เพชรประดิษฐ์: มีลักษณะอย่างไร ได้มาอย่างไร และนำไปใช้ที่ไหน

เพชรโดดเด่นด้วยความหนาแน่นของโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งช่วยให้หินทนต่อการรับน้ำหนักมากและอุณหภูมิสูง คุณสมบัตินี้ใช้ในการวิจัยและพัฒนาอวกาศ ในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์และนาฬิกาที่มีความแม่นยำ และในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ หลังจากเจียระไนแล้ว แร่ที่สวยงามก็จะกลายเป็นเพชร ซึ่งช่างเพชรพลอยมีมูลค่าสูง เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถสร้างได้ในสภาพประดิษฐ์ ลดราคาโดยไม่สูญเสียคุณภาพ

สำหรับการใช้งานเชิงรุกในระดับอุตสาหกรรม เพชรเทียมได้ผลิตขึ้นตั้งแต่ปี 2536 คุณภาพของพวกเขาสูงมากจนช่างอัญมณีจำเป็นต้องทำการทดสอบพิเศษเพื่อระบุความถูกต้องของหิน สำหรับผู้บริโภคทั่วไป ความแตกต่างนั้นไม่ชัดเจนเลย ดังนั้นหลายบริษัทจึงเริ่มใช้คริสตัลเพื่อสร้างเครื่องประดับที่หรูหรา

ในห้องปฏิบัติการสมัยใหม่ หินสังเคราะห์หลายชนิดปลูก ได้แก่ cerussites, fabulites, rhinestones, ferroelectrics, moissanites พิจารณาลูกบาศก์เซอร์โคเนียมไดออกไซด์ที่สวยงามและสะอาดที่สุดซึ่งเรียกว่า "เซอร์โคเนียลูกบาศก์" ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ และเติมเต็มคอลเลกชั่นแฟชั่นเฮาส์ของโทมัส ซาโบ และแพนดอร่า

คุณสมบัติที่สำคัญของเพชรเพาะเลี้ยง:

• ต้นทุนต่ำเมื่อเทียบกับหินธรรมชาติ (ราคาต่ำกว่า 10-15 เท่า)
• ความสะดวกในการตัด
• ไม่มีข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ซึ่งส่งผลต่อความแข็ง (ฟองอากาศ, รอยแตก);
• เลียนแบบเพชรแท้เต็มหลังตัด

ในบรรดาผู้ชื่นชอบหินที่สวยงามความคิดเห็นก็ถูกแบ่งออกเกี่ยวกับคุณสมบัติของหินที่ผิดธรรมชาติ บางคนเชื่อว่ามีเพียงเพชรแท้เท่านั้นที่สามารถขับไล่วิญญาณชั่วร้าย ปกป้องเจ้าของจากความเสียหายและดวงตาที่ชั่วร้าย และช่วยเขาในธุรกิจการค้า

หินเทียมได้รับการพัฒนาในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดยแบรนด์ Diamond Foundry, Diamond Shops และ LifeGem ของ Helzberg ธุรกิจนี้ในสหรัฐอเมริกาถือว่ามีกำไรและมีแนวโน้มมากที่สุด เนื่องจากเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด นอกจากนี้ การทดลองทางธรณีวิทยาจำนวนมากได้พิสูจน์ว่าระยะเวลาของการก่อตัวของเพชรในธรรมชาติได้สิ้นสุดลงแล้ว ดังนั้นการพัฒนาเงินฝากใหม่จะกลายเป็นอดีตในไม่ช้า

เพชรแท้ได้รับความนิยมมานานหลายศตวรรษ เพชรราคาแพงประดับเครื่องราชอิสริยาภรณ์และมงกุฏเป็นมรดกและเข้าสู่คลังทองคำของคลังสมบัติของหลายประเทศ แม้กระทั่งทุกวันนี้ แร่เหลี่ยมเพชรพลอยเป็นการลงทุนที่ดีที่สุดและมีมูลค่าเพิ่มขึ้นทุกปีเท่านั้น

นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนได้เพชรประดิษฐ์ชิ้นแรกในปี 1950 ที่ห้องปฏิบัติการ ASEA หลังจากการวิจัย ประสบการณ์ของพวกเขาถูกทำซ้ำโดยบริษัทอเมริกัน General Electric ในปี 1956 เพื่อปรับปรุงเทคโนโลยี ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา มีวิธีการและการพัฒนาใหม่ๆ ที่ทำให้สามารถเปลี่ยนเฉดสี รูปร่าง และขนาดของแร่สังเคราะห์ได้ ในปี 1967 ได้รับสิทธิบัตรสำหรับการเพาะปลูกอัญมณี

ประวัติการผลิตในสหภาพโซเวียตเริ่มต้นด้วยหินก้อนแรกซึ่งสังเคราะห์ขึ้นที่สถาบันฟิสิกส์และความดันสูงในช่วงปลายทศวรรษ 50 ของศตวรรษที่ผ่านมา แต่การทำงานอย่างแข็งขันในทิศทางนี้ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ OI Leipunsky ซึ่งตีพิมพ์เอกสารทางวิทยาศาสตร์และการคำนวณจำนวนมากในปี 2489

ความก้าวหน้าที่แท้จริงเกิดขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา เมื่อนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์จากห้องปฏิบัติการแรงดันสูงของมอสโกได้สร้างสื่อพิเศษขึ้นมา ด้วยความช่วยเหลือของเขา ทำให้สามารถผลิตหินสำหรับงานหนักได้ในปริมาณมาก โดยมีปริมาณถึงหนึ่งพันกะรัตต่อวัน เพชรอุตสาหกรรมทั้งหมดที่ผลิตได้ถูกนำมาใช้สำหรับความต้องการด้านจรวดและวิศวกรรมเครื่องกล ส่งออกไป สร้างรายได้นับพันล้าน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีใหม่ ๆ ได้รับการพัฒนาในรัสเซียโดยบ้านเครื่องประดับส่วนตัวและห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์

เพชรประดิษฐ์ที่ปลูกในห้องปฏิบัติการของบริษัทเคมีชั้นนำนั้นแยกแยะได้ยากจากเพชรแท้ในแง่ของความโปร่งใสและความสว่าง แต่วิธีการที่รู้จักทั้งหมดต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากและต้องใช้ความพยายามอย่างมาก

HPHT หรือ High Pressure, High Temperature เป็นเทคโนโลยีที่พบบ่อยที่สุด นักวิทยาศาสตร์ใส่หินแท้ขนาด 0.5 มม. บนพื้นฐานของลูกบาศก์เซอร์โคเนียสังเคราะห์ ในห้องพิเศษตามหลักการทำงานซึ่งชวนให้นึกถึงหม้อนึ่งความดันมีการสร้างอุณหภูมิอย่างน้อย 1,400 ° C และความดัน 55,000 บรรยากาศ สารประกอบทางเคมีและชั้นกราไฟท์ต่างๆ ถูกนำไปใช้กับเบสตามธรรมชาติ

หลังจาก 10 วันของการสัมผัสดังกล่าว พันธะซิกมาจะก่อตัวขึ้น ข้อต่อรอบฐานจะก่อตัวเป็นหินที่แข็งและโปร่งใส

เทคโนโลยีนี้เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีแรกในการเพาะปลูกแร่ธาตุเทียม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเมื่อจำเป็นต้องสร้างการเคลือบเพชรที่แข็งแรงและคมชัดเป็นพิเศษ เพื่อสร้างเพชรคุณภาพสูง ส่วนประกอบทั้งหมดและพื้นผิวเพชรถูกวางไว้ในห้องพิเศษที่สร้างสุญญากาศ หลังจากเติมก๊าซมีเทนแล้ว ก็เริ่มสัมผัสกับรังสีไมโครเวฟซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีจากการทำงานของเตาไมโครเวฟ ที่อุณหภูมิสูง สารประกอบเคมีของคาร์บอนจะเริ่มหลอมเหลวและรวมตัวกับเบส

เทคโนโลยี CVD ผลิตเพชรคุณภาพสูงที่ไม่ด้อยกว่าเพชรแท้ บนพื้นฐานของเทคโนโลยีดังกล่าว กำลังได้รับการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อทดแทนบอร์ดคอมพิวเตอร์ที่ทนทานต่อการสึกหรอ ไดอิเล็กทริก และมีดผ่าตัดแบบบางเฉียบในจักษุวิทยา

