Les saphirs artificiels : qu'est-ce que c'est et comment s'obtient-on ?

Les saphirs synthétiques sont très répandus sur le marché de la bijouterie. La pierre naturelle est considérée comme précieuse et a un prix élevé. L'option alternative semble également noble dans les produits et en termes de caractéristiques esthétiques, elle n'est pas très inférieure à la première option.

Une gemme naturelle se forme dans un environnement spécifique pendant des millions d'années. Le prix est exorbitant, mais la demande est toujours bonne.

L'eau, la température élevée et la pression puissante forment des veines de minerai. Ils servent de lieux d'accumulations de cristaux divers.... Les gisements de saphir contiennent également des gaz liquides qui circulent dans des espaces confinés depuis de nombreuses années.

Les scientifiques ont recréé des conditions naturelles dans des laboratoires pour créer des nanominéraux. Mais pour qu'un cristal cultivé soit d'une taille décente, cela prend plusieurs mois. Les nano saphirs poussent plus vite et sont donc moins chers que leurs homologues naturels. Le coût des pierres artificielles est inférieur, mais pas suffisant pour les comparer au verre ordinaire. La pureté et la profondeur de couleur des cristaux artificiels sont meilleures que celles des minéraux authentiques. Le saphir hydrothermal ne nécessite pas d'affinage supplémentaire, en tant que pierre aux propriétés authentiques. Ces méthodes sont d'ailleurs coûteuses et nécessitent des investissements supplémentaires.

Le saphir artificiel est une sorte de corindon. C'est aussi la base des rubis et des émeraudes. La couleur bleue des saphirs provient du titane et du fer. Le béryl chauffé participe également à la synthèse. Compte tenu des conditions de production, on peut dire que la pierre synthétique n'est pas cultivée, mais bouillie. À la base de l'un des mélanges se trouve de l'alumine, qui ressemble à une substance blanche ordinaire. Il ne se transformera en saphir qu'à une température de 2200 degrés Celsius. La vitesse de cristallisation des saphirs artificiels est de 4 mm par heure. Les gros cristaux prennent beaucoup de temps. Par la suite, si nécessaire, ils sont coupés en morceaux et transformés, les faisant ressembler à des dépôts naturels.

La méthode de base pour produire des cristaux artificiels nécessite un four spécial Verneuil. Il est utilisé depuis des décennies. Dans ce procédé, l'alumine est fondue dans la flamme d'un brûleur hydrogène-oxygène. Les gouttes liquides sont faites dans un four Verneuil. Lors d'un refroidissement progressif, ils forment un cristal. En plus du saphir, cette technologie convient également à la production de rubis et d'autres pierres précieuses. La différence réside dans l'ajout d'impuretés de divers oxydes métalliques, qui donnent une couleur appropriée.

La diffusion omniprésente de la technologie a commencé vers 1932 et s'est particulièrement intensifiée pendant la Seconde Guerre mondiale. Pendant la production, un mélange de matières premières avec des propriétés physiques et chimiques spécifiées est utilisé. Les composants homogènes chargés dans l'unité sont appelés "charge".

La taille des microparticules entrant dans la composition de la charge est de 1 à 20 microns. Une partie de la poudre est versée dans la trémie, qui a des trous. À travers eux, les substances pénètrent dans le four, où l'hydrogène est brûlé. La charge est fondue et le cristal germe grandit. Le conteneur de semences tourne pour une croissance et un réchauffement uniformes. Au fur et à mesure qu'il grandit, la graine est en bas et le haut est converti en visages.

La forme dans laquelle se trouve la charge ressemble à un cône en expansion. En fonction de la consommation du matériau de base, de longs cristaux y sont obtenus. Outre le débit, des paramètres tels que l'alimentation en gaz et la vitesse de rotation, ainsi que la qualité du chauffage sont importants. La méthode présente des avantages caractéristiques :

• la capacité de contrôler visuellement la croissance cristalline ;
• la température de combustion est régulée automatiquement ;
• il n'y a pas de flux et de creusets coûteux dans le matériau fini.

Inconvénients de la méthode :

• des contraintes internes apparaissent dans le cristal en raison de la température élevée ;
• en raison de la violation des règles du système lors de la préparation de la charge, les substances volatiles peuvent s'évaporer et la restauration ultérieure du processus est impossible.

La forme et la taille résultantes des cristaux ne correspondent généralement pas beaucoup aux paramètres des pièces en cours de fabrication. Par conséquent, la manutention du matériel est presque toujours nécessaire. Aucune machine conventionnelle de tournage, de fraisage ou de perçage n'est utilisée pour l'usinage. Les produits étant fragiles, seuls les abrasifs sont possibles dans le travail. Des disques ou broyeurs diamantés, des suspensions ou des pâtes spéciales peuvent être utilisés.

Typiquement, les particules abrasives sont pressées dans la surface de la pièce. Des microfissures s'y forment, qui se déplacent vers l'intérieur pendant le processus. D'autres actions conduisent à l'obtention de tout un réseau de fissures. Ils se ferment les uns aux autres, provoquant l'écaillage des zones individuelles. Ils sont retirés couche par couche de la surface, donnant au produit la forme souhaitée.

Les matériaux abrasifs destinés au traitement ne sont pas en vain séparés par la dureté.

Les experts sélectionnent l'abrasif souhaité selon l'échelle minéralogique de Mohs. Selon les différences fondamentales entre les minéraux, le diamant correspond à la dixième classe et le corindon à la neuvième. Pour le traitement des saphirs, des broyeurs spéciaux ou des suspensions conviennent.

