Diamants artificiels : à quoi ressemblent-ils, comment sont-ils obtenus et où sont-ils utilisés ?

Les diamants se distinguent par leur densité de structure unique, qui permet à la pierre de résister à de lourdes charges et à des températures élevées. Cette propriété est utilisée dans la recherche et le développement spatial, dans la production de dispositifs médicaux et de montres de précision, et dans l'industrie nucléaire. Après la coupe, le beau minéral se transforme en un diamant très apprécié des bijoutiers. Les technologies modernes permettent de le créer dans des conditions artificielles, en réduisant le prix sans perdre en qualité.

Pour une utilisation active à l'échelle industrielle, des diamants artificiels sont produits depuis 1993. Leur qualité était si élevée que les bijoutiers exigeaient des tests spéciaux pour déterminer l'authenticité des pierres. Pour le consommateur moyen, la différence n'était pas évidente du tout, alors de nombreuses entreprises ont commencé à utiliser des cristaux pour créer des bijoux de luxe.

Dans les laboratoires modernes, plusieurs types de cette pierre synthétique sont cultivés : cérusites, fabulites, strass, ferroélectriques, moissanites. Le cube de dioxyde de zirconium le plus beau et le plus propre, appelé « zircone cubique », est considéré. Il est utilisé dans de nombreux domaines de l'industrie et complète les collections des maisons de couture Thomas Sabo et Pandora.

Principales caractéristiques des diamants de culture :

• faible coût par rapport aux pierres naturelles (le prix est 10 à 15 fois inférieur);
• facilité de coupe;
• pas de défauts cachés affectant la dureté (bulles d'air, fissures);
• imitation complète d'un vrai diamant après la coupe.

Parmi les amateurs de belles pierres, les avis étaient également partagés sur les propriétés d'une pierre non naturelle. Certains d'entre eux croient que seul un vrai diamant est capable de chasser les mauvais esprits, de protéger son propriétaire des dommages et du mauvais œil et de l'aider dans ses affaires commerciales.

Les pierres artificielles ont été développées ces dernières années par les marques bien connues Diamond Foundry, Helzberg's Diamond Shops et LifeGem. Cette entreprise aux États-Unis est considérée comme la plus rentable et la plus prometteuse, car les dommages à l'environnement sont minimes. De plus, de nombreuses expériences géologiques prouvent que la période de formation des diamants dans la nature est révolue. Par conséquent, le développement de nouveaux gisements appartiendra bientôt au passé.

Les vrais diamants sont populaires depuis des siècles. Des diamants coûteux ornaient les vêtements et les couronnes royaux, étaient hérités et entraient dans les réserves d'or du trésor de nombreux pays. Même aujourd'hui, les minéraux à facettes sont le meilleur investissement et ne font qu'augmenter en valeur chaque année.

Le premier diamant artificiel a été obtenu en 1950 par des scientifiques suédois du laboratoire ASEA. Après des recherches, leur expérience a été répétée par la société américaine General Electric en 1956, améliorant la technologie. Au cours de plusieurs décennies, de nouvelles méthodes et développements sont apparus qui ont permis de changer la teinte, la forme et la taille d'un minéral synthétique. En 1967, un brevet a été obtenu pour la culture de pierres précieuses.

L'histoire de leur production en Union soviétique commence avec la première pierre, qui a été synthétisée à l'Institut de physique et de haute pression à la fin des années 50 du siècle dernier. Mais un travail actif dans cette direction est effectué par le scientifique OI Leipunsky, qui a publié de nombreux articles et calculs scientifiques en 1946.

Une véritable percée s'est produite au début des années 60 du siècle dernier, lorsque de jeunes scientifiques du laboratoire à haute pression de Moscou ont créé une presse spéciale. Avec son aide, il a été possible d'établir une production à grande échelle de pierres lourdes : le volume atteignait mille carats par jour. Tous les diamants industriels produits ont été utilisés pour les besoins des fusées et de l'ingénierie mécanique, ont été exportés, rapportant des milliards de bénéfices.

Ces dernières années, de nouvelles technologies ont été développées en Russie par des maisons de joaillerie privées et des laboratoires scientifiques.

Les diamants artificiels cultivés dans les laboratoires des principales sociétés chimiques sont difficiles à distinguer des vraies pierres en termes de transparence et de brillance. Mais toutes les méthodes connues nécessitent des investissements importants et sont laborieuses.

