Как и где выращивают крупнейшие в мире алмазы

      Комментарии к записи Как и где выращивают крупнейшие в мире алмазы отключены

Как и где выращивают крупнейшие в мире алмазы

Самые большие и качественные неестественные бриллианты выращивают сейчас в окрестностях Сестрорецка, по соседству с Санкт-Петербургом. О российской компании NDT и о том, как рождаются на свет лучшие приятели девушек мы поведаем в отечественной сегодняшней публикации.

Сертификат на рекордный по размеру синтетический алмаз массой в 10.02 карата, цвета Е и чистоты VS1 был выдан Интернациональным геммологическим университетом Гонконга (IGI) российской компании New Diamond направляться (NDT). Драгоценные камни с этими чертями для ювелирного мира — явление достаточно тривиальное, а вот ненатуральный камень, ограненный из 32-каратного синтетического бриллианта — это для рынка синтетических алмазов событие, и событие неповторимое.

Производство, на котором удалось вырастить рекордный кристалл сосредоточено в маленьком цеху в одном из технопарков рядом от Сестрорецка. Мощности предприятия ограничены тремя с лишним десятками гидравлических прессов, в которых, в условиях больших давлений и температур, микрон за микроном растут бриллианты высочайшего качества.

На пультах управления контроллеров у каждого пресса отражаются текущие параметры. «Неспециализированные правила синтеза алмазов прекрасно известны и употребляются в индустрии уже более полувека. А вот подробности режимов синтеза — одно из ноу-хау отечественной компании» — поделился директор по производству Роман Колядин. … Прецизионные кондиционеры поддерживают микроклимат в цеху с точностью до десятых долей градуса. Наряду с этим кроме того маленький сквозняк может повлечь за собой нежелательное отклонение в температурном режиме, что может значительно ухудшить уровень качества бриллианта» — додаёт эксперт.

Краткий экскурс в историю

Первые попытки синтезировать неестественный бриллиант предпринимались еще в конце XVIII века, в то время, когда ученые пришли к окончательному выводу, что базой бриллианта есть углерод. С конца XIX века ученые постарались перевоплотить недорогие и дешёвые формы углерода (уголь либо графит) в жёсткий и блестящий бриллиант. Заявления о достигнутом успехе делали многие, включая известных ученых, в числе которых французский химик Анри Муассан и английский физик Уильям Крукс.

Позднее было обнаружено, что предъявить настоящие свидетельства взятого результата никто из них так и не смог. Первый неестественный бриллиант, предъявленный миру, был взят в 1954 году в лаборатории компании General Electric.

Примечательно, что в ходе получения синтетического бриллианта в GE руководствовались «разработкой», которую применяет сама природа. Как рассуждали эксперты, натуральные бриллианты образуются при температуре порядка 1300°С и давлении порядка 50 000 атм. в толще мантии планеты на глубине сотен километров под поверхностью Почвы. На поверхность кристаллы выносят лампроиты, кимберлиты и другие магматические породы.

Для имитации обрисованных условий в лабораторных условиях эксперты GE применяли пресс, обжимающий ячейку, в которой был помещен железо и графит-никелево-кобальтовый расплав, выступающий в роли растворителя и катализатора.

Собственную разработку эксперты GE назвали HPHT (High Pressure High Temperature — большое давление, высокая температура). Со временем именно она была забрана за базу при получении недорогих технических алмазов и алмазного порошка.

**Как выращивают бриллианты сейчас **

Производство синтетических алмазов сейчас ведется в основном по одной из двух разработок — это упомянутая выше разработка HPHT и разработка CVD. Менее употребимы экзотические методики, такие как синтез нанокристаллов бриллианта из графита при взрыве либо экспериментальный способ получения микронных алмазов из суспензии частиц графита в органических растворителях под действием ультразвуковой кавитации.

HPHT

Разработка сводится к процессу выращивания монокристаллов бриллианта при большой температуре (около 1500 °C, с нужным градиентом) и большом давлении (50?70 тыс. атм.). Гидравлический пресс обжимает особый контейнер, в которого находится железный расплав (железо, никель, кобальт и др.) и графит. На подложке размещается одна либо пара затравок — маленьких кристаллов бриллианта.

