人造钻石：它们长什么样，如何获得以及在哪里使用？
钻石的独特之处在于结构的独特密度，这使得石头能够承受重载和高温。该特性用于空间实验和开发、医疗设备和精密手表的生产以及核工业。切割后，美丽的矿物变成了钻石，受到珠宝商的高度评价。现代技术使得在人工条件下制造它成为可能，在不损失质量的情况下降低价格。
特点
自 1993 年以来，人造钻石已被生产用于工业规模的积极使用。 它们的质量如此之高，以至于珠宝商需要进行特殊测试来确定宝石的真伪。 对于普通消费者来说，差别并不明显，因此许多公司开始使用水晶来打造奢华珠宝。
在现代实验室中，种植了几种类型的这种合成石：白铅矿、fabulites、水钻、铁电体、莫桑石。 最美丽最纯净的被认为是立方氧化锆，称为“立方氧化锆”。 它被用于许多工业领域，与时尚品牌 Thomas Sabo 和 Pandora 的系列相得益彰。
人造钻石的主要特点：
- 与天然石材相比成本低（价格低10-15倍）；
- 易于切割；
- 不存在影响硬度的隐藏缺陷（气泡、裂纹）；
- 切割后完全模仿真正的钻石。
在美丽石头的爱好者中，关于非天然石头的特性也存在分歧。 他们中的一些人认为，只有真正的钻石才能避邪，保护其所有者免受伤害和邪眼，并在商业事务中帮助他。
人造钻石的拥有者声称，他们的珠宝散发出正能量，带来好运的效果丝毫不逊色。
近年来，知名品牌 Diamond Foundry、Helzberg's Diamond Shops 和 LifeGem 开发了人造宝石。在美国，这项业务被认为是最赚钱和最有前途的，因为对环境的危害是最小的。 此外，许多地质实验证明，自然界中钻石的形成时期已经结束。 因此，开发新矿床将很快成为过去。
收货历史
真正的钻石已经流行了几个世纪。昂贵的钻石装饰着皇室的衣服和王冠，被继承并被列入许多国家的金库。 即使在今天，切割矿产也是每年只会增值的最佳投资。
因此，在 19 世纪末，人造石的第一次开发和尝试已经开始。
1950年瑞典科学家在ASEA实验室获得了第一颗人造钻石。经过研究，他们的经验在 1956 年被美国通用电气公司重复，改进了技术。 在几十年的过程中，出现了新的方法和发展，使改变合成矿物的颜色、形状和大小成为可能。 1967年，获得了种植珠宝宝石的专利。
它们在苏联的生产历史始于上世纪 50 年代后期在物理与高压研究所合成的第一块石头。 但科学家 O. I. Leipunsky 在这个方向进行了积极的工作，他早在 1946 年就发表了许多科学论文和计算。
他的化学工作被用作新方法的基础，实际上成为现代人造钻石工业生产的基础。
真正的突破发生在上世纪 60 年代初，当时来自莫斯科高压实验室的年轻科学家创建了一台特殊的压机。 在它的帮助下，可以建立大规模的重型宝石生产：产量达到每天一千克拉。 生产的所有工业钻石都用于火箭和机械工程的需要，并出口，带来数十亿美元的利润。
近年来，俄罗斯的私人珠宝公司和科学实验室开发了新技术。
他们吸引了来自南非、美国和欧洲的外国专家，试图降低技术成本。
合成钻石是如何制成的？
在领先化学公司的实验室中培育的人造钻石在透明度和亮度方面很难与真石区分开来。 但是所有已知的方法都需要大量投资并且费力。
因此，科学家的主要任务是在质量和生产成本之间找到完美的平衡点。
HPNT 方法
HPHT 或高压、高温是最常见的技术。科学家铺设 0.5 毫米大小的真石作为合成立方氧化锆的基础。在一个特殊的腔室中，根据操作原理，它类似于高压釜，产生至少 1400°C 的温度和 55,000 个大气压的压力。 各种化合物，石墨层叠加在天然基底上。
经过 10 天的曝晒，形成了牢固的 sigma 键，基部周围的接缝形成了坚硬透明的石头。
该技术最大限度地再现了矿物外观的自然条件，因此质量始终处于首位，几乎排除了缺陷。
CVD生产或薄膜合成
该技术是人工矿物培育中最早的技术之一。当需要制造特别坚固和锋利的钻石涂层以制造高品质钻石时，它被广泛使用。 所有组件和金刚石基底都放置在产生真空的特殊腔室中。 充满甲烷后，开始暴露于微波炉中的微波辐射。在高温下，碳的化合物开始熔化并与碱结合。
CVD技术生产出品质不逊于真钻的优质钻石。在此基础上，正在开发一种技术来替代眼科中的耐磨计算机板、电介质和超薄手术刀。
科学家们希望，在不久的将来，使用这种技术获得的 1 克拉合成石，有可能将价格降低到 5-8 美元。
爆炸合成技术
最新的发展之一是爆炸合成方法。它基于化学混合物的急剧加热和爆炸的帮助以及随后产生的矿物的冷冻的组合。 结果是具有天然特性的合成钻石，由结晶碳制成。 但高昂的成本使化学家们寻找合成石块的新选择。
适用范围
在所有钻石中，合成石仅占据市场的 10%。廉价的立方氧化锆晶体用于制作女性首饰。 著名的时装店用它们装饰晚礼服、手袋和鞋子，并在独特的装饰中使用它们。
进步的年轻人越来越多地选择他们是为了安全和环境友好。
超过 90% 的人造钻石用于工业。 主要方向：
- 高精度磨床、切削硬质材料的工具；
- 微电子和计算机制造；
- 国防工业；
- 机器人技术；
- 用于眼科手术的独特激光器；
- 机械工业;
- 冶金新机床；
- 火箭科学。
最近的进展包括使用合成钻石制造人造镜片。 移植手术表明，切口的清洁和轻盈使植入物成为患者的理想选择。
它的特点是正确的折射角度和耐用性。
与天然石材比较
该行业生产的合成钻石与天然水晶非常相似，因此需要一系列实验室测试来识别它。 让我们来看看最常见的差异。
- 所有人造钻石都有一个特殊的印记。 它给出了生产该产品的公司或实验室的名称。
- 对于检查，最好不要使用放大镜，而是使用强大的显微镜。 在车间，使用光谱仪检测缺陷，在紫外线下呈半透明。
- 真正的钻石对电磁场没有反应。 这个特性可以作为一种测试方法：人造石被强磁铁吸引。
- 如果需要在家中鉴定钻石，则将其放在白色厚纸上。 仔细检查后，可以看到生长区，这是在高压下形成一层碳的过程中发生的。
- 天然石头是由最小的单晶制成的，因此它们具有统一的结构。 在显微镜下仔细观察时，非天然产品似乎由许多微观晶体组成。
世界各地的钻石交易所使用特殊的 Diamond Check 和 M-Screen 设备进行分析。
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以下视频介绍了合成钻石的生产。
