חיקוי יהלומים הוא נושא שמספר רב של מדענים עבדו עליו. זה עלה לאחר הופעת התיאוריה כי ניתן ליצור מחדש באופן מלאכותי יהלום טבעי. בתנאים טבעיים, האבן נדירה, ואי אפשר לקרוא לה מושלמת. מכיוון שהפופולריות של אבנים כאלה גבוהה, כמו גם הצרכים של אנשים, שקול יהלומים מזויפים, איך הם נקראים, ובאילו תנאים הם נוצרים.
יצירת אבנים במעבדה - מזויפות או לא
יהלומים שנוצרו באופן מלאכותי מחומרים סינתטיים נקראים בטעות עותקים. זאת בשל העובדה כי חומרים זהים משמשים לייצור שלהם, אבל הם מתקבלים בדרכים שונות. יהלום אמיתי ומזויף נבדלים בכך שבמקרה הראשון, המינרל נולד בטבע, ובשני, הוא מגיע מידי אדם.
לאבנים מלאכותיות יש את כל התכונות של יהלומים אמיתיים:
- חוזק גבוה;
- יכולת להוביל חום;
- אינדיקטורים זהים להתנגדות;
- מבוטאנצנצים;
- מבנה אופייני;
- אותו אינדקס שבירה.
ההבדל היחיד בין יהלום מזויף יהיה שאין לו כל פגמים. בשל תכונה זו, הם משמשים הן בייצור תכשיטים והן בתעשייה. על פי הסטטיסטיקה, לא יותר מ-20% מהאבנים הטבעיות מתאימות לשימוש בתכשיטים. ב-80% הנותרים יש סדקים, תכלילים, עכירות. אם אתה משתמש בחומרים איכותיים בעת יצירת אבנים סינתטיות, אז קשה מאוד להבחין בין אבן טבעית לזיוף, אפילו עם ציוד מודרני.
ההבדל בין שמות מדעיים ופופולריים
מדענים רבים עבדו בתחום של חיקוי יהלומים. "תוצרת ברית המועצות" - ניתן לראות סימנים כאלה על תכשיטים יקרים עם "יהלומים" מימי ברית המועצות. בתחום שבו הם מעורבים באופן פעיל ב"גידול" של אבנים סינתטיות, הם נקראים על פי טכנולוגיית הייצור.
כאשר נוצר באמצעות לחץ וטמפרטורה גבוהים, נעשה שימוש בקיצור HPHT, והסימון CDV מציין שנעשה שימוש בטכניקת שקיעת אדים כימית. לא תמיד החיקוי של יהלום משמש כעותק מלא שלו. באנשים הפשוטים, הם ידועים יותר כזירקוניה, מויסניט, ריינסטון, פרואלקטרי, רוטיל, פבוליט. עם זאת, הפופולרי ביותר הוא זירקוניה, שאין לה קווי דמיון עם יהלום אמיתי.
מתוך בורות, רוב האנשים קוראים לכל האבנים המזוייפות זרקוניה. באופן טבעי, כזהההגדרה אינה נכונה. עם זאת, הוא זה שמתמודד בצורה מושלמת עם תפקיד החיקוי של יהלום, שכן הוא נוצץ בשמש, מנצנץ בצבעים, בשל כוח השבירה הגבוה שלו. בשל כך, זרקוניה משמשת לעתים קרובות בתכשיטים.
ההיסטוריה של יהלומים מלאכותיים
לאחר שהתגלו יהלומים טבעיים בטבע, הוקמה ההשערה שלא ניתן לגדל אותם בתנאים מלאכותיים. בסביבות 1797, לאחר שניתן היה לקבוע שהאבן מורכבת מפחמן, החלו מדענים לדבר על האפשרות שהמעבדה שלהם "תגדל".
הניסיונות הראשונים ליישם את הרעיון הגיעו ב-1926, אך הם לא צלחו. הדגימה שקיבלו מדענים לא נראתה כמו אבן אמיתית. עם זאת, ניסיון זה נחשב לנקודת המוצא להמשך בדיקות ומחקר. בשנת 1941, ג'נרל אלקטריקס הבחינה בכך.
בתחילה ההנחה הייתה שהטכנולוגיה תהיה מורכבת מחימום פחמן ל-3000 מעלות צלזיוס בלחץ של 5 GPa. לא ניתן היה לפתח אותו עד הסוף, מאז החלה מלחמת העולם השנייה. עברו 10 שנים עד שמדענים, חוקרים ועובדי החברה יכלו לחזור לעבודה זו שוב.
אבן באיכות טובה (חיקוי יהלום) הושגה רק בשנת 1953. זה כבר יכול לשמש בייצור המוני. החיסרון היחיד היה הגודל הקטן מדי, שלא אפשר להכניס אותם לתכשיטיםייצור, אז יהלומים נכנסו לתעשייה.
הפתרון היחסי של הבעיה הגיע בשנת 1970, עם זאת, הגודל המרבי של אבן סינתטית היה במשקל של 1 קראט. דברים שונים במעבדות מודרניות. ספר השיאים של גינס מחזיק ביהלום מעשה ידי אדם הגדול בעולם. הוא שוקל 34 קראט.
אילו צבעים הם אבנים מזויפות
חיקוי טבעי של יהלום הוא תהליך מורכב וארוך. לכן, היום זיופים מתקבלים במעבדות מיוחדות. צרכנים רבים מתעניינים עד כמה רחב מגוון הצבעים של אבנים סינתטיות. לרוע המזל, המבחר כה קטן עד שהוא מוגבל לכחול וצהוב.
יחד עם זה, "יהלומים" שקופים תמיד היו פופולריים יותר, אבל נדרש הרבה זמן ומאמץ ליצור אותם. תהליך השגת אבנים חסרות צבע מסובך בשל העובדה שמדענים חייבים לפקח כל הזמן על התהליך ולמנוע כניסת בורון או חנקן להרכב.
ברום משמש להשגת יהלומים כחולים מלאכותיים (הוא מתווסף בשלב מסוים של הייצור). הגוון יכול להשתנות בין גוון רווי עבה לברק קל, בקושי מורגש. "מגדלים" אבנים צהובות בתוספת חנקן. לפעמים מייצרים גם יהלומים שחורים. במקרה זה נעשה שימוש בניקל.
באיזה אזורים משתמשים ביהלומים מלאכותיים
כ-80% מכל האבנים המזויפות משמשות בתעשיות שונות. בפרט, הם משמשים לייצור מיסבים, עצותעבור תרגילים. אם המדגם קטן, אז זה שימושי לעיבוד לפירורים או אבק. לאחר מכן, הוא יעבד את פני הסכינים, כמו גם כלים לטחינה.
תהליך חיקוי יהלומים ממלא תפקיד מיוחד בייצור מוצרי אלקטרוניקה. לאחר מכן, מחטים, חלקים מסוימים של מיקרו-מעגלים ושכבות בשבבים עשויים מחומר זה. הודות לכך, ניתן לשמור על המוליכות התרמית ורמת ההתנגדות. יהלומי CVD משמשים לייצור חלקים לטלפונים ניידים. הם משמשים באופן פעיל ליצירת קרני לייזר רפואיות. אלו הם רק חלק מהתחומים שבהם ניתן למכור אבנים מזויפות איכותיות.
השגת טכנולוגיות
מכיוון שידוע שניתן "לגדל" יהלומים במעבדה, יש צורך להבין כיצד זה קורה. רק שתי טכנולוגיות נהוגות במפעלים מודרניים. טכניקת HPHT הייתה הראשונה שהופיעה, והיא נותרה הפופולרית ביותר כיום. התהליך מתרחש על ידי חימום פחמן בלחץ לטמפרטורות גבוהות קריטיות. היתרון העיקרי הוא העלות הנמוכה של יהלום מזויף.
הטכנולוגיה הבאה היא CVD. להבנה פשוטה יותר של התהליך, יש צורך לדמיין תא מלא בגז פחמן. לאחר מכן, הוא יופקד על פרוסת סיליקון על ידי חימום או באמצעות קרני מיקרוגל. התוצאה של כל הפעולות היא קבלת פלטה בעובי של עד 3 מ מ. זו הסיבה שיהלומים כאלה משמשים לעתים קרובות באלקטרוניקה ואופטיקה.
ישנן מעבדות המתמחות בגידול יהלומים סינתטיים, תוך שימוש בטכנולוגיה "נפיצה", המסייעת בהשגת שבבי יהלום. הספציפיות של התהליך היא שבמהלך הפיצוץ נוצר לחץ מוגבר וגם משתחרר חום רב. אם המצלמה לא תשקע בזמן, האבנים יתחממו יתר על המידה ויהפכו לגרפיט.
הטכנולוגיה לא מושלמת, כי אותו פירור יקר נמצא בתוך הגרפיט. כדי לקבל את זה, תצטרך לעבור תהליך של שטיפה החוצה (המאגר מבושל במשך יום בחומצה חנקתית ב-250 מעלות צלזיוס). מעבדות מודרניות יותר עדיין עובדות על טכניקה חדשה - השגת אבנים מזויפות באמצעות קוויטציה קולית. אבל זה כרגע בבדיקה.
טכנולוגיית יהלומים מזויפים מודרנית
באמצע 1999, מדענים מצאו דרך להשיג יהלום מאפר של בעלי חיים או בני אדם. לאחר 3 שנים, טכניקה זו הוגשה לבית המשפט הכללי. בשל הפרסום הרחב, העסק של יצירת יהלומים מהשרידים הפך לרווחי מאוד. ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, כיום אין צורך להשתמש בכל האפר להכנת אבן. אפר מגוש שיער יספיק.
כל התהליך של השגת אבן לוקח בערך 12-14 שבועות, ומשקלה יהיה בין 0.25 ל-2 קראט.
כמה עולה תכשיט יהלומים מזויף
עצם המילה "חיקוי" גורמת לאנשים לחשוב כךתכשיטים עשויים מאבנים כאלה יהיו זולים. אני חייב לומר שדעה כזו היא שגויה, ולפעמים זיוף הוא הרבה יותר יקר מיהלום טבעי.
יש לכך כמה סיבות, למשל, קשה מאוד להבחין ביניהן לפי המראה, אפשר לקבל "אבן מים זכים" ולא לדאוג שהיא תדעך. המחיר מושפע בעיקר ממשקל היהלום, אך גם אופן היצירה ואיכות החיתוך נלקחים בחשבון. לרוב, פיאניט (תחמוצת זירקוניום) נבחר עבור זיופים. העלות שלו ל-1 קראט היא בטווח של 1.5-6 דולר, אבל אם אתה משתמש ב-moissanite, תצטרך לשלם 75-100 דולר.
מאפיינים השוואתיים
במראה, אבנים סינתטיות ויהלומים טבעיים מבחינה ויזואלית, ללא שימוש בכלים מיוחדים, אינם שונים. לכן, אתה יכול לחשוב על יצירת עסק "גידול" יהלומים משלך. הטבלה שלהלן מציגה את הפרמטרים המשמעותיים ביותר של אבנים טבעיות ומזויפות.
| תכונות | יהלום טבעי | יהלום סינתטי |
| נוסחה כימית | Carbon (C) | Carbon (C) |
| אינדקס השבירה | 2, 42 | 2, 42 |
| Dispersion | 0, 44 | 0, 44 |
| Hardness | 10 | 10 |
| Density | 3, 52 | 3, 52 |
בהתבסס על הנתונים הזמינים, מתברר שלשתי האבנים יש את אותם מאפיינים. ההבדל היחיד יהיה רק משך ה"צמיחה" של היהלום בתנאים טבעיים ומלאכותיים. במקרה הראשון זה לוקח מיליוני שנים, ובמקרה השני זה ייקח רק כמה שעות. יהלום הוא משאב סופי ובקרוב ייעלם, כך שתמיד יהיה ביקוש ליהלומים חיקויים.
