Keinotekoinen timantti: nimi, tuotanto

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Timantit ovat houkutelleet ihmiskuntaa muinaisista ajoista lähtien. Näiden kivien poikkeuksellinen kauneus on johtanut niiden käyttöön erilaisten korujen luomiseen. Myöhemmin ihmiset löysivät kuitenkin muita timanttien hyödyllisiä ominaisuuksia - niiden ainutlaatuisen lujuuden ja kovuuden. Tuotannon tarpeiden täyttämiseksi luonto ei luonut paljon tätä materiaalia, joten ihmisillä oli idea tuottaa timantteja keinotekoisesti.

Timanttiarvo

Timanttia pidetään ainutlaatuisena kivenä, jolla on harvinainen yhdistelmä tärkeitä ominaisuuksia: vahva dispersio, korkea lämmönjohtavuus, kovuus, optinen läpinäkyvyys, kulutuskestävyys. Fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksiensa vuoksi timantit eivät ole vain koruasiantuntijoiden arvostettuja, vaan niitä käytetään myös laajasti eri teollisuudenaloilla. Joten tätä helmiä käytetään lääketieteessä, optiikassa ja mikroelektroniikassa.

Mutta täysin täyttää tuotannon tarpeet puhtaanaluonnontimantit ovat erittäin vaikeita ja melko kalliita. Tästä syystä ihmiskunta alkoi miettiä keinotekoisen timantin valmistamista. Synteettisellä kivellä ei täytynyt olla vain aidon timantin tärkeitä ominaisuuksia, vaan sillä on oltava myös täydellisempi kiderakenne, mikä on erittäin tärkeää korkean teknologian aloilla.

Kuinka synteettiset timantit syntyivät

Tarve luoda synteettinen kivi syntyi hyvin kauan sitten. Mutta käytännössä se toteutettiin vasta 1900-luvulla. Siihen asti tiedemiehet eivät kyenneet keksimään tekniikkaa timanttien valmistamiseksi, vaikka he pystyivät toteamaan, että he ovat tavallisen hiilen sukulaisia. Ja muutaman vuosikymmenen kuluttua luotiin ensimmäinen synteettinen timantti, joka saatiin grafiitista korkean lämpötilan ja paineen vaikutuksesta faasisiirtymän avulla. Tästä hetkestä lähtien alkoi valmistaa keinotekoisia timantteja, joita nykyään käytetään monissa eri laitteiden ja työkalujen elementeissä.

Timanttituotantotekniikat

Meidän aikanamme synteettisen kiven valmistamiseen käytetään useita tekniikoita, joista jokaisella on omat ominaisuutensa. Luotettavin, mutta kallein tekniikka on tuottaa kiteisestä hiilestä timantti, joka laitetaan erityiseen puristimeen käsittelyä varten. Ensin syötetään vettä prosessoitavaan materiaaliin tehokkailla pumpuilla. Tämä luo korkean paineen. Sitten vesi jäätyy kylmäaineen vaikutuksesta, jolloin paine nousee jopa 10-kertaiseksi. KäytössäViimeisessä vaiheessa kammio, jossa hiili sijaitsee, yhdistetään sähkörenkaisiin ja siihen syötetään voimakasta virtaa muutaman sekunnin murto-osan ajan. Samanaikaisen lämpötilan ja paineen vaikutuksesta grafiitti muuttuu kovaksi kiveksi. Tämän vaiheen jälkeen puristin sulatetaan, neste valutetaan pois ja valmis keinotimantti otetaan pois.

Timantin kasvattaminen metaanilla

He käyttävät myös yksinkertaisempaa tekniikkaa synteettisen kiven valmistukseen - räjähdysmenetelmää, jonka avulla voit kasvattaa keinotekoista kidettä metaanin vaikutuksen alaisena. Hyvin usein keinotekoisten timanttien tuotanto tapahtuu kahdella tekniikalla. Tosiasia on, että ensimmäisessä tapauksessa on mahdollista saada korkein prosenttiosuus timanteista, mutta ne ovat hyvin pieniä. Toisen tekniikan avulla voit lisätä merkittävästi tuloksena olevaa synteettistä kiveä puh altamalla metaanilla noin 1100 ºС lämpötilan vaikutuksesta. Räjähdysmenetelmän avulla on mahdollista saada kaikenkokoinen keinotekoinen timantti.

Keinotekoisten timanttien tyypit

Nykyään tuotetaan monia erilaisia synteettisiä timantteja: kuutiozirkonia, moissaniitti, tekojalokivi, ferrosähköinen, rutiili, fabuliitti, kerusiitti. Täydellisin timantin väärennös on kuutiozirkonia tai kuutiozirkonia. Se on zirkonia. Siksi monet ovat toistuvasti kuulleet keinotekoisen timanttizirkonin nimen. Vaikka sillä ei ole mitään tekemistä kalliin luonnonkiven kanssa.

Sioniitille on ominaista korkea kovuus, korkea dispersio- ja taittoaste. Kiitos heidänTämä kivi jäljittelee täydellisesti todellista timanttia ja sitä käytetään laaj alti koruteollisuudessa. Edes asiantuntijat paljain silmin pystyvät tuskin erottamaan väärennöstä alkuperäisestä, koska ne pelaavat samalla tavalla.