Через камеру протекает электрический ток, разогревающий расплав до нужной температуры. В этих условиях металл является растворителем и катализатором процесса кристаллизации углерода на затравке в форме бриллианта. Процесс выращивания одного большого либо нескольких более небольших кристаллов продолжается, в среднем, 12?13 дней.

Количества производства неестественных алмазов и алмазной пыли сейчас достигает миллиарды карат в год. В 1970-х применяя разработку HPHT обучились изготавливать и ювелирные камни среднего качества весом до 1 карата.

CVD

Начиная с 1960-х годов ведущие лаборатории мира совершенствуют другую менее затратную разработку синтеза алмазов — CVD (Chemical Vapor Deposition, осаждение из газовой фазы). В ходе синтеза бриллианты осаждаются на подложку, подогреваемую до 600?700°С из углеводородного газа, что ионизируется посредством СВЧ-излучения либо разогревается до больших температур.

При осаждении на кремний либо поликристаллический бриллиант получается поликристаллическая пластина, имеющая ограниченное использование в оптике и электронике. Скорость роста — от 0,1 до 100 мкм/ч. Толщина пластин в большинстве случаев ограничена 2?3 мм, исходя из этого вырезанные из нее бриллианты возможно применять в качестве ювелирных, но их размер, в большинстве случаев, не превышает 1 карата.

Возможности этого способа синтеза в начале 2000-х привлекли громадное внимание как маленьких стартапов, так и больших компаний, таких как Element Six, входящей в промышленную группу De Beers.

Потенциал способа HPHT до последнего времени оставался очень сильно недооцененным. «В то время, когда мы пара лет назад брали оборудование, нам все в одни голос говорили, что промышленные прессы пригодны разве что для синтеза алмазных порошков», — говорит Николай Хихинашвили. Все ресурсы и внимание были сосредоточены в основном на совершенствовании способа CVD.

Одновременно с этим разработка HPHT считалась нишевой, потому, что большинство экспертов просто не верили, что с ее помощью возможно выращивать достаточно большие и качественные кристаллы. И, однако, по словам Николая, экспертам компании NDT удалось предложить собственную разработку синтеза, разрешающую приобретать бриллианты размеров и такого качества, каковые до этого момента получалось достигнуть лишь трудясь с натуральными кристаллами. Что касается разработок огранки, то выращенные в лаборатории, и природные бриллианты обрабатываются совсем одинаково.

Лучшие приятели девушек

«Мы, само собой разумеется, не единственные, кто выращивает бриллианты больше 5?6 карат, — делится Николай. — Но все компании сейчас подчиняются принципу «два из трех»: большие, качественные, коммерчески удачные. Наша фирма первой освоила разработку, разрешающую приобретать большие кристаллы высококачественного алмаза по приемлемой цене.

32 пресса разрешают нам вырастить около 3000 карат в месяц, и наряду с этим все камни высокого качества — бриллианты цветовых категорий D, E, F и чистоты от чистейших IF до SI, по большей части типа II. 80% отечественной продукции составляют ювелирные бриллианты массой от 0,5 до 1,5 карата, не смотря на то, что технологические возможности разрешают вырастить под заказ бриллиант любых размеров». В подтверждение сообщённого Николай показал журналистам кристалл размером с 10-рублевую монету: «Вот данный, например, 28 карат.

По окончании огранки окажется алмаз карат в 15».

В первую очередь 2000-х всемирный алмазный монополист, концерн De Beers, высказывал опасения в связи с возможностью выхода на ювелирный рынок синтетических алмазов, каковыепо мнению управления, имели возможность бы подорвать его бизнес. Но, как продемонстрировало время, синтетические бриллианты не соперники натуральным камням, потому, что занимают в сравнении ничтожно малую долю ювелирного рынка.

Помимо этого, за время совершенствования разработок их производства были созданы способы изучений, разрешающие достаточно с уверенностью и совершенно верно идентифицировать синтетические бриллианты. В числе характерных показателей синтеза направляться назвать включения металла, а в цветных бриллиантах — легко определяемые секторы роста. Помимо этого, ненатуральные камни, полученные при помощи разработок HPHT, CVD в сравнении с натуральными природными бриллиантами в УФ-лучах имеют различный темперамент люминесценции.