HPHT ou Haute Pression, Haute Température est la technologie la plus courante. Les scientifiques ont placé de vraies pierres de 0,5 mm dans la base de zircone cubique synthétique. Dans une chambre spéciale, selon le principe de fonctionnement, rappelant un autoclave, une combinaison d'une température d'au moins 1400 ° C et d'une pression de 55 000 atmosphères est créée. Divers composés chimiques et couches de graphite sont appliqués sur la base naturelle.

Après 10 jours d'une telle exposition, de fortes liaisons sigma se forment, les joints autour de la base forment une pierre dure et transparente.

Cette technologie est l'une des premières dans la culture de minéraux artificiels. Il est largement utilisé lorsqu'il est nécessaire de créer un revêtement de diamant particulièrement solide et tranchant, pour créer des diamants de haute qualité. Tous les composants et le substrat de diamant sont placés dans des chambres spéciales qui créent un vide. Après remplissage de méthane, commence l'exposition aux rayons micro-ondes, bien connus du travail d'un four à micro-ondes. À haute température, les composés chimiques du carbone commencent à fondre et à se combiner avec la base.

La technologie CVD produit des diamants de haute qualité dont les propriétés ne sont pas inférieures aux vrais. Sur leur base, une technologie est en cours de développement pour remplacer les cartes informatiques résistantes à l'usure, les diélectriques et les scalpels ultra-fins en ophtalmologie.

L'un des derniers développements est la méthode de synthèse explosive. Il est basé sur une combinaison d'échauffement brutal d'un mélange chimique à l'aide d'une explosion et d'une congélation ultérieure du minéral résultant. Le résultat est un diamant synthétique naturel fabriqué à partir de carbone cristallin. Mais le coût élevé incite les chimistes à rechercher de nouvelles options pour la synthèse de la masse de pierre.

Parmi tous les diamants, les pierres synthétiques n'occupent que 10 % du marché. Des cristaux de zircone cubique bon marché sont utilisés pour fabriquer des bijoux pour femmes. De célèbres maisons de couture en décorent des robes de soirée, des sacs à main et des chaussures et les utilisent dans un décor exclusif.

Plus de 90 % des diamants artificiels sont utilisés dans l'industrie. Orientations principales :

• rectifieuses de haute précision, outils de coupe de matériaux durs;
• microélectronique et fabrication d'ordinateurs;
• industrie de la défense;
• robotique;
• lasers uniques pour la chirurgie oculaire;
• génie mécanique;
• nouvelles machines-outils en métallurgie;
• la science des fusées.

Les progrès récents incluent l'utilisation de diamant synthétique pour fabriquer une lentille artificielle. Les opérations de transplantation ont montré que la clarté et la facilité de coupe rendent l'implant idéal pour le patient.

L'industrie produit du diamant synthétique, qui ressemble tellement à un cristal naturel qu'un certain nombre de tests en laboratoire sont nécessaires pour l'identifier. Jetons un coup d'œil aux différences les plus courantes.

• Tous les diamants cultivés artificiellement ont un cachet spécial. Il donne le nom de l'entreprise ou du laboratoire qui a fabriqué le produit.

• Il est préférable d'utiliser un microscope puissant plutôt qu'une loupe pour l'inspection. Dans les ateliers, les défauts sont détectés à l'aide d'un spectrographe, et éclairés sous rayons ultraviolets.

• Les vrais diamants ne répondent pas aux champs électromagnétiques. Vous pouvez utiliser cette propriété comme méthode de test : une pierre synthétique est attirée par un aimant puissant.

• S'il est nécessaire d'identifier un diamant à la maison, il est placé sur du papier blanc épais. Une inspection minutieuse révèle des zones de croissance qui apparaissent lorsqu'une couche de carbone se forme sous haute pression.

• Les pierres naturelles sont créées à partir des plus petits monocristaux, elles ont donc une structure homogène. Vus en détail au microscope, les produits non naturels semblent être composés de nombreux cristaux microscopiques.

En seulement 10-15 secondes, ils permettent de distinguer les pierres synthétiques de la pierre naturelle avec une précision de 95-98%, donnent un maximum d'informations sur la qualité et la structure du cristal.

La production de diamants synthétiques est décrite dans la vidéo suivante.