Kunstlik teemant: nimi, tootmine

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Teemandid on inimkonda köitnud iidsetest aegadest peale. Nende kivide erakordne ilu on viinud nende kasutamiseni erinevate ehete loomisel. Hiljem avastasid inimesed aga teemantide muid kasulikke omadusi – nende ainulaadse tugevuse ja kõvaduse. Tootmisvajaduste rahuldamiseks ei loonud loodus sellest materjalist suurt osa, nii et inimestel tekkis idee toota teemante kunstlikult.

Teemantväärtus

Teemanti peetakse ainulaadseks kiviks, millel on haruldane kombinatsioon olulistest omadustest: tugev dispersioon, kõrge soojusjuhtivus, kõvadus, optiline läbipaistvus, kulumiskindlus. Füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste tõttu on teemandid kõrgelt hinnatud mitte ainult ehteekspertide seas, vaid neid kasutatakse laialdaselt ka erinevates tööstusharudes. Niisiis kasutatakse seda kalliskivi meditsiinis, optikas ja mikroelektroonikas.

Aga tootmisvajaduste täielikuks rahuldamiseks puhaslooduslikud teemandid on väga rasked ja üsna kallid. Sel põhjusel hakkas inimkond mõtlema, kuidas teha kunstlikku teemanti. Sünteetilisel kivil ei pidanud olema mitte ainult tõelise teemandi olulised omadused, vaid ka täiuslikum kristallstruktuur, mis on kõrgtehnoloogiliste valdkondade jaoks väga oluline.

Kuidas sünteetilised teemandid tekkisid

Vajadus sünteetilise kivi loomiseks tekkis väga kaua aega tagasi. Kuid praktikas viidi see läbi alles 20. sajandil. Kuni selle ajani ei suutnud teadlased välja pakkuda teemantide valmistamise tehnoloogiat, kuigi nad suutsid kindlaks teha, et nad on tavalise süsiniku sugulased. Ja mõne aastakümne pärast loodi esimene sünteetiline teemant, mis saadi grafiidist kõrge temperatuuri ja rõhu mõjul faasisiirde abil. Sellest hetkest hakati tootma kunstlikke teemante, mida tänapäeval kasutatakse paljudes erinevate seadmete ja tööriistade elementides.

Teemanttootmistehnoloogiad

Meie ajal kasutatakse sünteetilise kivi saamiseks mitmeid tehnoloogiaid, millest igaühel on oma omadused. Kõige töökindlam, kuid kalleim tehnoloogia on kristallilisest süsinikust teemanti tootmine, mis asetatakse töötlemiseks spetsiaalsesse pressi. Esiteks antakse töödeldavale materjalile vett võimsate pumpade abil. See tekitab kõrge rõhu. Seejärel külmub vesi külmutusagensi toimel, põhjustades rõhu tõusu kuni 10 korda. pealViimases etapis ühendatakse kamber, milles süsinik asub, elektrirehvidega ja mõne sekundi murdosa jooksul antakse võimas vool. Temperatuuri ja rõhu samaaegsel mõjul muutub grafiit kõvaks kiviks. Pärast seda faasi press sulatatakse, vedelik kurnatakse ja valmis tehisteemant võetakse välja.

Metaaniga teemandi kasvatamine

Nad kasutavad sünteetilise kivi tootmiseks ka lihtsamat tehnoloogiat – plahvatusmeetodit, mis võimaldab kasvatada tehiskristalli metaani mõjul. Väga sageli toimub kunstlike teemantide tootmine kahe tehnoloogia järgi. Fakt on see, et esimesel juhul on võimalik saada kõrgeim teemantide protsent, kuid need on väga väikesed. Teine tehnoloogia võimaldab tekkivat sünteetilist kivi oluliselt suurendada, puhudes metaaniga umbes 1100 ºС temperatuuri mõjul. Plahvatusmeetod võimaldab saada mis tahes suurusega kunstlikku teemanti.

Teislike teemantide tüübid

Tänapäeval toodetakse palju erinevaid sünteetilisi teemante: kuuptsirkooniumoksiid, moissaniit, rhinestone, ferroelektriline, rutiil, fabuliit, tserussiit. Kõige täiuslikum teemandi võltsing on kuuptsirkooniumoksiid või kuuptsirkooniumoksiid. See on tsirkooniumoksiid. Seetõttu on paljud korduv alt kuulnud kunstliku teemanttsirkooni nime. Kuigi sellel pole midagi pistmist kalli loodusliku kiviga.

Sioniiti iseloomustab kõrge kõvadus, kõrge dispersiooni- ja murdumisaste. Tänu nendeleomadused, imiteerib see kivi täiuslikult tõelist teemanti ja seda kasutatakse laialdaselt juveelitööstuses. Isegi palja silmaga eksperdid suudavad vaev alt võltsingut originaalist eristada, kuna nad mängivad samamoodi.

