Diamantes artificiales: ¿cómo se ven, cómo se obtienen y dónde se usan?
Los diamantes se distinguen por una densidad única de la estructura, lo que permite a la piedra soportar cargas pesadas y altas temperaturas. Esta propiedad se utiliza en experimentos y desarrollos espaciales, en la fabricación de dispositivos médicos y relojes de precisión, en la industria nuclear. Después de cortar un hermoso mineral se convierte en un diamante, que es apreciado por los joyeros. La tecnología moderna le permite crearla en condiciones artificiales, reduciendo el precio sin perder calidad.
Caracteristicas
Para uso activo a escala industrial, los diamantes artificiales se han producido desde 1993. Su calidad era tan alta que los joyeros necesitaban realizar pruebas especiales para determinar la autenticidad de las piedras. Para el consumidor promedio, la diferencia no era obvia, por lo que muchas compañías comenzaron a usar cristales para crear lujosas joyas.
En los laboratorios modernos, se cultivan varios tipos de esta piedra sintética: cerussitas, fabulitas, pedrería, ferroeléctricos, moissanitas. El más hermoso y puro se considera el dióxido de circonio cúbico, que se llama "circonia cúbica". Se utiliza en muchas áreas de la industria, complementa las colecciones de casas de moda de Thomas Sabo y Pandora.
Las principales características de los diamantes cultivados artificialmente:
- bajo costo en comparación con las piedras naturales (el precio es 10-15 veces menos);
- facilidad de corte
- No hay defectos ocultos que afecten la dureza (burbujas de aire, grietas);
- Imitación completa del diamante real después del corte.
Entre los amantes de las piedras hermosas, las opiniones sobre las propiedades de la piedra no natural también se dividieron. Algunos de ellos creen que solo un diamante verdadero es capaz de ahuyentar a los espíritus malignos, proteger a su dueño del daño y el mal de ojo, y lo ayuda en asuntos comerciales.
Los poseedores de diamantes artificiales afirman que sus joyas irradian energía positiva de manera no menos efectiva y que traen buena suerte.
En los últimos años, las piedras artificiales han sido desarrolladas por las conocidas marcas Diamond Foundry, Helzberg's Diamond Shops y LifeGem. Este negocio en los Estados Unidos se considera el más rentable y prometedor, ya que el daño al medio ambiente es mínimo. Además, muchos experimentos geológicos demuestran que el período de formación de diamantes en la naturaleza ha terminado. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos depósitos pronto se convertirá en una cosa del pasado.
Historia de recepcion
Los diamantes reales han sido populares durante varios siglos. Diamantes costosos decoraron la ropa y las coronas reales, se heredaron y se incluyeron en las reservas de oro de la tesorería de muchos países. Incluso hoy en día, los minerales de corte son la mejor inversión, que solo aumenta de precio cada año.
Por lo tanto, el primer desarrollo e intento de crear una piedra sintética comenzó a finales del siglo XIX.
El primer diamante artificial fue obtenido en 1950 por científicos suecos en el laboratorio de ASEA. Después de investigar su experiencia, la firma estadounidense General Electric repitió en 1956, habiendo mejorado la tecnología. A lo largo de varias décadas, surgieron nuevos métodos y desarrollos que permitieron cambiar el matiz, la forma y el tamaño del mineral sintético. En 1967, se recibió una patente para el cultivo de piedras de joyería.
La historia de su producción en la Unión Soviética comienza con la primera piedra, que se sintetizó en el Instituto de Física y Alta Presión a finales de los años 50 del siglo pasado. Pero el trabajo activo en esta dirección es llevado a cabo por el científico O. I. Leipunsky, quien publicó muchos artículos científicos y cálculos en 1946.
Su trabajo en el campo de la química se utilizó como base para nuevos métodos, prácticamente se convirtió en la base para la producción industrial moderna de diamantes artificiales.
El verdadero avance se produjo a principios de los años 60 del siglo pasado, cuando los jóvenes científicos del Laboratorio de Alta Presión de Moscú crearon una prensa especial. Con su ayuda, fue posible establecer una producción a gran escala de piedras pesadas: el volumen alcanzó mil quilates por día. Todos los diamantes técnicos fabricados se utilizaron para las necesidades de producción de cohetes y la ingeniería mecánica, se exportaron y se obtuvieron miles de millones en ganancias.
En los últimos años, las nuevas tecnologías en Rusia han sido desarrolladas por joyerías privadas y laboratorios científicos.
Atraen a expertos extranjeros de Sudáfrica, Estados Unidos y Europa, tratando de abaratar el método.
¿Cómo se hacen los diamantes sintéticos?
Los diamantes artificiales que crecen en los laboratorios de las principales compañías químicas son difíciles de distinguir de la piedra real en términos de transparencia y brillo. Pero todos los métodos conocidos requieren grandes inversiones de capital, son laboriosos.
