Umelý diamant: názov, výroba

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Diamanty priťahovali ľudstvo už od staroveku. Mimoriadna krása týchto kameňov viedla k ich použitiu na vytváranie rôznych šperkov. Neskôr však ľudia objavili ďalšie užitočné vlastnosti diamantov – ich jedinečnú silu a tvrdosť. Na uspokojenie potrieb výroby príroda nevytvorila veľa tohto materiálu, a tak ľudí napadlo vyrábať diamanty umelo.

Hodnota diamantu

Diamant je považovaný za jedinečný kameň so vzácnou kombináciou dôležitých vlastností: silná disperzia, vysoká tepelná vodivosť, tvrdosť, optická priehľadnosť, odolnosť proti opotrebeniu. Diamanty sú vďaka svojim fyzikálno-mechanickým vlastnostiam vysoko cenené nielen odborníkmi na šperky, ale majú široké využitie aj v rôznych priemyselných odvetviach. Takže tento klenot sa používa v medicíne, optike a mikroelektronike.

Ale plne uspokojiť výrobné potreby čistéhoprírodné diamanty sú veľmi ťažké a dosť drahé. Z tohto dôvodu ľudstvo začalo premýšľať o tom, ako vyrobiť umelý diamant. Syntetický kameň musel mať nielen dôležité vlastnosti skutočného diamantu, ale mal mať aj dokonalejšiu kryštálovú štruktúru, čo je veľmi dôležité pre high-tech polia.

Ako vznikli syntetické diamanty

Potreba vytvoriť syntetický kameň vznikla už veľmi dávno. Ale v praxi sa to uskutočnilo až v 20. storočí. Dovtedy vedci nevedeli prísť s technológiou výroby diamantov, hoci dokázali zistiť, že sú príbuzní s obyčajným uhlíkom. A po niekoľkých desaťročiach vznikol prvý syntetický diamant, ktorý sa získaval z grafitu vplyvom vysokej teploty a tlaku pomocou fázového prechodu. Od tohto momentu sa začala výroba umelých diamantov, ktoré sa dnes používajú v mnohých prvkoch rôznych zariadení a nástrojov.

Diamantové výrobné technológie

V našej dobe sa na získanie syntetického kameňa používa niekoľko technológií, z ktorých každá má svoje vlastné charakteristiky. Najspoľahlivejšou, no najdrahšou technológiou je výroba diamantu z kryštalického uhlíka, ktorý sa vloží do špeciálneho lisu na spracovanie. Najprv sa do materiálu, ktorý sa má spracovať, privádza voda pomocou výkonných čerpadiel. To vytvára vysoký tlak. Voda potom pôsobením chladiva zamrzne, čo spôsobí až 10-násobné zvýšenie tlaku. NaV poslednej fáze je komora, v ktorej sa nachádza uhlík, pripojená k elektrickým pneumatikám a na niekoľko zlomkov sekundy je dodávaný silný prúd. Pri súčasnom pôsobení teploty a tlaku sa grafit mení na tvrdý kameň. Po tejto fáze sa lis rozmrazí, kvapalina sa vypustí a hotový umelý diamant sa vyberie von.

Rastúci diamant s metánom

Na výrobu syntetického kameňa využívajú aj jednoduchšiu technológiu – metódu výbuchu, ktorá umožňuje pestovať umelý kryštál pod vplyvom metánu. Veľmi často sa výroba umelých diamantov uskutočňuje podľa dvoch technológií. Faktom je, že v prvom prípade je možné získať najvyšší percentuálny výnos diamantov, ale budú veľmi malé. Druhá technológia umožňuje výrazne zvýšiť výsledný syntetický kameň fúkaním metánom pod vplyvom teploty asi 1100 ºС. Metóda výbuchu umožňuje získať umelý diamant akejkoľvek veľkosti.

Druhy umelých diamantov

V súčasnosti sa vyrába mnoho druhov syntetických diamantov: kubický zirkón, moissanit, kamienkové, feroelektrické, rutilové, fabulitové, cerusitové. Najdokonalejším falzifikátom diamantu je kubický zirkón alebo kubický zirkón. Ide o zirkón. Preto mnohí opakovane počuli názov umelého diamantového zirkónu. Hoci to nemá nič spoločné s drahým prírodným kameňom.

Zionit sa vyznačuje vysokou tvrdosťou, vysokým stupňom disperzie a lomu. Vďaka ichvlastnosti, tento kameň dokonale imituje skutočný diamant a je široko používaný v klenotníckom priemysle. Dokonca aj odborníci voľným okom len ťažko rozoznajú falošný od originálu, keďže hrajú rovnako.