Moissaniiti peetakse teemandi kõrgeima kvaliteediga analoogiks. Sellel on samad füüsikalised omadused nagu looduslikul kivil ja optilise jõudluse poolest on see veelgi parem. Selle ainus puudus on madalam kõvadus.

Eriti populaarsed on pliioksiidist koosnevast pliiklaasist kivid. Tänu oma koostisele mängivad need kivid valguses hämmastav alt ja nende sära on identne teemantide omaga.

Kus kasutatakse sünteetilisi teemante

Ehtetehased kasutavad kunstlikku teemanti laialdaselt luksuslike ehete valmistamiseks, mis mitte ainult ei näe ilusad, vaid on ka väga soodsad. Võltskivid näevad sama head välja ja kuluvad hästi.

Samuti on kunstlike teemantide kasvatamine kaasaegse tööstuse lahutamatu osa. Nende baasil toodetakse vastupidavaid tööriistu: lihvkettad, teemantsaed, poleerimiskettad, peitlid, puurid, skalpellid, noad, erinevad lõikurid ja pintsetid. Teemantmaterjalist tehnikad ja seadmed võimaldavad töödelda kõige vastupidavamaid sulameid ja tooraineid. Lisaks tagab teemant masinate ja instrumentide maksimaalse täpsuse.

Kuidas luua kodus tehisteemanti

Mõned eksperdid ütlevad, et sünteetilist teemanti on võimalik kodus kasvatada. Kuid kunstlike teemantide iseseisev tootmine nõuab palju vaeva ja aega. Me räägime teile, kuidas kasvatada soolast mineraali, mis meenutab ebamääraselt teemanti.

Nii et sellise kivi loomiseks vajate keedetud vett, lauasoola, keemilisi klaasnõusid, puhast paberilehte ja laborifiltrit. Kõigepe alt peate valmistama väikese kristalli. Selleks peate täitma keeduklaasi 1/5 osa soolaga, valama pooleks sooja veega ja segama. Kui see lahustub, peate lisama veidi rohkem. Soola tuleb lisada, kuni see lakkab lahustuma. Seejärel filtreerige lahus teise kaussi, milles kivi kasvab, ja katke paberiga. Kogu aeg tuleb jälgida lahuse taset. Kivi ei tohi olla õhus. Kui lahus on aurustunud, peate valmistama uue ja lisama selle.

Inimesed, kes on selliseid katseid teinud, väidavad, et nädalaga peaks kodune tehisteemant märgatav alt kasvama.

Kunstliku teemandi maksumus

Kaasaegses maailmas on sünteetilised kivid moodustanud juveeliturul eraldi segmendi. Kunstlike teemantide saamist täiustatakse pidev alt. Teadlased leiutavad uusi kive, mis saavutavad koheselt tohutu populaarsuse, samas kui vanemad kivid kaotavad nõudluse ja kaovad järk-järgult turult. Näiteks 20. sajandi keskel pisteti ehetesse teemantide jäljendamiseks tehisrutiili. Siis seeasendatud tsirkooniumoksiidiga. Ja 90ndatel. kõik varasemad teemandi imitatsioonid asendati moissaniidiga.

Teisteemantide hinnad sõltuvad suurusest, lõikest ja tootmistehnoloogiast. Paljud inimesed arvavad ekslikult, et sünteetilised kivid on tavaline klaas ega näe neil mingit väärtust. Kuid tegelikult on sellised teemandid sageli väärt palju raha ja mõned neist on üsna haruldased. Seega võivad muud kunstliku teemandi sordid maksta rohkem kui looduslikud kolleegid.

Sünteetiliste teemantide seas peetakse kõige populaarsemaks erinevat värvi kuuptsirkooniumoksiid. Nende keskmine maksumus ühe karaadi kohta lõigatud kujul on vahemikus 1 kuni 5 USA dollarit. Ja moissaniidi tuntud teemantanaloog on palju kallim - 70-150 USA dollarit karaadi kohta.

Kivide hinna kujunemisel on oluline tegur värv. Niisiis, kollase teemandi hind on 40–50 dollarit 0,2 karaadi eest, oranžikasroosa kivi eest tuleb aga olenev alt suurusest välja käia umbes 3000 dollarit.

Maailma liidrid

Viimastel aastatel on Hiinat, Jaapanit, USA-d ja Venemaad peetud sünteetiliste kivide tootmises maailma liidriteks. Seda suunda arendab kõige aktiivsem alt Hiina, kes leiutab pidev alt uusi sünteesitehnoloogiaid.