Umělý diamant: název, výroba

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Diamanty přitahovaly lidstvo od pradávna. Mimořádná krása těchto kamenů vedla k jejich použití k výrobě různých šperků. Později však lidé objevili další užitečné vlastnosti diamantů – jejich jedinečnou sílu a tvrdost. Aby byly uspokojeny potřeby výroby, příroda tohoto materiálu mnoho nevytvořila, takže lidé měli nápad vyrábět diamanty uměle.

Hodnota diamantu

Diamant je považován za jedinečný kámen se vzácnou kombinací důležitých vlastností: silná disperze, vysoká tepelná vodivost, tvrdost, optická průhlednost, odolnost proti opotřebení. Diamanty jsou díky svým fyzikálním a mechanickým vlastnostem vysoce ceněny nejen odborníky na šperky, ale jsou hojně využívány i v různých průmyslových odvětvích. Tento klenot se tedy používá v lékařství, optice a mikroelektronice.

Ale aby plně vyhovovaly výrobním potřebám čistéhopřírodní diamanty jsou velmi obtížné a poměrně drahé. Z tohoto důvodu začalo lidstvo přemýšlet o tom, jak vyrobit umělý diamant. Syntetický kámen musel mít nejen důležité vlastnosti skutečného diamantu, ale také dokonalejší krystalovou strukturu, což je velmi důležité pro high-tech obory.

Jak vznikly syntetické diamanty

Potřeba vytvořit syntetický kámen vznikla již velmi dávno. Ale v praxi to bylo provedeno až ve 20. století. Do té doby vědci nemohli přijít s technologií výroby diamantů, i když byli schopni prokázat, že jsou příbuzní s obyčejným uhlíkem. A po pár desetiletích vznikl první syntetický diamant, který se získával z grafitu vlivem vysoké teploty a tlaku pomocí fázového přechodu. Od tohoto okamžiku začala výroba umělých diamantů, které se dnes používají v mnoha prvcích různých zařízení a nástrojů.

Diamantové výrobní technologie

V naší době se k získávání syntetického kamene používá několik technologií, z nichž každá má své vlastní vlastnosti. Nejspolehlivější, ale nejdražší technologií je výroba diamantu z krystalického uhlíku, který se umístí do speciálního lisu ke zpracování. Nejprve je do materiálu, který má být zpracován, přiváděna voda pomocí výkonných čerpadel. To vytváří vysoký tlak. Voda pak působením chladiva zamrzne, čímž se tlak zvýší až 10krát. NaV poslední fázi je komora, ve které je uhlík umístěn, připojena k elektrickým pneumatikám a na několik zlomků sekundy je dodáván silný proud. Za současného působení teploty a tlaku se grafit přeměňuje na tvrdý kámen. Po této fázi se lis odmrazí, kapalina se vypustí a hotový umělý diamant se vyjme.

Rostoucí diamant s metanem

Využívají také jednodušší technologii výroby syntetického kamene – metodu výbuchu, která umožňuje vypěstovat umělý krystal pod vlivem metanu. Velmi často dochází k výrobě umělých diamantů podle dvou technologií. Faktem je, že v prvním případě je možné získat nejvyšší procentuální výnos diamantů, ale budou velmi malé. Druhá technologie umožňuje výrazně zvýšit výsledný syntetický kámen foukáním metanem pod vlivem teploty asi 1100 ºС. Metoda výbuchu umožňuje získat umělý diamant jakékoli velikosti.

Druhy umělých diamantů

V dnešní době se vyrábí mnoho druhů syntetických diamantů: kubické zirkonie, moissanit, drahokamy, feroelektrické, rutilové, fabulit, cerusit. Nejdokonalejší padělek diamantu je kubická zirkonie nebo kubická zirkonie. Jedná se o oxid zirkoničitý. Proto mnozí opakovaně slyšeli název umělý diamantový zirkon. Ačkoli to nemá nic společného s přírodním drahým kamenem.

Zionit se vyznačuje vysokou tvrdostí, vysokým stupněm disperze a lomu. Díky jejichsvými vlastnostmi tento kámen dokonale napodobuje skutečný diamant a je široce používán ve šperkařském průmyslu. Dokonce i odborníci pouhým okem stěží rozeznají padělek od originálu, protože hrají stejně.