Moissanit je považovaný za najkvalitnejší analóg diamantu. Má rovnaké fyzikálne vlastnosti ako prírodný kameň a z hľadiska optického výkonu je ešte lepší. Jeho jedinou nevýhodou je, že má horšiu tvrdosť.

Obzvlášť obľúbené sú kamienky z olovnatého skla, pozostávajúce z oxidu olovnatého. Vďaka svojmu zloženiu tieto kamene hrajú úžasne na svetle a majú lesk identický s briliantom.

Kde sa používajú syntetické diamanty

Umelý diamant je široko používaný v továrňach na výrobu šperkov na výrobu luxusných šperkov, ktoré nielen krásne vyzerajú, ale sú aj cenovo veľmi dostupné. Falošné kamene vyzerajú rovnako dobre a dobre sa nosia.

Pestovanie umelých diamantov je tiež neoddeliteľnou súčasťou moderného priemyslu. Na ich základe sa vyrábajú vysokovýkonné nástroje: brúsne kotúče, diamantové píly, leštiace kotúče, dláta, vrtáky, skalpely, nože, rôzne frézy a pinzety. Techniky a zariadenia vyrobené z diamantového materiálu umožňujú spracovanie najodolnejších zliatin a surovín. Okrem toho diamant poskytuje maximálnu presnosť strojov a nástrojov.

Ako vytvoriť umelý diamant doma

Niektorí odborníci tvrdia, že syntetický diamant je možné vypestovať aj doma. Ale nezávislá výroba umelých diamantov si bude vyžadovať veľa úsilia a času. Prezradíme vám, ako si zo soli vypestovať minerál, ktorý márne pripomína diamant.

Na vytvorenie takéhoto kameňa teda budete potrebovať prevarenú vodu, kuchynskú soľ, chemické sklo, čistý list papiera a laboratórny filter. Najprv musíte pripraviť malý kryštál. Aby ste to dosiahli, musíte naplniť kadičku 1/5 časti soľou, naliať polovicu teplou vodou a premiešať. Ak sa rozpustí, musíte pridať trochu viac. Soľ sa musí pridávať, kým sa neprestane rozpúšťať. Potom roztok prefiltrujte do inej misky, v ktorej bude kameň rásť, a prikryte papierom. Hladinu roztoku je potrebné neustále monitorovať. Kameň nesmie byť vo vzduchu. Ak sa roztok vyparil, musíte pripraviť nový a pridať ho.

Ľudia, ktorí robili takéto experimenty, tvrdia, že do týždňa by mal domáci umelý diamant výrazne narásť.

Náklady na umelý diamant

V modernom svete obsadili syntetické kamene samostatný segment trhu so šperkami. Získavanie umelých diamantov sa neustále zdokonaľuje. Vedci vymýšľajú nové kamene, ktoré si okamžite získavajú masívnu obľubu, zatiaľ čo staršie strácajú dopyt a postupne miznú z trhu. Napríklad v polovici 20. storočia sa do šperkov vkladal umelý rutil, ktorý mal napodobňovať diamanty. Potom tonahradený kubickým zirkónom. A v 90. rokoch. všetky predchádzajúce napodobeniny diamantu boli nahradené moissanitom.

Ceny za umelý diamant závisia od veľkosti, brusu a technológie výroby. Mnoho ľudí sa mylne domnieva, že syntetické kamene sú obyčajné sklo a nevidia v nich žiadnu hodnotu. V skutočnosti však takéto diamanty často stoja veľa peňazí a niektoré z nich sú dosť zriedkavé. Takže iné druhy umelého diamantu môžu stáť viac ako prírodné náprotivky.

Zo syntetických diamantov sa za najobľúbenejšie považujú kubické zirkóny rôznych farieb. Ich priemerná cena za karát v rezanej forme sa pohybuje od 1 do 5 amerických dolárov. A známy diamantový analóg moissanitu je oveľa drahší – 70 – 150 amerických dolárov za karát.

Významným faktorom pri tvorbe cien kameňov je farba. Cena žltého diamantu je teda 40 – 50 dolárov za 0,2 karátu, ale za oranžovo-ružový kameň, v závislosti od veľkosti, budete musieť zaplatiť asi 3 000 dolárov.

Svetoví lídri

V posledných rokoch sú Čína, Japonsko, USA a Rusko považované za svetových lídrov vo výrobe syntetických kameňov. Čína najaktívnejšie rozvíja tento smer a neustále vymýšľa nové technológie syntézy.