หนึ่งในการพัฒนาล่าสุดคือวิธีการสังเคราะห์แบบระเบิด มันขึ้นอยู่กับการผสมผสานของความร้อนที่คมชัดของส่วนผสมทางเคมีโดยใช้การระเบิดและการแช่แข็งแร่ที่เกิดขึ้นในเวลาต่อมา ผลที่ได้คือเพชรสังเคราะห์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งทำจากผลึกคาร์บอน แต่ต้นทุนที่สูงทำให้นักเคมีมองหาทางเลือกใหม่สำหรับการสังเคราะห์มวลหิน

ในบรรดาเพชรทั้งหมด หินสังเคราะห์ครองตลาดเพียง 10% คริสตัลคิวบิกเซอร์โคเนียราคาไม่แพงใช้ทำเครื่องประดับของผู้หญิง บ้านแฟชั่นที่มีชื่อเสียงจะประดับประดาชุดราตรี กระเป๋าถือ และรองเท้า และใช้ในการตกแต่งสุดพิเศษ

เพชรเทียมมากกว่า 90% ใช้ในอุตสาหกรรม ทิศทางหลัก:

• เครื่องบดละเอียดสูง เครื่องมือสำหรับตัดวัสดุแข็ง
• การผลิตไมโครอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์
• อุตสาหกรรมการป้องกันประเทศ
• วิทยาการหุ่นยนต์;
• เลเซอร์เฉพาะสำหรับการผ่าตัดตา
• วิศวกรรมเครื่องกล
• เครื่องมือกลใหม่ในโลหกรรม
• วิทยาศาสตร์จรวด

ความก้าวหน้าล่าสุดรวมถึงการใช้เพชรสังเคราะห์เพื่อทำเลนส์เทียม การผ่าตัดปลูกถ่ายแสดงให้เห็นว่าความชัดเจนและความสะดวกในการตัดทำให้รากฟันเทียมเหมาะสำหรับผู้ป่วย

อุตสาหกรรมนี้ผลิตเพชรสังเคราะห์ซึ่งคล้ายกับคริสตัลธรรมชาติมากจนต้องมีการทดสอบในห้องปฏิบัติการหลายครั้งเพื่อระบุเพชรดังกล่าว ลองมาดูความแตกต่างที่พบบ่อยที่สุด

• เพชรปลอมทั้งหมดมีตราประทับพิเศษ โดยให้ชื่อบริษัทหรือห้องปฏิบัติการที่ผลิตสินค้า

• ควรใช้กล้องจุลทรรศน์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าแว่นขยายเพื่อตรวจสอบ ในการประชุมเชิงปฏิบัติการ ตรวจพบข้อบกพร่องโดยใช้สเปกโตรกราฟและส่องสว่างภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต

• เพชรแท้ไม่ตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสามารถใช้คุณสมบัตินี้เป็นวิธีการทดสอบ: หินสังเคราะห์ดึงดูดแม่เหล็กแรงสูง

• หากจำเป็นต้องระบุเพชรที่บ้าน ให้วางบนกระดาษสีขาวหนา การตรวจสอบอย่างใกล้ชิดเผยให้เห็นโซนการเติบโตที่เกิดขึ้นเมื่อชั้นของคาร์บอนก่อตัวภายใต้แรงดันสูง

• หินธรรมชาติถูกสร้างขึ้นจากผลึกเดี่ยวที่เล็กที่สุด ดังนั้นจึงมีโครงสร้างที่เป็นเนื้อเดียวกัน เมื่อมองในรายละเอียดภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ผลิตภัณฑ์ที่ผิดธรรมชาติดูเหมือนจะประกอบด้วยผลึกขนาดเล็กมาก

ในเวลาเพียง 10-15 วินาที พวกเขาสามารถแยกแยะสังเคราะห์จากหินธรรมชาติได้อย่างแม่นยำ 95-98% ให้ข้อมูลสูงสุดเกี่ยวกับคุณภาพและโครงสร้างของคริสตัล

การผลิตเพชรสังเคราะห์ได้อธิบายไว้ในวิดีโอหน้า