Moissanit je považován za nejkvalitnější analog diamantu. Má stejné fyzikální vlastnosti jako přírodní kámen a z hlediska optického výkonu je ještě lepší. Jeho jedinou nevýhodou je, že má horší tvrdost.

Obzvláště oblíbené jsou kamínky z olovnatého skla sestávající z oxidu olovnatého. Díky svému složení hrají tyto kameny úžasně na světle a mají stejnou brilanci jako diamanty.

Kde se používají syntetické diamanty

Umělý diamant je široce používán klenotnickými továrnami k výrobě luxusních šperků, které nejen krásně vypadají, ale jsou také velmi dostupné. Falešné kameny vypadají stejně dobře a dobře se nosí.

Pěstování umělých diamantů je také nedílnou součástí moderního průmyslu. Na jejich základě se vyrábí těžké nástroje: brusné kotouče, diamantové pily, leštící kotouče, dláta, vrtáky, skalpely, nože, různé frézy a pinzety. Techniky a zařízení vyrobené z diamantového materiálu umožňují zpracování nejtrvanlivějších slitin a surovin. Kromě toho diamant poskytuje maximální přesnost strojů a nástrojů.

Jak si vyrobit umělý diamant doma

Někteří odborníci tvrdí, že je možné pěstovat syntetický diamant doma. Ale nezávislá výroba umělých diamantů bude vyžadovat hodně úsilí a času. Prozradíme vám, jak ze soli vypěstovat minerál, který matně připomíná diamant.

K vytvoření takového kamene tedy budete potřebovat převařenou vodu, kuchyňskou sůl, chemické sklo, čistý list papíru a laboratorní filtr. Nejprve je třeba připravit malý krystal. K tomu je třeba naplnit kádinku 1/5 dílu solí, nalít polovinu teplou vodou a promíchat. Pokud se rozpustí, musíte přidat trochu více. Sůl se musí přidávat, dokud se nepřestane rozpouštět. Poté roztok přefiltrujte do jiné misky, ve které bude kámen růst, a přikryjte papírem. Hladina roztoku musí být neustále sledována. Kámen nesmí být ve vzduchu. Pokud se roztok odpaří, musíte připravit nový a přidat jej.

Lidé, kteří takové experimenty provedli, tvrdí, že do týdne by měl domácí umělý diamant znatelně vyrůst.

Cena umělého diamantu

V moderním světě zaujímají syntetické kameny samostatný segment trhu šperků. Získávání umělých diamantů se neustále zdokonaluje. Vědci vymýšlejí nové kameny, které si okamžitě získávají masivní oblibu, zatímco starší ztrácejí poptávku a postupně mizí z trhu. Například v polovině 20. století se umělý rutil vkládal do šperků, aby napodobil diamanty. Potom tonahrazena kubickou zirkonií. A v 90. letech. všechny předchozí napodobeniny diamantu byly nahrazeny moissanitem.

Ceny za umělý diamant závisí na velikosti, brusu a technologii výroby. Mnoho lidí se mylně domnívá, že syntetické kameny jsou obyčejné sklo a nevidí v nich žádnou hodnotu. Ale ve skutečnosti takové diamanty často stojí hodně peněz a některé z nich jsou docela vzácné. Takže jiné druhy umělého diamantu mohou stát více než přírodní protějšky.

Mezi syntetickými diamanty jsou za nejoblíbenější považovány kubické zirkonie různých barev. Jejich průměrné náklady na karát v řezané formě se pohybují od 1 do 5 amerických dolarů. A známý diamantový analog moissanitu je mnohem dražší - 70-150 amerických dolarů za karát.

Významným faktorem při tvorbě cen kamenů je barva. Cena žlutého diamantu je tedy 40–50 dolarů za 0,2 karátu, ale za oranžovo-růžový kámen, v závislosti na velikosti, budete muset zaplatit asi 3 000 dolarů.

Světoví lídři

V posledních letech jsou Čína, Japonsko, USA a Rusko považovány za světové lídry ve výrobě syntetických kamenů. Čína nejaktivněji rozvíjí tento směr a neustále vymýšlí nové technologie syntézy.