Les broyeurs sont des pièces en fonte, verre, acier, cuivre ou laiton avec des micro-poudres abrasives. La granularité des micropoudres peut aller de M14 à M5. Après avoir broyé le cristal cultivé, il doit être poli. Pour ce processus, une suspension abrasive est sélectionnée, qui est frottée sur la surface jusqu'à ce qu'elle soit complètement répartie uniformément. Le polissage s'effectue en deux étapes, pour lesquelles différents abrasifs à grains grossiers ou fins sont sélectionnés.

Le corindon artificiel, comme les sédiments naturels, est bleu ou bleu foncé. L'homologue de laboratoire est une imitation populaire, qui peut être difficile à distinguer. Les experts cultivent un produit synthétique sans éclats ni dommages, et les bijoutiers apprécient cette qualité. Vous pouvez vérifier le produit par des indicateurs externes :

• le minéral artificiel a une teinte plus impeccable et plus pure;
• il n'y a pratiquement pas de défauts internes;
• s'il existe des formations liquides, elles ont alors la forme sphérique correcte, alors que dans les sédiments naturels, il n'y en a pratiquement pas;
• si l'on regarde très attentivement les saphirs véritables et synthétiques, ils se distinguent précisément par leurs caractéristiques qualitatives, et les pierres naturelles contiennent nécessairement diverses inclusions naturelles qui ne se trouvent pas dans une pierre de laboratoire.

De plus, les propriétés chimiques et physiques des deux espèces sont complètement similaires. Les experts distinguent les nuances cachées dans la mauvaise structure de croissance. La dureté d'une pierre véritable et de laboratoire est différente.

Les minéraux véritables donnent 1 762 à 1 778.

Une autre méthode implique l'utilisation d'un liquide spécial. Le monobromnaphtalène est placé dans un récipient placé sur un fond de papier blanc. Les bandes de couleur incurvées visibles indiquent l'origine artificielle de la pierre. La lumière ultraviolette à ondes courtes peut également être appliquée. Sous son influence, une vraie pierre ne changera pas de couleur. Un spécimen cultivé montrera une lueur blanche ou vert cassé. La lueur peut être rouge. Cela dépend des impuretés utilisées dans la composition de la charge.

Dans le cadre du développement de technologies de culture de saphirs artificiels, il devient difficile de les distinguer avec des méthodes improvisées. Des conclusions complètes ne peuvent être tirées que par des professionnels possédant les compétences appropriées. La connaissance de certaines propriétés de la pierre peut également aider.

Le saphir artificiel a les mêmes propriétés intrinsèques que la pierre naturelle. En plus de l'industrie de la joaillerie, il est largement utilisé en horlogerie ou comme matériau semi-conducteur. Tous les semi-conducteurs sont caractérisés par une sensibilité élevée des propriétés électrophysiques. Les semi-conducteurs sont activement utilisés dans les circuits de divers équipements. Presque tous les circuits intégrés modernes contiennent des éléments semi-conducteurs.

Les substances cristallines ont la capacité de conduire le courant électrique, mais avec les changements de température, l'action des rayons lumineux, la présence d'impuretés d'autres substances. Les domaines d'application des semi-conducteurs sont vastes : ingénierie radio, électronique optique. En médecine alternative, le saphir est connu comme un antidote contre de nombreuses substances toxiques. Depuis les temps anciens, les qualités curatives du saphir ont été utilisées pour acquérir des pensées pures, un calme et un équilibre spirituels, pour gagner en altruisme.

Le saphir bleu bleuet est considéré comme l'une des pierres les plus difficiles à reproduire en laboratoire. La création de cette teinte est impossible sans une formation professionnelle minutieuse. Les données techniques doivent être suivies exactement. La pierre naturelle de cette nuance ne se trouve qu'en Inde. Dans ce pays, il est une amulette rituelle et cérémonielle.Il est choisi pour le traitement de l'insuffisance cardiaque, gagnant en stabilité psychologique. Si vous gardez la pierre dans la maison, alors la prospérité viendra sûrement, et le leadership viendra au propriétaire de la maison. Les plus beaux échantillons naturels de saphirs sont conservés dans des fonds spéciaux de pays tels que :

• Thaïlande - 16 kg;
• Sri Lanka - 18 kg;
• États-Unis - 15 kg.

En Russie, il existe un saphir bleu bleuet produit au 19ème siècle, il est stocké dans le fonds diamantaire du pays. La pierre est incroyablement solide et durable. À la maison, les bijoux en saphir nécessitent des soins supplémentaires. L'humidité régulière, l'exposition directe au soleil, la poussière sont nocives pour les bijoux. Les produits peuvent être affinés par un nettoyage régulier. Les solutions de savon ordinaires ou les gels douche conviennent au trempage. Les produits utilisés doivent ensuite être lavés à l'eau froide.

Dans les bijouteries, vous pouvez trouver des produits d'entretien spéciaux pour les pierres précieuses. Ils se présentent généralement sous forme de sprays ou de lingettes jetables. Les fonds sont chers, donc leur utilisation est liquide lorsque les bijoux sont fortement salis. Comme le saphir perd rarement son éclat extérieur d'origine, il suffit d'utiliser les produits d'entretien ménager habituels que chaque femme au foyer peut trouver.

Regardez la vidéo pour voir comment les saphirs artificiels sont cultivés.