Искусственный алмаз: как его производят и в чем отличие от натурального

Искусственный или синтетический алмаз — это тот же самый драгоценный камень, только создает его не природа, а человек в лабораторных условиях. Основной сферой их применения становится промышленность. Искусственные бриллианты активно используются в разработке сложного оборудования, микроэлектроники, защитных покрытий и оптики. Но для них находится место и в ювелирном деле. Единственное весомое отличие между натуральным и синтетическим алмазом заключается в том, что структура последнего лишена примесей. В ней отсутствуют включения сторонних компонентов и какие-либо дефекты.

Краткая история

Ученые не одну сотню лет пытались синтезировать бриллиант в лабораторных условиях. Идея создания искусственного камня заняла умы исследователей с начала XIX века. Однако впервые добиться желаемого результата удалось лишь в 1956 году. Для производства первого синтетического алмаза использовалась технология HPHT, подразумевающая обработку под действием крайне высоких температур и давления. Авторство этой методики принадлежит компании General Electric, которая вскоре после успешных испытаний запатентовала ее.

Несколько лет спустя в качестве альтернативы HPTH-технологии стал использоваться и метод CVD. Его суть также заключалась в термической обработке под высоким давлением, однако в основе куда более глубоко лежали процессы химического синтеза.

Отличия технологий производства

Обе технологии позволяют получать идеально чистый искусственный алмаз примерно с одинаковыми свойствами и характеристиками. Но сам процесс производства при их применении отличается:

  • HPTH. В основе технологии лежит обработка исходного сырья при температурах около 1500 градусов Цельсия и давлении более 50 тысяч атмосфер. Такие значения достигаются путем обжимки рабочей смеси гидравлическим прессом. Внутрь контейнера помещают маленькие кусочки алмазов. После этого через сырье, основу которого составляют железо, никель, кобальт и графит, пропускают электричество. Под действием последнего смесь расплавляется. Расщепленный графит распадается на атомы и приводит к постепенному нарастанию бриллианта;
  • CVD. Алмаз формируется из газообразного углерода, который находится в окружении метана и нагревается электричеством или лазерным лучом до температуры свыше 700 градусов Цельсия. В результате его атомы оседают на подложке из кремния и начинают синтезировать бриллиант. В качестве затравки также может быть использован настоящий алмаз, особенно если предъявляются высокие требования к чистоте итогового камня.

Обе технологии позволяют добиться одинакового результата. Отличия состоят лишь в способе синтеза. Разницы в качестве и физико-механических характеристиках произведенных синтетических алмазов нет.

Отличия от натурального алмаза

Искусственный алмаз, выращенный в лабораторных условиях — это гораздо более дешевая альтернатива натуральному камню. Например, бриллиант в 3 карата может быть создан человеком всего за 3-10 недель, тогда как аналогичный камень в природе формируется на протяжении миллиардов лет. Это создает ощутимую разницу в цене. Искусственный алмаз значительно доступнее.

При этом разница между синтетическим и натуральным бриллиантам куда менее ощутимая. Они имеют практически одинаковые физические и механические свойства, в том числе твердость и прочность. Но искусственный алмаз немного отличается по внешнему виду — из-за высокой степени чистоты он прозрачный и более светлый.

Доля синтетических бриллиантов на ювелирном рынке сегодня составляет не более 5%, но постепенно увеличивается. И если сам факт их производства в лаборатории не является для вас проблемой, этот вариант вполне можно рассмотреть, как более дешевую и не менее эффектную замену настоящим алмазам.