Por lo tanto, la tarea principal de los científicos es encontrar el equilibrio perfecto entre calidad y costo de producción.
Metodología NRNT
HPHT o alta presión, alta temperatura es la tecnología más común. La base de los científicos de circonia cúbica sintética es colocar piedras reales del tamaño de 0.5 mm. En una cámara especial, sobre el principio de funcionamiento que se asemeja a un autoclave, se crea una combinación de una temperatura de al menos 1.400 ° C y una presión de 55.000 atmósferas. Diferentes compuestos químicos, capas de grafito, se superponen sobre la base natural.
Después de 10 días de tal exposición, aparecen fuertes enlaces sigma, las conexiones alrededor de la base se forman en una piedra sólida y transparente.
Esta tecnología recrea las condiciones naturales para la aparición del mineral, por lo que la calidad siempre está en la altura, los defectos están prácticamente excluidos.
Producción de CVD o síntesis de películas.
Esta tecnología es una de las primeras en el cultivo de minerales artificiales. Se usa ampliamente cuando se necesita crear un revestimiento de diamante muy fuerte y afilado, creando diamantes de alta calidad. Todos los componentes y el sustrato de diamante se colocan en cámaras especiales que crean un vacío. Después de rellenar con metano, comienza la exposición a los rayos de microondas, bien conocidos por el funcionamiento del horno de microondas. A altas temperaturas, los compuestos químicos del carbono comienzan a fundirse y combinarse con la base.
La tecnología CVD proporciona diamantes de alta calidad que no son inferiores en sus propiedades al presente. Sobre esta base, se está desarrollando la tecnología de reemplazo de tableros de computadoras, dieléctricos y bisturís ultra delgados en la oftalmología.
Los científicos esperan que en el futuro cercano para 1 quilate de piedras sintéticas, obtenido con la ayuda de esta tecnología, sea posible reducir el precio a 5-8 dólares.
Técnica de síntesis explosiva.
Uno de los últimos desarrollos es el método de síntesis explosiva. Se basa en una combinación de calentamiento áspero de una mezcla química mediante una explosión y posterior congelación del mineral obtenido. El resultado es un diamante sintético con propiedades naturales, producido a partir de carbono cristalino. Pero el alto costo obliga a los químicos a buscar nuevas variantes de la síntesis de la masa de piedra.
Ámbito de aplicación
Entre todos los diamantes, las piedras sintéticas representan solo el 10% del mercado. Los cristales baratos de circonia se utilizan para la fabricación de joyas para mujeres. Las famosas casas de moda decoran con ellos vestidos de noche, bolsos y zapatos, usados en decoración exclusiva.
Los jóvenes progresistas los están eligiendo cada vez más por seguridad y respeto por el medio ambiente.
Más del 90% de los diamantes artificiales se utilizan en la industria. Áreas principales:
- rectificadoras de alta precisión, herramientas para cortar materiales duros;
- microelectrónica y fabricación de computadoras;
- industria de la defensa;
- robótica
- Láseres únicos para cirugía ocular;
- ingenieria mecanica
- nuevas máquinas-herramienta en metalurgia;
- ciencia de cohetes
Entre los últimos logros está el uso de diamante sintético para la fabricación de una lente artificial. Las operaciones de trasplante han demostrado que la limpieza y la facilidad de corte hacen que el implante sea ideal para el paciente.
Se diferencia en el ángulo correcto de refracción y durabilidad.
Comparación con piedras naturales.
La industria produce diamantes sintéticos, tan similares a un cristal natural que su identificación requiere una serie de pruebas de laboratorio. Considera las diferencias más comunes.
- Todos los diamantes cultivados artificialmente tienen un sello especial. Indica el nombre de la empresa o laboratorio que produjo el producto.
- Para la inspección es mejor usar no una lupa, sino un microscopio potente. En los talleres, los defectos se detectan utilizando un espectrógrafo, brillan a través de los rayos del ultravioleta.
- Los diamantes reales no reaccionan al campo electromagnético. Como método de verificación, puede utilizar esta propiedad: una piedra sintética es atraída por un imán fuerte.
- Si necesita identificar un diamante en su casa, se coloca en papel blanco grueso. En un examen más detallado, las zonas de crecimiento que aparecen durante la formación de una capa de carbono a alta presión se vuelven notables.
- Las piedras naturales se crean a partir de los cristales más pequeños, por lo tanto, tienen una estructura uniforme. Los productos no naturales, cuando se examinan en detalle bajo un microscopio, parecen estar formados por una multitud de cristales microscópicos.
Los intercambios de diamantes en todo el mundo utilizan dispositivos especiales Diamond Check y M-Screen para el análisis.
En solo 10-15 segundos, permiten, con una precisión del 95-98%, distinguir los sintéticos de una piedra natural, dar la máxima información sobre la calidad y estructura del cristal.
La producción de diamantes sintéticos se describe en el siguiente video.