«Как относятся потребители к выращенным бриллиантам? В полной мере благосклонно, — говорит Николай, — особенно современная молодежь, для которой выясняется принципиально важно, что эти бриллианты бесконфликтны и созданы людьми посредством высоких разработок без вмешательства в природу. Ну и, что важно, цена таких камней приблизительно в два раза ниже.

Очевидно, в сертификате должно быть отражено, что камни выращены, но ясно, что обладательнице кольца с таким алмазом не потребуется носить с собой сертификат! Одновременно с этим и по физическим, и химическим особенностям бриллианты, выращенные в лаборатории NDT, аналогичны природным» — резюмировал эксперт.

Что неспециализированного между азотом и алмазом

В зависимости от содержания азота бриллианты смогут быть отнесены к одному из двух главных типов. Бриллианты типа I включают в свой состав до 0,2% азота, атомы которого находятся в узлах кристаллической являлось группами (Ia) либо по одиночке (Ib). Бриллианты как раз этого типа преобладают среди природных алмазов (98%). Значительно чаще такие камни не бывают бесцветными. Бриллианты типа IIa фактически не содержат азота (менее 0,001%).

Такие кристаллы в царстве природных минералов — уникальность, всего 1,8%. Фактически не видятся (в 0,2% случаев) безазотные бриллианты с примесью бора (IIb). Атомы бора в узлах кристаллической решетки обуславливают их электропроводность и придают бриллиантам голубоватый оттенок.

**Бриллианты в промышленном производстве **

Ювелирные бриллианты — очень прибыльный бизнес для NDT и аналогичных компаний, но уже сейчас четко прослеживается второй, более приоритетный и, по всей видимости, долговременный тренд. Технический директор NDT Александр Колядин обожает повторять: «В случае если из бриллианта изготовить уже ничего больше запрещено, сделай алмаз».

В конечном итоге самоё перспективным направлением рынка больших отличных синтетических алмазов возможно с уверенностью назвать промышленность. «Ни один природный бриллиант не может быть использован в особой оптике либо электронике, — говорит Александр Колядин, — потому, что в них изначально через чур много недостатков. А вот пластины, вырезанные из алмазов отечественного производства, располагают практически совершенной кристаллической решеткой.

Исходя из этого кое-какие исследовательские организации, которым мы предоставляем отечественные образцы для изучения, еле верят в полученные результаты измерений — так близки они к совершенным. Наряду с этим удается достигнуть еще одного значительного результата — обеспечить повторяемость черт, что для последовательности промышленных направлений оказывается очень важно. Бриллианты — это собственного рода теплоотводы, окна для особой оптики и синхротронов, это силовая микроэлектроника, над совершенствованием и созданием которой на данный момент трудятся во всем мире».

Львиную долю прибыльной части бюджета компании до тех пор пока снабжают ювелирные бриллианты. К тому же, складывающиеся тенденции разрешают высказать предположение, что уже в ближайщее время спрос на алмазные пластины и синтетические алмазы для особой оптики, микроэлектроники и других высокотехнологичных промышленных сфер возрастет в прогрессии.

«Промышленное направление до тех пор пока образовывает 20% отечественного производства, но года через три мы планируем довести его до 50%, тем более что спрос скоро растет. на данный момент мы по большей части делаем пластины 4 х 4 и 5 х 5 мм, вырезали по заказу пара 7 х 7 и 8 х 8 мм а также 10 х 10 мм, но сказать о массовом производстве до тех пор пока преждевременно. Отечественная очередная цель, — говорит Николай Хихинашвили, — переход к изготовлению дюймовых алмазных пластин.

Это необходимый «золотой минимум» и тот размер, что пользуется большим спросом в массовой электронной и оптической индустрии. И для получения таких пластин потребуется вырастить кристалл бриллианта массой в сто карат». Дать первые «прототипы» таких пластин в NDT планируют уже к концу текущего года.

На этом всё, с вами был несложной сервис для выбора сложной техники 

Dronk.Ru

. Помните подписываться на отечественный 

блог

, будет ещё большое количество занимательного.

Спонсор поста кэшбэк-сервис 

LetyShops

. Возвращайте деньги за каждые приобретения в сети. Подробнее о том что такое кэшбэк-сервис просматривайте в отечественной статье 

Выбираем кэшбэк-сервис на 6-летие Алиэкспресс

Производство синтетических Алмазов. Алмазы


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: