Արհեստական ​​ադամանդագործական սարքավորումների արտադրություն։ Ինչպե՞ս են ստացվում արհեստական ​​ադամանդները և որտեղ են դրանք օգտագործվում: Արհեստական ​​և կեղծ

Ադամանդը, ինչպես գրաֆիտը, իր քիմիական բաղադրությամբ մաքուր ածխածին է։ Դրանք միևնույն տարրի պոլիմորֆ ձևափոխումներ են, սակայն դրանց հատկությունները կտրուկ տարբերվում են։ Դա պայմանավորված է նրանց բյուրեղյա ցանցերի տարբերությամբ:

Ադամանդը հայտնի է եղել հեռավոր անցյալում, լայնորեն կիրառվում է ներկայում, իսկ ապագայում դրա կիրառման մեծ հեռանկարներ կան։ Տեխնոլոգիաների զարգացման հետ մեկտեղ, երբ անհրաժեշտություն առաջացավ հանքային հումքի նոր տեսակների, մասնավորապես քարի, մետաղների և կոշտ սինթետիկ նյութերի մշակման համար, ադամանդը, այսպես ասած, երկրորդ կյանք ստացավ։ Ներկայումս ամբողջ արտադրական արդյունաբերության և մեքենաշինության գոյությունը (հզոր միավորների ստեղծումից մինչև ամենալավ մեխանիզմների և գործիքների արտադրությունը) գործնականում անհնար է առանց ադամանդի օգտագործման: Այժմ ադամանդները շատ լայնորեն օգտագործվում են որպես հղկող նյութ (հղկող փոշիներ, մածուկներ, հղկվող անիվներ, ադամանդի սղոցներ, ապակի կտրիչներ և այլն), ինչը հիմնականում հիմնված է նրանց չափազանց բարձր կարծրության վրա: Բ վերջին տարիներըավելի ու ավելի է գրավում ադամանդի այլ բացառիկ հատկությունները. նրա էլեկտրական հատկությունները, երբ օգտագործվում են որպես կիսահաղորդիչներ, լույսի բարձր բեկում` օպտիկական սարքերում: Դրա գործնական մագնիսականությունը կիրառություն է գտնում։ Ադամանդը որպես բյուրեղային նյութ, ածխածնի ատոմների խիտ փաթեթավորման շնորհիվ, կարող է դառնալ ծավալուն տեղեկատվության պահեստ և պահակ:

Ադամանդի խտությունը 3,513 գ/սմ 3, միկրոկարծրություն 100,6 ԳՊա, առաձգական մոդուլ 825 ԳՊա, էլեկտրական դիմադրողականություն 10 12 - 10 14 Օմ-սմ։ Ածխածնից բացի, ադամանդի բյուրեղը միշտ պարունակում է որոշակի քանակությամբ կեղտեր, որոնք կազմում են ոչ ավելի, քան տոկոսի տասներորդը: Հիմնական քիմիական տարրերն են ալմաստի կեղտերը՝ ազոտ, թթվածին, ջրածին, Fe, Ti, Mn, Si, Ալ.

Ինչպես գիտեք, ադամանդի առաջացմանը նպաստող հիմնական գործոնները - բարձր ճնշումներ և ջերմաստիճաններ, որոնք տեղի են ունենում երկրի աղիքներում մեծ խորություններում:

Արհեստական ​​ադամանդներ սկսեցին ձեռք բերել մի շարք երկրներում 1950-ականների կեսերից։ Սինթետիկ ադամանդների ներմուծումը վերացրեց մեծ մասը ջախջախելու անհրաժեշտությունը բնական ադամանդներփոշիների, մածուկների և հղկող գործիքների արտադրության համար. Արտադրվում են ASO, ACP, ASV, ASK, ASS, SAM, ASB և ASPK դասերի սինթետիկ ադամանդներ, ինչպես նաև ACM և ASN սինթետիկ ադամանդների հիման վրա միկրոփոշիներ՝ 1-ից մինչև 630 նմ չափսերով:

Սինթետիկ ադամանդները հիմնականում օգտագործվում են տարբեր տեսակի հղկող, շեղբերով և հորատող գործիքների արտադրության համար: Ադամանդե գործիքների կիրառման ամենակարևոր ոլորտներն են մետաղ-կերամիկական կոշտ համաձուլվածքներից պատրաստված գործիքների և մեքենաների մասերի մշակումը, կոշտ և հղկող ապարներում երկրաբանական և արտադրական հորերի հորատումը, գրանիտից, մարմարից պատրաստված արտադրանքի մշակումը և այլն: Ամենալայն փոշիացված սինթետիկ ադամանդները օգտագործվում են հղկման անիվների արտադրության համար, որոնք նախատեսված են կոշտ լեգիրված մետաղ կտրող գործիքների հարդարման և սրման համար:

Ներկայումս հայտնի են ադամանդի սինթեզի երեք մեթոդ.

ադամանդի թերմոդինամիկական կայունության ոլորտում՝ նախնական ածխածնային նյութը բարձր ստատիկ ճնշման և ջերմաստիճանի ենթարկելով առնվազն մի քանի վայրկյանում չափված ժամանակի ընթացքում. .

ադամանդի թերմոդինամիկական կայունության ոլորտում՝ նախնական ածխածնային նյութը բարձր դինամիկ ճնշման և ջերմաստիճանի ենթարկելու միջոցով, որը չափվում է միկրովայրկյաններով և միկրովայրկյանների կոտորակներով.

գրաֆիտի թերմոդինամիկական կայունության ոլորտում, որն իրականացվում է մթնոլորտային և ավելի ցածր ճնշումների և բարձր ջերմաստիճանների դեպքում սերմերի վրա ադամանդի էպիտաքսիալ աճով։

Սինթետիկ ադամանդների մեծ մասը արտադրվում է ամբողջ աշխարհում առաջին մեթոդով, այսինքն. բարձր ստատիկ ճնշումների դեպքում: Երկրորդ մեթոդի բացասական հատկանիշը բարձր ճնշումների և ջերմաստիճանների գործողության կարճ տեւողությունն է, որի պատճառով նոր փուլի միջուկավորված բյուրեղները զրկված են երկարաժամկետ աճի հնարավորությունից եւ, հետեւաբար, կազմում են շատ փոքր մասնիկներ։

Ադամանդների ստացման երրորդ մեթոդը պահանջում է շատ ճշգրիտ համապատասխանություն գործընթացի պայմաններին: Հակառակ դեպքում սերմերի բյուրեղների մակերեսին կառաջանան և՛ ադամանդը, և՛ գրաֆիտը, այնուհետև գրաֆիտը կծածկի ամբողջ մակերեսը, և ադամանդի փուլի աճը կդադարի։

Ադամանդների սինթեզի համար անհրաժեշտ երեք պայմանների ռացիոնալ համակցությունը (ջերմաստիճան, ճնշում և որոշակի միջավայրի առկայություն) ընկած է բարձր ստատիկ ճնշումներով սինթետիկ ադամանդների արտադրության մեթոդների հիմքում, որոնք օգտագործվում են աշխարհի շատ երկրներում:

Ադամանդի սինթեզի ոլորտում հայրենական և օտարերկրյա գիտնականների բազմաթիվ ուսումնասիրությունները հնարավորություն են տվել առաջարկել գրաֆիտը ադամանդի վերածելու մեխանիզմ, որը մանրամասն նկարագրված է գրականության տարբեր աղբյուրներում և բացատրվում է էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայի կապի վերադասավորմամբ։ sp-ից sp 3.

Ինչպես նշվեց վերևում, ադամանդի սինթեզի համար օգտագործվում են ածխածին պարունակող նյութեր՝ ապակյա ածխածին, կոքս, սինթետիկ խեժեր և, իհարկե, գրաֆիտ։ Այնուամենայնիվ, պետք է տեղյակ լինել, որ ադամանդի սինթեզի ժամանակ հումքը անպայման անցնում է գրաֆիտացման փուլ։ Ածխածին պարունակող նյութը ջերմային մշակումից առաջ պետք է հնարավորինս միատարր լինի քիմիական կազմով: Բացի այդ, համահունչ ցրման շրջանների (ԿՍՀ) չափերի բաշխումը պետք է լինի բավականին նեղ:

Որպես սկզբնական ածխածին պարունակող նյութ, նպատակահարմար չէ օգտագործել մուրը, քանի որ այն շատ նուրբ է ցրված: Սա դժվարացնում է ճնշման անոթների խցիկները փաթեթավորելը:

Գործնականում ադամանդի սինթեզի տեխնոլոգիայում օգտագործվում են գրաֆիտի որոշ տեսակներ MPG-6, GM-OZOSCH, MG-OSCH և այլն։ Այս դեպքում ադամանդները ձևավորվում են բարձր եկամտաբերությամբ և լավ որակով։ Սինթեզված ադամանդների որակը որոշվում է դրանց չափերով և կարծրությամբ։

Քանի որ ադամանդի սինթեզն ընթանում է բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում, անհրաժեշտ է ունենալ ամուր ֆազային սինթեզի հուսալի սարք, որի դեպքում և՛ բարձր ճնշումը, և՛ ջերմաստիճանը կարող են պահպանվել բավական երկար ժամանակ: Պետք է կարողանալ չափել նման ճնշումներն ու ջերմաստիճանները, որոշել դրանց միատարրության աստիճանը ռեակցիայի գոտում։

Ադամանդների սինթեզն իրականացվում է բարձր ամրության նյութերից պատրաստված հատուկ խցերում։ Նման նյութերը կոշտ համաձուլվածքներ են, որոնք հիմնված են վոլֆրամի կարբիդի և կոբալտի վրա: Նման սարքերում ջերմաստիճանի բարձրացումն իրականացվում է ջեռուցման սարքի միջոցով էլեկտրական հոսանք անցնելու միջոցով։

Բարձր ճնշման խցիկների նախագծերը, որտեղ ստեղծվում են 727°C-ից մինչև 2227°C ջերմաստիճաններ, շատ տարբեր են։ Այս տեսակի բազմաթիվ սարքերի շարքում համառոտ դիտարկենք ամենատարածված դիզայնի երեք տեսակները.

Առաջին տիպի ներկայացուցիչը քառանիստ տեղադրումն է, որի սխեման ներկայացված է նկ. 1.14. Խցիկը բաղկացած է չորս դակիչներից՝ կտրված եռանկյուն ծայրերով: Այս բռունցքների ծայրերն ունեն՝ հավասարակողմ եռանկյունների ձև և սահմանափակում քառասյունի ծավալը

Բրինձ. 1.14. Չորսանկյուն բարձր ճնշման ապարատի սխեման; ա - 4 բռունցքի դասավորություն; բ- տեղադրում

Հավաքված, վերին դակիչը հանված է

Չորս հիդրավլիկ մամլիչների օգնությամբ, որոնք սիմետրիկորեն տեղակայված են տարածության մեջ, դակիչները շարժվում են իրենց առանցքի երկայնքով՝ կազմելով աշխատանքային ծավալ։ Նրանում դրվում է աշխատանքային նյութի տարա՝ պատրաստված քառաեդրոնի տեսքով։

Աշխատանքային միջավայրը այն միջավայրն է, որի միջոցով ճնշումը փոխանցվում է բոլոր կայանքներում, որտեղ բարձր ջերմաստիճանի փորձարկումներն իրականացվում են բարձր ճնշումների դեպքում: Դա պետք է լինի ամուրցածր սեղմելիությամբ և բավարարում են հետևյալ պայմանները.

ունեն բարձր հալման կետ և ցածր ջերմային հաղորդունակություն.

չկատարել էլեկտրաէներգիա; լինել քիմիապես իներտ;

լինի այնքան պլաստիկ, որպեսզի այն օգտագործվի որոշակի ծավալով քիչ թե շատ միատեսակ (քվազի հիդրոստատիկ) ճնշում ստանալու համար:

Ջեռուցիչը (առավել հաճախ՝ գրաֆիտի խողովակ) լցվում է ռեակցիայի լիցքով և մտցվում քառանիստ տարայի մեջ, որպեսզի ջեռուցիչի ծայրերը դուրս գան քառանիստի հակառակ եզրերից։ Երբ բռունցքները մոտենում են միմյանց, նրանք սեղմում են քառանիստ տարան: Աշխատանքային նյութի մի մասը հոսում է դակիչների միջև եղած բացերի մեջ՝ ձևավորելով կնքումը< кладки. Электрический ток для создания нужной температуры подводится нагревателю через пуансоны, соприкасающиеся с нагревательным устрой­ством.

Ներկայումս բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի (10 ԳՊա և 2700 ° C) բեռնարկղերի արտադրության համար հիմնականում օգտագործվում են չորս նյութեր՝ թալք կամ ստեատիտ 3MgO-4SiOrH 2 O, պիրոֆիլիտ Al 2 O 3 -4Si0 2 -H 2 O, վիմագրական քար 95% CaCO3 + 5% SiO 2, Al 2 0 3, Fe 2 0 3 և catlinite - կարմիր սիլիցիային ցեմենտավորված կավ 5% խառնուրդ, որի հանքավայրերը գտնվում են ԱՄՆ-ում։ Նրանք որոշ չափով տարբերվում են մեխանիկական հատկություններև ջերմային կայունություն:

Տարաները կարող են պատրաստվել ինչպես համապատասխան միներալների բլոկներից, այնպես էլ այդ միներալներից փոշիներ սեղմելով՝ օգտագործելով տարբեր կապող նյութեր (հեղուկ ապակի, բակելիտ և այլն):

Նկարագրված քառանիստ խցիկը պահանջում է, որ սեղմող սարքի ուժը կիրառվի դրա վրա չորս առանցքների երկայնքով, ինչը զգալի դժվարություններ է առաջացնում, հետևաբար, ստեղծվում են խցիկներ, որտեղ սեղմումն իրականացվում է մեկ մխոցով ցանկացած մամլիչ միավորից: Ի նկատի ունենալով, լայն տարածում են գտել «գլան-մխոցային» տիպի սարքերը, այսպես կոչված, գոտի սարքերը (գոտի 1 - գոտի): Սարքի սխեման ներկայացված է Նկար 1.15-ում:

1.15. Գոտի տիպի ապարատի սխեման՝ 1 - - դակիչ, 2 - - կոնտեյներ

Բրինձ. 1.16. Բարձր ճնշման խցիկի սխեման հենարանով օղակներով (կոճ փոսով) 1 - դակիչ, 2 - պողպատե օղակ, 3 - կոնտեյներ, 4 - նմուշ, 5 - բացվածք

Դրա հիմնական մասերն են կոշտ համաձուլվածքից պատրաստված երկու կոնաձև դակիչ (1), որոնց վրա մի քանի շերտով դրվում են պողպատե վիրակապեր։ Նրանց ծայրերը ներառված են կոշտ խառնուրդից պատրաստված խոռոչ գլանում, որը նույնպես կարծրացած է վիրակապերի հավաքածուով: Մխոցի ներսում տեղադրված է աշխատանքային նյութի (2) գլանաձեւ տարա, որը պարունակում է ռեակցիոն խառնուրդով ջեռուցիչը։ Ջեռուցիչը էլեկտրական հաղորդիչ նյութից պատրաստված խողովակ է, ջեռուցիչի առանցքը համընկնում է տարայի առանցքի հետ։

Ամբողջ գործարանը տեղադրվում է հիդրավլիկ մամլիչում: Երբ դակիչները տեղափոխվում են, աշխատանքային նյութը պլաստիկորեն դեֆորմացվում է, դրա մի մասը հոսում է մխոցի և դակիչի միջև եղած բացերի մեջ և ապահով կերպով փակում սեղմման խցիկը: Աշխատանքային նյութից գոյացած միջադիրների շնորհիվ դակիչները էլեկտրականորեն մեկուսացված են մխոցից։

Ջեռուցումն իրականացվում է էլեկտրական հոսանք անցնելով ջեռուցիչով, որը շփվում է դակիչների հետ, որոնց էլեկտրական կոնտակտները միացված են հոսանքի աղբյուրից։

Գոտի տիպի գործարանում հնարավոր է ստանալ մոտ 20 ԳՊա ճնշում և 2700°C կարգի ջերմաստիճան, և հնարավոր է ունենալ ռեակցիայի մեծ ծավալ։ Այնուամենայնիվ, այս դիզայնի մանրամասները շատ դժվար է արտադրել, և դրա շահագործումը պահանջում է բարձր որակավորում ունեցող անձնակազմ: Հետևաբար, ԽՍՀՄ-ում մշակվել է «ծակով կոճ» տեսակի ավելի պարզ ձևավորում, որը լայնորեն կիրառվում էր ոչ միայն լաբորատոր հետազոտություններում, այլև արդյունաբերության մեջ։

Նկ. 1.16-ը ցույց է տալիս նկարագրված ապարատի հատվածային դիագրամը: Սարքը ներառում է կոշտ համաձուլվածքից (1) պատրաստված երկու միանման դակիչ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի կենտրոնական խորշ (անցք)՝ գնդի հատվածի տեսքով, որը շրջապատված է կոն մշակված մակերեսով։ Կողային մակերեսի վրա յուրաքանչյուր դակիչ (1) ամրացվում է պողպատե օղակով (3): Դակիչների ծայրային մակերեսների միջև դրվում է տարա (2)՝ պատրաստված համապատասխան աշխատանքային նյութից։ Նմուշը (4) հավաքվում է ջեռուցման տարրի հետ միասին և տեղադրվում տարայի խոռոչի մեջ։ Թիվը (5) ցույց է տալիս հաստոցների միջև եղած բացը կոնի վրա, դակիչների մակերեսի ծայրամասային տարածքները:

Բարձր ճնշումը (մինչև 7 ԳՊա) և ջերմաստիճանը (մինչև 2200°C) ստացվում են հետևյալ կերպ՝ բռունցքի ծայրերով (1): Խցիկի ժողովը տեղադրվում է հիդրավլիկ մամլիչում: Երբ դակիչները մոտենում են միմյանց, տարայի ծայրամասային մասը (2) աստիճանաբար դեֆորմացվում է և լրացնում բացը (5): Կոնտեյների (2) նյութի պլաստիկ հոսքը դադարում է, երբ մամլիչի սեղմման ուժի ավելացմամբ խցում հասնում է պահանջվող ճնշմանը։ Նմուշը տաքացնելու համար պահանջվող էլեկտրական հզորությունը։(4). ջեռուցիչը մատակարարվում է բռունցքների միջոցով (1), որի համար դակիչներից մեկը պետք է էլեկտրականորեն մեկուսացված լինի մնացած սարքավորումներից:

Այս դեպքում կարբիդային մասը ունի ոսպնյակային խորշ և կոչվում է «անցքով կոճ» (NL), իսկ տարան հիշեցնում է ոսպի ձևը։ Ավելի բարձր ճնշումներ ստեղծելու համար NL տիպի խցիկը փոփոխվել է: Դակիչի կոնաձև մակերեսի վրա օղաձև ակոսներ են արվել մեծ տրամագծով կտրված թորի տեսքով (նկ. 1.17):

Սա չի ազդում խցիկների շահագործման սկզբունքի վրա, բայց զգալիորեն մեծացնում է կարբիդային մասի դիմադրությունը ոչնչացմանը: Նման սարքերում կարելի է հասնել 13-14 ԳՊա ճնշում: Դիզայնն անվանվել է «ծակով և տորոիդով կոճ (NLT)», իսկ դրա համար նախատեսված տարան՝ «տորոիդ» (նկ. 1.18):

Բրինձ. 1.17. Բարձր IS տեսախցիկի դիագրամ 1.18. Տորոիդ տիպի ճնշման կոնտեյների տորոիդ տիպի առանցքային հատված

Կարևոր հանգամանք, որը խիստ ազդում է պինդ միջավայրով բարձր ճնշման խցերում ադամանդի սինթեզի բնույթի վրա, ռեակցիայի գոտում ջերմաստիճանի և ճնշման գրադիենտների առաջացումն է, ինչը բարդացնում է գործընթացի տեխնոլոգիան: Ճշմարիտ ջերմաստիճանի արժեքը կարող է որոշվել անմիջապես սինթեզի պալատում ջերմազույգով: Մինչև 930°C ջերմաստիճանի տիրույթում օգտագործվում են պլատինե-պլատին-ռոդիումային ջերմազույգեր, իսկ ավելի բարձր ջերմաստիճանների դեպքում՝ վոլֆրամ-ռենիումային ջերմազույգեր։

Ածխածին պարունակող նյութերից ադամանդի ուղղակի սինթեզը՝ առանց ադամանդի (կատալիզատորներ, լուծիչներ) առաջացմանը նպաստող նյութերի ավելացման, ընթանում է շատ բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում: Կատալիտիկ սինթեզի ժամանակ հնարավոր է ջերմաստիճանն ու ճնշումը նվազեցնել ավելի քան 2 անգամ (4,1–4,5 ԳՊա, 1150–1200°C), ուստի ադամանդի կատալիտիկ սինթեզն այժմ հիմնականն է։ Կատալիզատորներն են՝ մանգանը, քրոմը, տանտալը, ինչպես նաև այդ տարրերից առաջացած համաձուլվածքները մետաղների հետ, որոնք կատալիտիկորեն ակտիվ չեն այս գործընթացի համար։ Բացի այդ, ալմաստների սինթեզի կատալիզատորներն են անցումային տարրերի համաձուլվածքները՝ Ti, Zr, Hf, V, W, Mo, Nb Cu, Ag և Au մետաղներով։ Գրաֆիտի վերածումը ադամանդի տեղի է ունենում, երբ լավ շփումդրա և հեղուկ (հալած) մետաղի միջև։

Հարկ է նշել, որ կատալիզատորների օգնությամբ ստացված սինթետիկ ադամանդներում միշտ նկատվում են տարբեր ընդգրկումներ։

Չի կարելի չնշել գազի ֆազից ցածր ճնշումներով ալմաստ ստանալու հնարավորությունը, այսինքն. նյութի այսպես կոչված էպիտաքսիալ սինթեզի մասին։

Ադամանդ ստանալու հետ մեկտեղ, երբ այն թերմոդինամիկորեն կայուն նյութ է (բարձր ճնշման դեպքում), ադամանդները կարող են սինթեզվել նրա անկայունության շրջանում, այսինքն. համեմատաբար ցածր ճնշման դեպքում: Դրա համար իրականացվում է ածխածին պարունակող գազային նյութերի ջերմային տարրալուծում, ինչպիսիք են մեթանը, ացետիլենը, ածխածնի օքսիդը և այլն։Ադամանդի բյուրեղները նախ ներմուծվում են ռեակցիայի անոթ։ Եթե ​​կա ադամանդի բյուրեղի երես, որի մոտ ածխածնի ատոմների կոնցենտրացիան գոլորշի տեսքով գերազանցում է համապատասխան հավասարակշռության արժեքը, ապա ածխածնի ատոմների ավելցուկը կտեղադրվի այս երեսին՝ վերարտադրելով ադամանդի վանդակի բյուրեղային կառուցվածքը։ Այս գործընթացը շատ դանդաղ է ընթանում: Բացի այդ, աշխատանքային պայմանները նպաստում են գրաֆիտի ձևավորմանը ենթաշերտի մակերեսին, որը պետք է պարբերաբար հեռացվի դրանից: Նման կայանքների կոնկրետ արտադրողականությունը ցածր է, և գործընթացն ինքնին դեռ արդյունաբերական կիրառություն չի գտել:

Ադամանդի թերմոդինամիկական կայունության ոլորտում այն ​​կարելի է ձեռք բերել ածխածին պարունակող նյութերից ադամանդի փոշու տեսքով պայթյունի ալիքում։ Սինթեզի այս տարբերակը պետք է վերագրել դինամիկ ընկղմման մեթոդին:

Հանքանյութերը և հանքանյութերը հակված են հայտնվել երկրի աղիքներում: Բայց մարդիկ կարիք ունեն օգտագործելու տարբեր հանքանյութեր, այդ թվում՝ ադամանդներ։ Ուստի տեխնոլոգիաների զարգացմամբ սկսվում է զարգացումն ու անցումը արհեստական ​​քարի արդյունահանման։ արհեստական ​​ադամանդներայսօր գործնականում չի տարբերվում բնական հանքանյութեր. Արտաքին տեսքով քարերը դժվար է տարբերել նույնիսկ ակնագործների համար, ինչը ցույց է տալիս բարձր մակարդակնմանություններ.

արհեստական ​​ադամանդ

Ադամանդի արժեքավոր հատկությունները

Իհարկե, նույնիսկ սարքավորումների և տեխնոլոգիաների զարգացումը դեռևս չի առաջացրել բնական քարերից սինթետիկ ադամանդների ամբողջական անցում։ Մինչ այժմ լաբորատոր ընկերություններն առաջնորդվում են «երեքից երկուսը» սկզբունքով.

  • որակ;
  • չափը;
  • շահութաբերություն։

Ընթացքում ընտրվում են երեք չափանիշներից երկուսը, բայց քանի դեռ սահմանը կամ իդեալը չի ​​հասել, գիտնականները ինչ-որ բան ունեն ձգտելու:

Մարդկանց մեծամասնությունը խանութներում չմշակված ադամանդները տեսնում է որպես փայլեցված ադամանդ: Քարերը վերածվում են թանկարժեք մետաղների և գործում են որպես թանկարժեք զարդեր:

Ըստ քիմիական բաղադրությունըադամանդը ածխածին է հատուկ կառուցվածքբյուրեղյա վանդակ. Հանքանյութերի ծագումը հստակ հայտնի չէ։ Կա նույնիսկ ադամանդի տիեզերական ծագման տեսություն։ Հավանաբար սա է պատճառը, որ լաբորատորիայում դժվար է ամբողջությամբ կրկնել կամ վերստեղծել քարերի գոյացման պատկերը։

Քարը սինթեզելու առաջին փորձերը սկսվել են ադամանդի կառուցվածքն ուսումնասիրելուց հետո՝ այն շատ խիտ է, բյուրեղային ցանցը բաղկացած է ատոմներից, որոնք միացված են կովալենտային սիգմա կապերով։ Ավելի հեշտ է խզել այդ կապերը, քան դրանք ստեղծել։

Չնայած այն հանգամանքին, որ ադամանդը թիվ մեկ զարդն է, քարը, բացի զարդերից, օգտագործվում է բազմաթիվ ոլորտներում: Հենց այս գործոնը գիտնականներին դրդեց սինթեզել արհեստական ​​քարեր. Իսկ ադամանդն ունի յուրահատուկ հատկանիշներքիմիայի և ֆիզիկայի առումով.

  • Ամենաբարձր կարծրությունը (10-ը 10-ից Mohs սանդղակի վրա): Նույնիսկ պողպատի համաձուլվածքը այնքան էլ կոշտ չէ, որքան ադամանդը:
  • Նյութի հալման կետը 800-1000 աստիճան է թթվածնի հասանելիությամբ և մինչև 4000 աստիճան՝ առանց թթվածնի հասանելիության՝ ադամանդի հետագա փոխակերպմամբ գրաֆիտի։
  • Ադամանդը օգտագործվում է որպես դիէլեկտրիկ։
  • Հանքանյութն ունի ամենաբարձր ջերմային հաղորդունակությունը։
  • Քարն ունի լյումինեսցենտություն։
  • Հանքանյութը չի լուծվում թթվի մեջ։

Սինթետիկ ադամանդների շուկա մուտք գործելը կարող է տեղի ունենալ մեկ գիշերվա ընթացքում և անակնկալ լինել: Ալմաստների արդյունաբերությունը փոփոխություններ է կրելու, վաճառքի ծավալները կնվազեն. Կիսահաղորդիչները կպատրաստվեն քարից. Բարձր հալման կետի շնորհիվ ադամանդի կիսահաղորդիչները կարող են տաքացնել ավելի բարձր մակարդակների, քան սիլիցիումը: Շուրջ 1000 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանի դեպքում միկրոսխեմաների մեջ սիլիցիումը սկսում է հալվել և անջատվել, մինչդեռ ադամանդը շարունակում է աշխատել։

Արհեստական ​​ադամանդ - իսկապես օգտակար բանգիտության և արդյունաբերության մեջ։ Արդյունաբերության համար ադամանդների սինթեզով զբաղվող գիտնականների մեջ տարածված է հետևյալ ասացվածքը՝ «եթե ադամանդից ոչինչ չի ստացվում, դրանից ադամանդ պատրաստիր»։

Նյութ ստեղծելու տեխնիկա

Արհեստական ​​ադամանդ ստանալու առաջին փորձերը սկսվել են 18-րդ դարի վերջին, երբ հայտնի է դարձել քարի բաղադրության մասին, սակայն տեխնոլոգիան թույլ չի տվել վերստեղծել. ցանկալի ջերմաստիճանըև ճնշում՝ հանքանյութի ձևավորման համար: Միայն 20-րդ դարի հիսունականներին նյութի սինթեզման փորձերը պսակվեցին հաջողությամբ։ Ադամանդ աճեցնող երկրների թվում էին ԱՄՆ-ը, Հարավային Աֆրիկան, Ռուսաստանը։

Սարքավորումներ արհեստական ​​ադամանդների ստեղծման համար

Առաջին սինթետիկ ադամանդները հեռու էին իդեալական լինելուց, սակայն այսօր քարերը գրեթե չեն տարբերվում բնական ադամանդներից: Աճող գործընթացը աշխատատար է և ծախսատար: Ադամանդի սինթեզի մի քանի տարբերակներ և ձևեր կան.

  • HPHT ադամանդների ստացման մեթոդ. Այս տեխնիկան մոտ է բնական պայմանները. Դրանով անհրաժեշտ է դիտարկել 1400 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճան եւ 55000 մթնոլորտ ճնշում։ Արտադրության մեջ օգտագործվում են սերմացու ադամանդներ, որոնք տեղադրվում են գրաֆիտի շերտի վրա։ Սերմաքարերի տրամագիծը մինչև 0,5 մմ է։ Բոլոր բաղադրիչները տեղադրվում են ավտոկլավ հիշեցնող հատուկ սարքում՝ որոշակի հերթականությամբ։ Սկզբում գտնվում է հիմքը սերմի հետ, հետո գալիս է մետաղի համաձուլվածքը, որը կատալիզատորն է, ապա սեղմված գրաֆիտը։ Ջերմաստիճանի և ճնշման ազդեցության տակ գրաֆիտի կովալենտային pi կապերը վերածվում են ադամանդի սիգմա կապերի։ Ընթացքում մետաղը հալվում է, և գրաֆիտը նստում է սերմի վրա։ Սինթեզը տևում է 4-ից 10 օր, ամեն ինչ կախված է քարի պահանջվող չափից։ Տեխնիկայի ողջ ներուժը բացահայտված չէ, և ոչ բոլոր գիտնականներն էին վստահում այս տեխնոլոգիային, մինչև չտեսան ստեղծված մեծ բյուրեղները: գոհար որակ. Ստացված քարերի կտրվածքը նույնն է։
  • CVD ադամանդների սինթեզ. Հապավումը նշանակում է «Գոլորշիների նստվածք»: Պրոցեդուրայի երկրորդ անվանումը ֆիլմի սինթեզ է։ Տեխնոլոգիան ավելի հին է և ապացուցված, քան HPHT արտադրությունը: Հենց նա է ստեղծում արդյունաբերական ադամանդներ, որոնք կարող են օգտագործվել նույնիսկ միկրովիրաբուժության շեղբերների համար: Ըստ տեխնոլոգիայի՝ անհրաժեշտ է նաև սուբստրատ, որի վրա դրված է ադամանդի հատիկ և այս ամենը տեղադրված է հատուկ խցիկների մեջ։ Այս պալատները ստեղծում են վակուումային պայմաններ, որից հետո տարածությունը լցվում է ջրածնով ու մեթան գազերով։ Գազերը տաքացվում են միկրոալիքային վառարաններով մինչև 3000 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճան, իսկ ածխածինը, որը եղել է մեթանի մեջ, նստում է հիմքի վրա, որը մնում է սառը։ Այս տեխնոլոգիայով ստեղծված սինթետիկ ադամանդն ավելի մաքուր է, առանց ազոտի կեղտերի: Այս տեխնիկան վախեցրել է բնության մեջ քար արդյունահանող մտահոգությունների մեծ մասին, քանի որ այն ունակ է մաքուր և մեծ բյուրեղյա. Նման քարը գործնականում չի ունենա մետաղական կեղտեր և ավելի դժվար կլինի այն տարբերել բնականից։ Այս տեխնոլոգիայի կիրառմամբ ստացված ադամանդները համակարգիչներում կարող են օգտագործվել որպես կիսահաղորդիչ՝ սիլիկոնային վաֆլիների փոխարեն: Բայց դրա համար անհրաժեշտ է բարելավել աճեցման տեխնիկան, քանի որ ստացված ադամանդների չափերը դեռևս սահմանափակ են: Այսօր թիթեղների պարամետրերը հասնում են 1 սանտիմետր նշագծին, սակայն 5 տարի հետո նախատեսվում է հասնել 10 սանտիմետր նշագծին։ Իսկ նման նյութի մեկ կարատի արժեքը չի գերազանցի 5 դոլարը։
  • Պայթուցիկ նյութերի սինթեզի մեթոդը արհեստական ​​ադամանդ արտադրելու գիտնականների վերջին գաղափարներից է։ Տեխնիկան հնարավորություն է տալիս արհեստական ​​քար ստանալ՝ պայթուցիկ նյութերի պայթեցման և պայթյունից հետո հետագա սառեցման շնորհիվ։ Արդյունքում բյուրեղները փոքր են, բայց մեթոդը մոտ է հանքանյութերի բնական առաջացմանը։

Իսկ բոլորովին վերջերս մի ուղղություն է ի հայտ եկել, որը թույլ է տալիս ստեղծել հիշատակի ադամանդներ։ Այս միտումը թույլ է տալիս հավերժացնել քարի մեջ գտնվող մարդու հիշատակը։ Դա անելու համար մահից հետո մարմինը տրվում է դիակիզման, իսկ մոխիրից գրաֆիտ է պատրաստվում: Ավելին, գրաֆիտը օգտագործվում է ադամանդի սինթեզի մեթոդներից մեկում։ Այսպիսով, քարը պարունակում է մարդու մարմնի մնացորդներ։

Քանի որ բոլոր մեթոդները թանկ են, հաճախ ոսկերչական բիզնեսչօգտագործել արհեստական ​​նյութեր, բայց կեղծ կամ քարի այլ տեսակներ։ Ադամանդների մեջ ապակին ամենաէժան և հնացած պրակտիկան է: Այսօր դա անհաջող է, քանի որ հեշտ է ճանաչել բնօրինակը կեղծից՝ պարզապես քորիր քարը կամ նայիր լույսի խաղին։ Ամենից հաճախ խորանարդ ցիրկոնիան վաճառվում է որպես ադամանդ:

Ալմաստի սինթեզի զարգացման հեռանկարը

Ապագա սինթետիկ ադամանդմեկնարկում է այսօր։ Արհեստական ​​հանքանյութը դարձել է ժամանակի խորհրդանիշ, և շուտով մարդկանց հասանելի կլինի էժան և գեղեցիկ ապրանքներ. Բայց մինչ տեխնոլոգիաները գտնվում են զարգացման և կատարելագործման փուլում։ Օրինակ՝ Մոսկվայի լաբորատորիան ի վիճակի է տարեկան աճեցնել մինչև 1 կիլոգրամ ադամանդ՝ օգտագործելով վերը նշված տեխնոլոգիաները։ Սա, իհարկե, բավարար չէ արդյունաբերության կարիքները բավարարելու համար։ Հանքաքարերի հետագա մշակումը նույնպես ժամանակ և սարքավորումներ է պահանջում։

Հետեւաբար, մինչդեռ ավանդական ուղիներ, և ոչ ոք չի հրաժարվում նոր հանքավայրեր մշակելուց, քիմբերլիտի խողովակներ հայտնաբերելուց։ Հենց որ հայտնվեց արհեստական ​​ադամանդների արտադրությունը, De Beers ընկերությունը, որը գործնականում մենաշնորհ էր ադամանդի շուկայում, սկսեց անհանգստանալ իր բիզնեսի համար։ Կոնցեռնի տարեկան շրջանառությունը կազմում է տարեկան մինչեւ 7 մլրդ դոլար։ Բայց առայժմ սինթետիկ քարերբնական ադամանդների մրցակիցներ չեն, և դրանց մասնաբաժինը շուկայում հասնում է ընդամենը 10%-ի։

Եվ այնուամենայնիվ, սինթեզի հետ մեկտեղ զարգացավ նաև գեմոլոգիան, որը թույլ է տալիս պատմել քարի ծագման մասին։ Սինթետիկ ադամանդները հեշտությամբ կարելի է տարբերել բնականից։ Որպես նշաններ առանձնանում են հետևյալը.

  • լաբորատորիայի քարերի մեջ մետաղների ընդգրկում;
  • աճի ոլորտներ, որոնք սահմանվում են գունավոր ադամանդներով.
  • ադամանդի լյումինեսցենտության տարբեր բնույթ:

Գիտնականների տեխնոլոգիան ու գիտելիքները օրեցօր բարելավվում են։ Գործընթացը մեկնարկել է, մասնագետներն աշխատում են դրա վրա։ Շուտով աշխարհը կտեսնի արդյունքները և, հնարավոր է, նույնիսկ կհրաժարվի երկրի աղիքներից ադամանդի ավանդական արդյունահանումից:

Շատ գիտնականներ փորձել են արհեստական ​​ադամանդ աճեցնել, քանի որ դրա հնարավորության տեսությունը առաջացել է: Մեր օրերում սինթետիկ քարերի ստեղծման բիզնեսը մեծ տարածում ունի, քանի որ դա միակ միջոցն է բավարարելու այս հանքանյութի կարիքը։ Բնության մեջ այն շատ անկատար է հանդիպում, և դրա օգտագործումը արդյունաբերության և էլեկտրոնիկայի մեջ անշահավետ է։ Բայց աշխարհի մեծ ուղեղների աշխատանքի շնորհիվ լուծումը գտնվեց լաբորատոր բյուրեղների դեմքով։ Դրանք կքննարկվեն։

Լաբորատոր բյուրեղներ՝ կեղծ կամ լրիվ փոխարինում

Սինթետիկ ադամանդները կրկնօրինակ անվանելը սխալ է: Ավելի շուտ, դա նույն հանքանյութն է, որն արտադրվում է տարբեր ձևերով։ Հարկ է նշել, որ նրանց միջև միակ տարբերությունը նրանց արտաքին տեսքն է։ Մի դեպքում քարերը ծնվում են բնության մեջ, մյուս դեպքում՝ մարդն իր ձեռքն ունի դրանց ստեղծման մեջ։

Լաբորատորիայում արտադրված արհեստական ​​քարը ձեռք է բերում «իսկական» քարի բոլոր հատկությունները.

  • ուժ;
  • կառուցվածքը;
  • փայլում;
  • բեկման ինդեքս;
  • տեսակարար կշիռ;
  • ջերմային ջերմահաղորդություն;
  • դիմադրություն.

Բայց արհեստական ​​ադամանդների միջև կա մեկ տարբերություն. լիակատար բացակայությունթերություններ. Սա դրանք դարձնում է իդեալական նյութ արդյունաբերական և ոսկերչական կիրառությունների համար:

Հետաքրքիր է, որ բնական ճանապարհով արդյունահանվող ադամանդների միայն 20%-ը կարող է օգտագործվել զարդեր ստեղծելու համար:Մնացած քարերն ունեն միկրոճաքեր, բծեր և անթափանցիկություն: Օգտագործելով որակյալ տեխնոլոգիաներ, դժվար է բնական հանքանյութը արհեստականից տարբերել նույնիսկ լաբորատոր սարքավորումներով։

Այլընտրանքային անուններ գիտության և հասարակ մարդկանց մեջ

IN գիտական ​​աշխարհ, սինթետիկ ադամանդները կոչվում են ըստ այն տեխնոլոգիայի, որի հետ կապված է դրանց արտադրությունը։ Կան HPHT ադամանդներ, ինչը նշանակում է, որ ստեղծված է բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում։ Իսկ CDV ադամանդները նշանակում են քիմիական գոլորշի նստվածք: Մենք ձեզ կպատմենք հետագա տեխնոլոգիաների մասին:

Սակայն արհեստական ​​ադամանդները միշտ չէ, որ դրա ամբողջական պատճենն են։ Կան այնպիսի տեսակներ, ինչպիսիք են խորանարդ ցիրկոնիան, մոյսանիտը, ռինստոնը, ֆերոէլեկտրիկը, ռուտիլը, ֆաբուլիտը և ցերուսիտը: Ցիրկոնիան ամենատարածված «կեղծն» է, որը ոչ մի կապ չունի իսկական ադամանդի հետ։

Անտեղյակ մարդիկ արհեստական ​​ադամանդին անվանում են խորանարդ ցիրկոնիա, որը մեծ սխալ. Իհարկե, այն հիանալի կերպով ընդօրինակում է ադամանդը՝ շնորհիվ նրա ամրության և բեկման։ Որոշ փորձագետներ չեն կարող «աչքով» տարբերել այն օրիգինալ քար. Ուստի դրանք լայնորեն կիրառվում են ոսկերչության ոլորտում։

Ճանապարհորդություն դեպի անցյալ

Խոսենք այն մասին, թե քանի տարի է անցել այն վարկածի առաջացումից, որ հնարավոր է սինթետիկ ադամանդներ ձեռք բերել։ Առաջին անգամ այս մասին նրանք սկսել են խոսել 1797 թվականին՝ պարզելով, որ քարն ամբողջությամբ բաղկացած է ածխածնից։ Բայց գաղափարը հնարավոր եղավ իրականացնել միայն 1926 թվականին, բայց նույնիսկ դա չի կարելի լիակատար հաջողություն անվանել։ Ստացված նմուշը հեռու էր բնօրինակից, բայց դարձավ հետազոտության մեկնարկային կետ:

Միայն 1941 թվականին General Electrics-ը սկսեց հետաքրքրվել տեխնոլոգիայով: Նրանց պլանն էր ածխածինը տաքացնել մինչև 3000 աստիճան 5 հՊա ճնշման տակ։ Սակայն 2-րդ համաշխարհային պատերազմի պատճառով արտադրությունը պետք է դադարեցվի։ Հետազոտությանը հնարավոր եղավ վերադառնալ 10 տարի անց։

որակյալ ադամանդ արհեստական ​​ծագումհարմար զանգվածային արտադրություն, հաջողվել է ստանալ միայն 1954 թ. Բայց դրա չափերն այնքան փոքր էին, որ անհնար էր այն օգտագործել ոսկերչության ոլորտում։ Նրանց բիզնեսը տարածվել է արդյունաբերության վրա։ Խնդիրը հնարավոր է եղել լուծել 1970 թվականին, բայց նույնիսկ այն ժամանակ քարերը չեն հասել 1 կարատից ավելի։

Այսօր ամեն ինչ փոխվել է, և լաբորատորիաներում կարող են իսկապես մեծ քարեր աճեցնել: Առավելագույն չափըԳինեսի ռեկորդների գրքում գրանցված արհեստական ​​ադամանդը 34 կարատ է։

Լաբորատոր քարերի գունային տեսականի

Շատերին հետաքրքրում է, թե ինչ երանգներ են ստանում լաբորատորիայում աճեցված ադամանդները: Այսօր գիտնականներին հաջողվում է սինթետիկ խճաքարերը «ներկել» երկու գույնով՝ դեղին ու կապույտ։ Սակայն անգույն ադամանդները ամենատարածվածն են, թեև դրանց ստեղծման համար ավելի շատ ժամանակ և ջանք է պահանջվում:

Թափանցիկ արհեստական ​​ադամանդներ ստանալը դժվար է, քանի որ պետք է անընդհատ ապահովել, որ բորը կամ ազոտը չմտնեն բաղադրության մեջ: Նման ջանքերով ստեղծված քարերին ամենից ակնածանքով են վերաբերվում և գնահատվում են նույնիսկ 1 կարատանոց փոքր նմուշները։

Կապույտ սինթետիկ ադամանդները ստացվում են ածխածնի մեջ բրոմ ավելացնելով։ Նրանց երանգները տարբեր են՝ մուգ կապույտից մինչև գունատ կապույտ։ Ազոտն օգտագործվում է դեղին ադամանդներ արտադրելու համար։ Այնուհետև գույնը թթվային կիտրոնից վերածվում է կրակոտ նարնջի: Նիկելն անհրաժեշտ է լաբորատոր պայմաններում սև քարեր ստանալու համար։

Դիմումներ և առաջացող հնարավորություններ

Ստեղծված ադամանդների մոտ 80%-ն օգտագործվում է արդյունաբերության և այլ ոլորտներում մարդկային կյանք. Օրինակ, առանցքակալների արտադրությունը, հորատանցքերի համար խորհուրդներ: Մանր խճաքարերից կարելի է պատրաստել ադամանդի մանրաձիգ և փոշի, որոնք օգտագործվում են դանակներ կամ հղկման գործիքներ ցողելու համար։

Սինթետիկ ադամանդը կարևոր դեր է խաղում էլեկտրոնիկայի մեջ: Նրանք ստեղծում են ասեղներ, շերտեր միկրոսխեմաներում և հաշվիչներում, որպեսզի պահպանեն ջերմային հաղորդունակությունը և դիմադրությունը: Եվ սա ընդամենը օրինակելի շուկա է, որտեղ կարելի է վաճառել բարձրորակ արհեստական ​​քարեր։

CVD աճեցված ադամանդների արտադրության համար՝ ամենաշատը գլխավոր դերը- բարձր տեխնոլոգիական ոլորտներ. Դրանք անհրաժեշտ են ստեղծելու համար Բջջային հեռախոսները. Դրանք օգտագործվում են բժշկության մեջ օգտագործվող լազերային ճառագայթների վերարտադրության մեջ. օգտագործվում են բազմաթիվ մահացու հիվանդությունների բուժման համար։ Ուստի սինթետիկ քարերի դերը հսկայական է։

Տեխնոլոգիաներ, որոնք անցել են թեստը և ապագայի համակարգերը

Մենք ձեզ կասենք, թե ինչպես աճեցնել ադամանդը լաբորատոր պայմաններ. Ժամանակակից գործարանը դրանց արտադրության համար օգտագործում է երկու տեխնոլոգիա. Հանրաճանաչության և առաջացման մեջ առաջինը HPHT-ն է: Այն հիմնված է բարձր ճնշման տակ ածխածնի տաքացման վրա: Նրա հիմնական առավելությունը ստացված քարերի համեմատաբար ցածր արժեքն է։

Ինչպես են ադամանդները պատրաստվում CVD տեխնիկայի միջոցով, կարելի է հասկանալ, եթե պատկերացնեք գազի խցիկ: Ներսում կա ածխաջրածնային գազ, որը դրված է սիլիկոնային վաֆլի վրա տաքացման կամ միկրոալիքային ճառագայթման միջոցով: Ռեակցիայի արդյունքում ստացվում է 2-3 մմ հաստությամբ թիթեղ։ Ուստի դրա կիրառման հիմնական ոլորտը օպտիկան և էլեկտրոնիկան է։

Որոշ լաբորատորիաներում, որոնք աճեցնում են սինթետիկ քարեր, տարածված է ադամանդի չիպերի արտադրության «պայթուցիկ» տեխնոլոգիան։ Այն հիմնված է այն փաստի վրա, որ պայթյունը բարձր ճնշում է ստեղծում և մեծ քանակությամբ ջերմություն է արձակում։ Հիմնական բանը տեսախցիկը արագ իջեցնելն է ջրի մեջ, որպեսզի ադամանդը չվերածվի գրաֆիտի։

«Պայթուցիկ տեխնիկայի» խնդիրն այն է, որ թանկարժեք փշուրը գրաֆիտի ներսում է։ Այն պետք է լվանալ ազոտաթթվի մեջ մեկ օր եռացնելով՝ 250 աստիճան ջերմաստիճանում։

Գեղեցիկ մահ. զարդեր ձեռք բերելու նոր տեխնոլոգիա

1999 թվականին գիտնականները սովորեցին, թե ինչպես կարելի է ադամանդ ստանալ մարդու կամ կենդանու մոխիրից: 3 տարի անց տեխնոլոգիան լայնորեն տարածվեց և մնացորդներից ադամանդների ստեղծումը վերածվեց շահութաբեր բիզնես. Մեթոդաբանությունը դեռ չի կանգնում։ Նախկինում քարի արտադրության համար պահանջվում էր դիակիզումից ստացված ողջ մոխիրը, իսկ այսօր բավական է մազածածկույթը։

Երբ մարդուն դիակիզում են, դա շատ է պահանջում բարձր ջերմաստիճաններ. Սրա շնորհիվ հնարավոր է դարձել սիրելիներին պահել զարդերի մեջ։ Բայց նման թաղման գինը քիչ չէ՝ 5000-22000 դոլար։

Ուշադրություն. Կայքում նշված գները հրապարակային առաջարկ չեն, և ադմինիստրացիան պատասխանատվություն չի կրում դրանց համար:

Սիրելիների մոխիրից քար կարող եք ստանալ 12-14 շաբաթվա ընթացքում՝ կախված պատվերի բարդությունից։ Նման ադամանդների չափերը 0,25-ից 2 կարատ են։ Գինը տատանվում է՝ կախված գույնից և չափսից։ Մեկ կարատ դեղին ադամանդ ստեղծելու համար անհրաժեշտ է 100 գ փոշի կամ 35-40 գ մազ և 6250 դոլար։ Մշակության համար կապույտ հանքային, ծախսվում է 500 գ մոխիր կամ 100 գ մազ։ Դրա գինը սկսվում է 1 կարատի դիմաց 11750 դոլարից։

Հարցի ֆինանսական կողմը

Իսկ հիմա գնահատենք, թե որքան կարժենան արհեստական ​​ադամանդներից պատրաստված ադամանդե զարդերը։ Շատերը թերագնահատում են այս քարերի կարևորությունը, և միևնույն ժամանակ դրանց գինը երբեմն ավելի բարձր է, քան բնական նմանակները: Կան մի քանի պատճառներ.

  • տեսողականորեն դրանք չեն տարբերվում.
  • նրանք չունեն ներդիրներ, որը կոչվում է «մաքուր ջրի քար»;
  • նրանք ավելի ամուր են, քանի որ ճաքեր չունեն.
  • նրանց գույնը չի մարում;
  • նրանք ավելի քիչ քմահաճ են:

Քարերի արժեքը կախված է դրանց զանգվածից, կտրվածքի որակից և ստեղծման եղանակից։ Ամենատարածված ցիրկոնիան (առավել հայտնի անուն- խորանարդ ցիրկոնիա), արժե ընդամենը 1,5-6 դոլար մեկ կարատի համար: Բայց մոյսանիտի արժեքը տատանվում է 75-155 դոլարի սահմաններում։

Համեմատական ​​բնութագրեր

Նախքան պլանավորելը սեփական բիզնեսԱրհեստական ​​ադամանդների աճեցման համար կարևոր է հասկանալ, որ սինթետիկ հանքանյութը և բնական քարը միանգամայն նույնն են: Եկեք միասին հավաքենք սպառողի համար կարևոր բոլոր հատկությունները և համեմատենք դրանք:

Վերլուծության համար տվյալները բերված են աղյուսակում.


Ադամանդների իսկությունը սովորաբար ճանաչում են իրական փորձագետները, ովքեր ունեն հատուկ գեմոլոգիական գիտելիքներ և մասնագիտացված սարքավորումներ: Ահա թե ինչու ինքնորոշումԻսկականության ադամանդները կարող են չափազանց թանկ լինել, քանի որ հեշտ է սխալվել:

Արհեստական ​​ադամանդները ներառում են՝ արհեստական ​​տոպազ և սպինել, ռուտինիկ, ցիրկոն, լեյկոզապֆիր: Եթե ​​դուք հետևեք որոշ ուղեցույցների և լրացուցիչ միջոցներնախազգուշական միջոցներ ադամանդ գնելիս կարող եք նվազեցնել կեղծիք ձեռք բերելու վտանգը:

  • ադամանդի կտրվածք

Վրա ոսկերչական շուկաԿան կանոններ, երբ ադամանդները կարելի է անվանել ադամանդներ, որոնք ունեն հիսունյոթ երես: Քանի որ կտրման այս ձևի շնորհիվ ամբողջ ընկնող լույսը կարող է արտացոլվել բյուրեղի վրա:

Եթե ​​քարն ունի այլ տեսակի մշակում, օրինակ՝ «մարկիզա», «տանձ», «արքայադուստր», «զմրուխտ», ապա այս դեպքում ավելի ճիշտ կլինի այն անվանել ոչ թե ադամանդ, այլ ադամանդ։ Հետեւաբար, հաճախ կարելի է նկատել պիտակների վրա զարդերմակագրություն, որն ասում է, որ զարդերը ադամանդներով և ադամանդներով են։

Քարերի որակը գնահատելիս օգտագործվում է տառի նշանակումը(Ա Բ Գ Դ). Այսպիսով, «Ա» տառը նշանակում է, որ կտրվածքը շատ լավ է: «B» նշանակում է «լավ», «C»-ն վերաբերում է միջին աստիճանիսկ «G»-ն ցույց է տալիս բյուրեղի վատ մշակումը:

«A» խմբին պատկանող ադամանդներն առանձնանում են լույսի այնպիսի բեկումով, որտեղ լույսի հոսքն ամբողջությամբ արտացոլվում է բյուրեղի հետևի երեսներով, կարծես հայելիներից։ Եվ արժե պսակով ադամանդը լույս բերել, քանի որ կերեւա մեկ փայլող կետ։

