшие детали из тантала и ниобия — криотроны — применяют в электронно-вычислительных машинах. Он служит для получения термостойких, жаропрочных и сверхтвердых сплавов. Заменяет платину, золото и серебро в аппаратуре химической промышленности. Используется как катализатор для получения искусственных алмазов из графита. Пластины из тантала применяются в костной хирургии для скрепления костей при переломах, а танта-ловые нити — для сшивания кровеносных сосудов и нервов. [c.195]

    Углерод существует в нескольких модификациях, свойства которьос резко различны фафит, алмаз, карбин (получен иску сственно), лонсдеймит (получен искусственно, потом обнаружен в метеоритах) и фуллерит. [c.161]

    В 1891 г. Эчесон [142], ставя опыты по искусственному получению алмазов, нагревал загрязненный кремнеземом корунд в смеси с углем и получил новое соединение. Это соединение он принял сначала за карбид алюминия и дал ему название карбо-рундум (от слов arbon и orundum). Установив, что это соединение углерода и кремния, он получил затем это же вещество, нагревая в электрической печи смесь кремнезема и угля с добавкой поваренной соли. Такой способ был им запатентован и с тех пор является основой получения карборунда до настоящего времени. [c.68]

    Ограниченность распространения алхмаза в природе и его важное техническое значение вызвали необходимость его искусственного получения. В настоящее время искусственный алмаз получают, исходя из графита обрабатывают его при 3000—3500° С и 100 тыс. атм. Искусственный графит получают, прокаливая измельченный кокс с примесью песка и. смолы при 2500—3000° С. [c.185]

    Излишне говорить, что нитрид бора со структурой типа графита обладает свойствами, подобными свойствам графита. Искусственно полученный ВЫ со структурой типа алмаза даже тверже, чем сам алмаз. Таким образом, химик использует свои знания о природе химических связей для того, чтобы расширить свой кругозор, а иногда, чтобы усоверше нствовать Природу. [c.264]

    Искусственное получение алмазов основано на использовании главным образом двух методов превращении графита в алмаз в системе металл — графит и выращивание алмазОв на затравках из газовой фазы. В первом методе при давлении порядка 4,0 ГПа и 1200 С графит растворяется в жидком металле-катализаторе (N1, Мп, Ре, ЯЬ и др.), а затем кристаллизуется из последнего на границе раздела твердой и жидкой фаз в виде алмаза, который менее растворим в жидком металле, чем графит (см. рис. 56). Кристаллизации алмаза спосо(бствуют находящиеся в расплаве коллоидные частицы графита. Таким способом получены алмазы с линейным размером около 1 мм и массой не более 0,1 г. [c.233]

    И в классических отраслях техники от применения высокочистых материалов можно ожидать существенного прогресса сверхтвердые искусственно полученные алмазы все чаще используются при огромных нагрузках проволока из нитевидных, почти идеальных кристаллов металла обладает исключительно высокой прочностью на разрыв даже качество издавна известных лезвий для бритв существенно повышается при нанесении на режущую поверхность хромоплатинового покрытия. [c.60]

    Бериллий встречается в основном в виде редкого, полудрагоценного минерала берилла ЗВеО-АЬОз-бЗЮз, содержащего обычно примесь Fe+ , которая придает бериллу слабую зеленовато-голубую окраску. Сильно окрашенные голубые кристаллы берилла— драгоценный камень аквамарин. Примесь Сг+ придает бериллу зеленую окраску, это изумруд — самый дорогой после алмаза из драгоценных камней. Разработан метод получения искусственного изумруда при 15 ГПа и 1600 °С. [c.310]

    Начиная с конца XVIII века, когда установили, что алмаз является разновидностью углерода, было предпринято много попыток получения искусственных алмазов. Они ив могли привести к успеху до тех пор, пока не была разработана теория процесса превращения графита в алмаз и техника, позволяющая поддерживать в течение длительного времени очень высокие давления и температуру. Термодинамический расчет равновесия графит — алмаз был впервые опубликован О. И. Лейпунским в 1939 г. (СССР). Первые искусственные алмазы были получены в Швеции (Э. Лундблад с сотр., 1953 г.). В СССР создана мощная промышленность искусственных алмазов. Организатором этих работ был академик Л. Ф. Верещагин. [c.356]

    Таким образом, исходя из условий равновесия, для получения aJfмaзa нужно высокое давление, причем необходимое давление увеличивается при повышении температуры. Однако при низкой температуре процесс превращения графита в алмаз идет с ничтожно малой скоростью. Синтез алмаза ведут при 1800 °С и ж6 ГПа, применяя катализаторы (расплавленные РеЗ, Та, N1 и др.), процесс длится несколько минут. Получаются небольшие (обычно до 0,5 мм) темные кристаллы алмазов, содержащие примеси (катализатор). Искусственные ювелирные алмазы получены, но пока они дороже природных. [c.356]

    УУКМ может быть получен либо осаждением пироуглерода на углеродный волокнистый наполнитель, либо поочередно многократной пропиткой углепластика полимерным связую1цим и высокотемпературной обработкой. К искусственно созданным углеродным материалам относятся такие традиционные материалы как технический углерод (сажа), углеродные сорбенты и синтетические алмазы. Все эти материалы отличаются и технологией изготовления, и областями применения. Среди огромного количества углеродных материалов объем производства углеграфитовых материалов наибольший, так как область применения их весьма широка в металлургической, химической, в электротехнике, атомной энергетике, ракетной технике, в машино-, авиа-, приборостроении, их также используют как конструкционные и строительные материалы. [c.6]

    Элементарный углерод в различных аллотропических модификациях является незаменимым материалом современной техники и промышленности. Обладая максимальной твердостью среди всех известных материалов, алмаг в виде отдельных кристалликов, а также алмазной пыли и паст применяется для обработки наиболее прочных материалов и сплавов, употребляется в наиболее ответственных местах приборов и машин, обеспечивая точность их работы и долговечность. Алмаз — незаменимый материал сверлильной, шлифовальной и бурильной техники. В настоящее время, благодаря открытию месторождений алмаза на севере Якутии и на Урале, а также в результате разработки советскими учеными промышленного способа получения искусственных алмазов, Советский Союз уже ни в коей мере не зависит от иностранного экспорта и сам является поставщиком алмазов на мировые рынки. [c.102]

chem21.info


Смотрите также