Moissaniittia pidetään timantin laadukkaimpana analogina. Sillä on samat fysikaaliset ominaisuudet kuin luonnonkivellä, ja optisen suorituskyvyn suhteen se on jopa parempi. Sen ainoa haittapuoli on, että sen kovuus on huonompi.

Erityisen suosittuja ovat lyijylasista valmistetut strassit, jotka koostuvat lyijyoksidista. Koostumuksensa ansiosta nämä kivet soivat hämmästyttävän hyvin valossa ja niillä on identtinen kiilto timanttien kanssa.

Missä synteettisiä timantteja käytetään

Keinotekoista timanttia käytetään laaj alti korutehtaissa ylellisten korujen valmistukseen, jotka eivät vain näytä kauniilta, vaan ovat myös erittäin edullisia. Väärennöskivet näyttävät yhtä hyviltä ja kuluvat hyvin.

Lisäksi keinotekoisten timanttien viljely on olennainen osa modernia teollisuutta. Niiden pohj alta valmistetaan raskaita työkaluja: hiomalaikkoja, timanttisahoja, kiillotuslaikkoja, t alttoja, porat, veitset, veitset, erilaiset leikkurit ja pinsetit. Timanttimateriaalista valmistetut tekniikat ja laitteet mahdollistavat kestävimpien metalliseosten ja raaka-aineiden käsittelyn. Lisäksi timantti tarjoaa maksimaalisen tarkkuuden koneissa ja instrumenteissa.

Kuinka luoda keinotekoinen timantti kotona

Jotkut asiantuntijat sanovat, että synteettistä timanttia on mahdollista kasvattaa kotona. Mutta keinotekoisten timanttien itsenäinen tuotanto vaatii paljon vaivaa ja aikaa. Kerromme sinulle, kuinka suolasta kasvatetaan mineraali, joka näyttää epämääräisesti muistuttavan timanttia.

Joten tällaisen kiven luomiseen tarvitset keitettyä vettä, ruokasuolaa, kemiallisia lasiesineitä, puhtaan paperiarkin ja laboratoriosuodattimen. Ensin sinun on valmistettava pieni kristalli. Tätä varten sinun on täytettävä dekantterilasi 1/5 osasta suolaa, kaada puolet lämpimällä vedellä ja sekoita. Jos se liukenee, sinun on lisättävä hieman enemmän. Suolaa on lisättävä, kunnes se lakkaa liukenemasta. Suodata sitten liuos toiseen kulhoon, jossa kivi kasvaa, ja peitä paperilla. Liuoksen tasoa on seurattava koko ajan. Kivi ei saa olla ilmassa. Jos liuos on haihtunut, sinun on valmistettava uusi ja lisättävä se.

Ihmiset, jotka ovat tehneet tällaisia kokeita väittävät, että kodin keinotekoisen timantin pitäisi kasvaa tuntuvasti viikossa.

Keinotekoisen timantin hinta

Nykyaikaisessa maailmassa synteettiset kivet ovat vallanneet erillisen korumarkkinoiden segmentin. Keinotekoisten timanttien saamista parannetaan jatkuvasti. Tiedemiehet keksivät uusia kiviä, jotka saavuttavat välittömästi v altavan suosion, kun taas vanhemmat menettävät kysyntää ja katoavat vähitellen markkinoilta. Esimerkiksi 1900-luvun puolivälissä keinotekoista rutiilia lisättiin koruihin jäljittelemään timantteja. Sitten sekorvattu kuutiosirkoniumoksidilla. Ja 90-luvulla. kaikki aiemmat timantin jäljitelmät korvattiin moissaniitilla.

Keinotekoisen timantin hinnat riippuvat koosta, leikkauksesta ja valmistustekniikasta. Monet ihmiset uskovat virheellisesti, että synteettiset kivet ovat tavallista lasia eivätkä näe niissä mitään arvoa. Mutta itse asiassa tällaiset timantit ovat usein arvoltaan paljon rahaa, ja jotkut niistä ovat melko harvinaisia. Joten muut keinotekoiset timantit voivat maksaa enemmän kuin luonnolliset vastineet.

Synteettisistä timanteista suosituimpana pidetään erivärisiä kuutiometrisiä zirkonia. Niiden keskihinta karaattia kohden leikatussa muodossa vaihtelee 1–5 Yhdysv altain dollarin välillä. Ja moissaniitin tunnettu timanttianalogi on paljon kalliimpi - 70-150 US dollaria per karaatti.

Tärkeä tekijä kivien hintojen muodostumisessa on väri. Keltaisen timantin hinta on siis 40–50 dollaria 0,2 karaatista, mutta oranssinpunaisesta kivestä joutuu maksamaan koosta riippuen noin 3 000 dollaria.

Maailman johtajat

Viime vuosina Kiinaa, Japania, USA:ta ja Venäjää on pidetty synteettisten kivien tuotannon johtajina maailmassa. Kiina on aktiivisimmin kehittämässä tätä suuntaa ja keksii jatkuvasti uusia synteesiteknologioita.