  • Պիտակի վերծանում

Օրինակ՝ պիտակը պարունակում է հետևյալ գրառումը՝ ադամանդ 2 Cr 57-010 4/2: Անտեղյակ գնորդի համար սա ոչինչ չի նշանակում: Փորձենք պարզել այն: «2» թիվը նշանակում է, որ ապրանքը պատված է երկու ադամանդով։ «Kr»-ը ցույց է տալիս, որ կիրառվում է կլոր ձևկտրում. «57» - համապատասխանում է կտրվածքի երեսների քանակին: «0.10»-ը ցույց է տալիս ընդհանուր քաշըադամանդները կարատներով (մեկ կարատը հավասար է 0,2 գ, իսկ շրջանագծում՝ 6,55 մմ):

«4»-ը նշանակում է ադամանդի գունային կոդը: 0,30 կարատից ավելի բյուրեղների գունային գնահատման սանդղակը բաժանված է ինը բաժինների: Լիովին անգույն քարերը նշվում են «1» թվով, իսկ դեղնավունները՝ «9»։

«2»-ը համարվում է թերության ցուցիչ, բյուրեղները, որոնց քաշը գերազանցում է 0,30 կարատը, բաժանված է տասներկու մասի։ «1»-ից «3» թվերը համապատասխանում են առանց ներդիրների քարերին, «4»-ից «6»-ը ցույց են տալիս անզեն աչքով անտեսանելի կեղտերով քարեր։ Բյուրեղները, որոնցում ներառվածները հազիվ տարբերվում են, դասակարգվում են «7»-ից մինչև «12» բաժնում: «12» թիվը ցուցիչ է, որ քարն ամբողջությամբ լցված է ներդիրներով։

  • Ադամանդի իսկությունը որոշելու առաջնային փորձաքննության մեթոդներ

Այլ անգույն բյուրեղներից ադամանդները կարելի է տարբերել որոշ առաջնային փորձաքննության մեթոդներով։ Հայտնի է, որ բոլոր լավ որակի rhinestones են փափուկ քարեր, և, հետևաբար, կարելի է ջնջել, իսկ ադամանդները համարվում են ամենադիմացկունը և ենթակա չեն վնասման։

Հետևաբար, կրկնօրինակը խոշորացույցով զննելիս կարող եք նկատել կեղծիքի վրա քերծվածքներ և քերծվածքներ (հատկապես կողոսկրերի վրա): Թեև հարկ է հիշել, որ ադամանդները, որոնք չեն պահվել բներով հատուկ տուփի մեջ, կարող են որոշակի թերություններ ունենալ։

Մեկ այլ պարզ մեթոդԹանկարժեք քարի իսկությունը որոշելը կարելի է համարել զարդի շրջանակի արտաքին զննում։ 1800 թվականից ադամանդի կարգավորումները բաց են, իսկ rhinestones տեղադրվում են փակ պարամետրերով: Հետևաբար, դուք կարող եք շրջել նմուշը և տեսնել, թե արդյոք նկատում եք Ներքևի մասըբյուրեղյա.

Ադամանդներն ունեն մեկ բեկման ինդեքսով բյուրեղյա վանդակ: Եթե ​​գրպանի խոշորացույցի միջոցով քարի հետևի երեսներն ուսումնասիրելիս (եթե ուղղված է վերևից), դեմքերի նկատելի կրկնօրինակում կլինի, ապա դա ցույց կտա կեղծ քարը:

Ադամանդի որոշ իմիտացիաներ, ինչպիսիք են ցիրկոնը (խորանարդ կայունացված), երբ դիտվում են խոշորացույցով, կունենան երեսպատման եզրեր, որոնք այնքան սուր չեն, որքան բնօրինակը, կարծես ձուլված լինեն կաղապարի մեջ: Բայց, առանց որոշակի փորձի, դժվար է նկատել նման տարբերություն։

Կարո՞ղ եք նկատել կեղծը: հետևյալ մեթոդըանհրաժեշտ է քարն իջեցնել մեջ աղաթթու, արդյունքում արհեստական ​​նմուշը կպղտորվի, իսկ բնօրինակը դրանից չի տուժի։

Նաև կարող եք որոշել ադամանդի կարծրության աստիճանի իսկությունը: Այսպիսով, այն կարող է քերծվածքներ թողնել ապակու և փայլեցված մակերեսների վրա: Կարո՞ղ եք քսել քարը: հղկաթուղթ, ապա անմիջապես պարզ կդառնա՝ իմիտացիան ձեր առջև է, թե ոչ, քանի որ դրա հետքերը կմնան արհեստական ​​նմուշների վրա։

Իրական ադամանդները նույնականացնելու մեկ այլ միջոց է առաջարկվում։ Դրա համար քարը պետք է տեղադրվի գլիցերինով ջրի մեջ։ Նման լուծույթում սինթետիկ նմուշները տեսանելի չեն լինի, մինչդեռ ադամանդը վառ կփայլի։

Ադամանդի իսկությունը որոշելու համար կարող եք նաև օգտագործել հատուկ հեղուկ 3,52 խտությամբ։ Նման լուծման մեջ իմիտացիաները սովորաբար սուզվում կամ լողում են: Մինչդեռ ադամանդը կլինի «կասեցված» վիճակում։

  • Բնական բյուրեղներ, որոնք օգտագործվում են ադամանդի իմիտացիաների համար

Արհեստական ​​ադամանդները սովորաբար պատրաստվում են բնական քարերից: Դրանք ներառում են՝ սպիտակ ցիրկոն, քվարց ( rhinestone), սպիտակ բերիլ, սպիտակ տոպազ, սպիտակ շափյուղա։

  • Արհեստական ​​քարեր, որոնք օգտագործվում են ադամանդի նմանակման համար

Բացի բնական բյուրեղներից, ադամանդները պատրաստվում են արհեստական ​​քարերից, որոնք ներառում են՝ մոյսանիտ, սպինել, լիթիումի նիոբատ, խորանարդ կայունացված ցիրկոն (CZC), ինչպես նաև ստրոնցիումի տիտանիտ GGG (նռնաքար, գալիում, գադոլինիում):

Վերոնշյալների թվում արհեստական ​​նյութերՄոիսսանիտը համարվում է համեմատաբար նոր քար, որը հիանալի կերպով ընդօրինակում է մանր ադամանդները։ Այն ունի կրկնակի բեկման ինդեքս, և բնորոշ խողովակային կեղտերը հանդիպում են նաև մոյսանիտում:

Եթե ​​դուք ստուգեք այս նյութը ռեֆլեկտոմետրի կամ ջերմային փորձարկողի վրա, դժվար կլինի կեղծը որոշել:

Վերջին տասնամյակների ընթացքում տեխնոլոգիան արագ զարգացել է արհեստական ​​մշակություն թանկարժեք քարերև դրանց անալոգները: Իհարկե, ամենից շատ արտադրողները, ոսկերիչներն ու գնորդները շահագրգռված են թանկարժեք քարերի թագավորի՝ ադամանդի արտադրության հնարավորություններով, ինչը պայմանավորված է նրա գնով։ Բնական ադամանդի բարձր գինը կապված է առաջին հերթին նրանց հատկությունների հետ, ինչպիսիք են ֆենոմենալ կարծրությունը, լույսը բեկելու և վերադարձնելու գերազանց կարողությունը, որն ապահովում է կտրված ադամանդի փայլն ու խաղը։ Բայց կա ևս մեկ կարևոր գործոն՝ ադամանդի արդյունահանման շուկայի զգալի մոնոպոլիզացիա և մերձեցում, ինչը թույլ չի տալիս քարերի գնի անկումը՝ համաձայն մրցակցության բնական շուկայական օրենքների։

IN Վերջերս, լաբորատորիաները մշակել են սինթետիկ ադամանդների աճեցման մի քանի տեխնոլոգիա, որոնցից երկուսն առավել տարածված են.

  1. Պալատում ժամը բարձր ճնշում(50-60 կիլոբար) և ջերմաստիճանի (մոտ 1400-1600 աստիճան Ցելսիուս), որն ունի HPHT հապավումը (Բարձր ճնշում, բարձր ջերմաստիճան), այս տեխնոլոգիայի միջոցով մոտ 1 կարատանոց արհեստական ​​ադամանդ աճեցնելը տևում է մոտ 5 օր։
  2. Քիմիական նստվածք (CVD): Այս գործընթացի ամենատարածված տարբերակն է միկրոալիքային պլազմայի նստեցումը (MPCVD): սկզբնաղբյուր նյութմեթանի և ջրածնի գազերի խառնուրդներ.

Արտադրված արհեստական ​​ադամանդներն ունեն մի շարք թերություններ.

Մոիսսանիտի ամենացածր գները
Ռուսաստանում
  1. Հիմնական թերությունը գույնն է։ Բավականին հեշտ է սինթեզել հարուստ գունավոր քարը (դեղին, կապույտ, կանաչ, վարդագույն և այլն), բայց կատարյալ անգույն ադամանդներ արտադրելու խնդիրը դեռևս մնում է չլուծված։ Ստանդարտ արհեստական ​​ադամանդն ունի I-K գույն GIA սանդղակի վրա, որը համապատասխանում է 6-7 գույնին՝ ըստ ռուսական TU ստանդարտի: Սա նշանակում է, որ սինթետիկ ադամանդն ունի հստակ արտահայտված դեղնավուն երանգ: HPHT և CVD տեխնոլոգիաների վերջին զարգացումները հնարավորություն են տվել ձեռք բերել գույնը G-H, այսինքն. 4-5 գույն՝ ըստ տեխնիկական բնութագրերի, սակայն արտադրության բարդությունը դեռ թույլ չի տալիս նման քարերի գները զգալիորեն իջնել նմանատիպ բնութագրերի բնական ադամանդների գներից։
  2. Օտար ներդիրներ, մետաղական HPHT-ի համար և չվերափոխված ածխածնի սև թելեր CVD-ի համար:
  3. HPHT-ի համար մետաղական կեղտերի առկայությունը. ազոտ, սիլիցիում և ջրածին CVD-ի համար - ինչը հեշտացնում է սինթեզված քարերը սպեկտրոգրամից:
  4. Հատկանշական ֆլուորեսցենտության առկայությունը:

Չնայած նշված թերություններին, ժամանակակից սինթետիկ ադամանդները լավ որակդժվար է տարբերակել բնականից նույնիսկ փորձագետի համար զարդերի խանութկամ գրավատուն, միայն լաբորատորիան կարող է դա անել: Արհեստական ​​ադամանդների հիմնական թերությունը մնում է բարձր գինհամեմատելի է նույն որակի բնական քարերի հետ։

Շատ տարածված թյուր կարծիք է, որ խորանարդ ցիրկոնիան սինթետիկ ադամանդ է: Սա սկզբունքորեն սխալ է, սինթետիկ ադամանդը բաղադրությամբ չի տարբերվում իր բնական նմանակից, այսինքն՝ ածխածնի բյուրեղ է։ Ֆիանիտ է խորանարդ բյուրեղյա FIAN ինստիտուտում առաջին անգամ սինթեզված ցիրկոնիումի երկօքսիդը հաճախ շփոթում են. բնական քարցիրկոն, որն իր հերթին ցիրկոնիումի սիլիկատային բյուրեղ է: Fianite-ն ունի երկու նշանակալի թերություն.

  1. Ցածր կարծրություն, որի պատճառով կորցնում է իր փայլը, քերծվածքներն ու չիպսերը։
  2. Համեմատաբար ցածր բեկման ինդեքսը, որի շնորհիվ դուք հաճախ կարող եք լույս տեսնել երեսապատված խորանարդ ցիրկոնիայի միջով, այն զգացողություն է տալիս, որ դուք ձեր ձեռքերում պահում եք կեղծ ապակի: Լավ կտրված ադամանդը կամ մոյսանիտը լույս չի փոխանցում՝ ապահովելով լույսի ամբողջական ներքին արտացոլումը:

Cubic Zirconia-ն ներկայումս շատ էժան քար է, որի շուկայական գինը կազմում է մոտ $50 մեկ կիլոգրամի համար, այսինքն. կեսից պակասռուբլի մեկ կարատի համար: Այս փաստի շնորհիվ խորանարդ ցիրկոնիան շատ ձեռնտու է տեղադրել տարբեր զարդերի մեջ և դրանով հագուստ զարդարել։ Որոշ անբարեխիղճ վաճառողներ շփոթեցնում են գնորդներին՝ կոչելով խորանարդ ցիրկոնիան Brilliantite և այլ ապակողմնորոշիչ անուններով, մինչդեռ անհիմն կերպով թանկացնում են զարդերի գները նրանց հետ: Գնել ոսկե զարդարանքխորանարդ ցիրկոնի հետ այնքան էլ խելամիտ չէ խորանարդ ցիրկոնիայի ցածր ծառայության ժամկետի պատճառով, որը նկատելիորեն մաշվում է 1-2 տարում միկրո քերծվածքների և ճաքերի պատճառով: Այնուամենայնիվ, նոր լավ կտրված խորանարդ ցիրկոնիան ոսկերչական հատկություններբավականին մոտ է ադամանդին, այսինքն. ունակ է ապահովելու տպավորիչ փայլ և խաղ:

Այնուամենայնիվ, խորանարդ ցիրկոնիան փայլի և խաղի մեջ բարենպաստորեն համեմատվում է Swarovski բյուրեղների հետ, որոնք բյուրեղյա են, այսինքն. ապակի կապարի օքսիդի ավելացումով: Կապարի ավելացումը թույլ է տալիս ձեռք բերել որոշակի փայլ և խաղալ, բայց դրանք շատ հեռու են ադամանդից կամ նույնիսկ խորանարդ ցիրկոնիայից: Դանիել Սվարովսկու հանճարը կոպեկի բյուրեղապակյա ռինաքարի տակ դրել էր հիմք ալյումինե փայլաթիթեղ, որը կարտացոլի բյուրեղի միջով «արտահոսող» լույսը՝ դարձնելով այն ավելի պայծառ: Ո՛չ ադամանդին, ո՛չ էլ առավել եւս մոյսանիտին նման հնարքներ պետք չեն, քանի որ. լավ կտրված լինելով՝ նրանք վերադարձնում են ամբողջ ներթափանցող լույսը դիտողի աչքը՝ տալով նրանց ակնառու պայծառություն և փայլ:

Վերջին տարիներին մեծ տարածում է գտել, ինչպես նորը ոսկերչական քարշատ ադամանդի նման: Այս քարը սիլիցիումի կարբիդի բյուրեղ է, որն առաջին անգամ հայտնաբերել է ֆրանսիացի քիմիկոս Անրի Մոիսանը 1893 թվականին, որը նրա անունով է կոչվել 1905 թվականին։ IN բնական ձև moissanite-ը հանդիպում է շատ մանր հատիկների և երկնաքարերի մեջ: Մի քանի տարի առաջ ամերիկյան Charles & Colvard ընկերությունը արտոնագրեց թանկարժեք սինթետիկ մոյսանիտի արտադրության մեթոդ: Moissanite-ն առավել ուշագրավ է ադամանդի նկատմամբ բեկման բարձր ինդեքսով և ցրման հատկություններով, ինչը թույլ է տալիս նրան փայլել և խաղալ ավելի ուժեղ, քան ադամանդը: Բացի այդ, այն գործնականում չի զիջում ադամանդին կարծրությամբ, այսինքն. չի քորվում և չի գունաթափվում, ի տարբերություն խորանարդ ցիրկոնի:

Անգույն moissanite-ն ունի գունային բնութագրեր, որոնք համեմատելի են արհեստական ​​ադամանդներ, այսինքն. I-K (6-7) սովորական մոյսանիտի համար և G-H (4-5) մշակված HPHT-ի համար: HPHT բուժումը մշտապես բարելավում է քարի գույնը՝ վերականգնելով բյուրեղի մեջ կոտրված կապերը, այդ ընթացքում քարը նույնիսկ մի փոքր ավելի ամուր է դառնում: Բացի այդ, moissanite ունի ֆիզիկական հատկություններ, ինչպիսիք են խտությունը և ջերմային հաղորդունակությունը շատ մոտ են ադամանդին, ինչը թույլ չի տալիս այն առանձնացնել ստանդարտ Diamond Testers-ով, դրա համար անհրաժեշտ են հատուկ moissanite փորձարկիչներ, որոնք դեռ այնքան էլ տարածված չեն:

Բացի օպտիկական հատկություններից կարևոր առավելություն moissanite-ը գինն է: Նմանատիպ քարի չափսերի դեպքում moissanite-ի գինը կլինի մի կարգով ցածր, քան բնական և սինթետիկ ադամանդ. Բացի այդ, moissanite-ը կարելի է պատրաստել գրեթե ցանկացած չափսի, ի տարբերություն սինթետիկ ադամանդների, որոնք ներկայումս սահմանափակվում են մոտ 1,5-2 կարատով:

Նշում!Այս պահին բարձրորակ ոսկերչական մոյսանիտի միակ արտադրողը ամերիկյան Charles & Colvard ընկերությունն է, սինթետիկ մոյսանիտի արտադրության տեխնոլոգիան արտոնագրված է ամբողջ աշխարհում, ներառյալ. և Ռուսաստանում։ Արտոնագիրը չի տարածվում ասիական մի շարք երկրների վրա, ինչպիսիք են Հնդկաստանը և Թաիլանդը, որոնք կան այս պահինինտերնետով բացահայտ վաճառում են իրենց անորակ մոյսանիտը։ Սինթետիկ ոսկերչական ներդիր՝ մոյսանիտ գնելիս, միշտ ստուգեք վաճառողից Charles & Colvard-ի պլաստիկ վկայականի քարտը, որը ձեզ տալիս է ցմահ երաշխիքի իրավունք:

Հուսով ենք, որ մեր հոդվածը կօգնի ձեզ կատարել ճիշտ ընտրությունքար՝ ձեր զարդերը տեղադրելու համար:

Հրավիրում ենք Ձեզ այցելել Ռուսաստանում moissanite զարդերի ամենալայն կատալոգը մեր Bright Spark առցանց խանութի կայքում: Մեր հոդվածներում դուք կարող եք ավելին իմանալ դրա մասին