Aleksey Lagutenkov azonosítása szintetikus gyémántok

Szintetikus gyémánt drágakő minőségű váltak sokkal gyakoribb a mai ékszerek piacán, mint volt néhány évvel ezelőtt. Ezért ékszerészek a világ minden tájáról aktívan foglalkoztatja az új gyémánt, valamint a módszereket, amelyekkel lehet megbízhatóan megkülönböztetni szintetikus természetes kövekből.

GIA aktívan tanult szintetikus gyémántok 30 év. Ezért GIA szakemberek tudják, hogyan kell létrehozni az ilyen kövek, valamint azt, hogyan lehet felismerni őket. Szintetikus gyémánt létre a laboratóriumban, olyan a kémiai összetétele és fizikai tulajdonságai, szinte megkülönböztethetetlen a természetes, természetes kő.

Egyesek úgy vélik, hogy a szintetikus gyémánt - ez egy utánzat valódi gyémánt, de ezen a ponton alapvetően hibás. Utánzatok, mint a cirkónia vagy moissanite néznek ki, mint a gyémánt, de nagyon különböző fizikai és kémiai tulajdonságai. Ez lehetővé teszi a minősített gemologists könnyen különbséget ez a fajta szimuláció valódi gyémánt. A szintetikus gyémántok sokkal bonyolultabb.

Bizonyos esetekben, a minősített gemologist képes felismerni a szintetikus jellege a gyémánt a szabványos Gemmological berendezés. Más esetekben az azonosítás szintetikus kövek megkövetelheti nagyon bonyolult laboratóriumi felszerelés. A GIA most létrehozta a nagy tudásbázis, amely információkat tartalmaz a gemological jellemzőit gyémánt mindenféle, ami segít, hogy új azonosítására szolgáló eszközök szintetikus kövek.

Kezdve az 1930-as, a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a gyémánt lehet két csoportra oszthatók, attól függően, hogy a viselkedése kövek ultraibolya fényforrás. Tehát voltak fajták gyémántok: Type I és Type II. Ezt követően az egyes típusok sikerült betörnie két alcsoportra, attól függően, hogy a szén-dioxid van a kristályrács a gyémánt, és milyen típusú szennyeződések jelen a rács. 1959-ben tudósok felfedezték, hogy az I. típusú gyémánt mindig tartalmaznak nitrogént az összetételét, míg a II-es típusú gyémánt nitrogén egyáltalán nem.

[1. ábra bemutató ábra típusú gyémánt osztályozó rendszer. típusú gyémánt lehet pontosan meghatározni infravörös spektroszkópiával [1]]

Akár 95% természetes gyémánt, a tudósok, a la típusú. Ezek a gyémántok tartalmaznak nitrogént klaszterek négy vagy két atom. Ez az úgynevezett I. típusú AA és I aB (lásd. Ábra. 1). Diamonds ilyen még nem volt képes megszerezni a laboratóriumban. Ez azt jelenti, kivétel nélkül, a gyémánt a Ia típusú (nem számít, vagy IAA IAB), - természetes.

Type Ib az jellemzi, hogy a nitrogénatom a készítményben az ilyen gyémánt izoláljuk és csoportosítva klaszterek. Az ilyen gyémántok ritkák a természetben. IIa gyémánt szinte nincs nitrogén, míg Type IIb gyémánt tartalmaz bórt kémiai elem.

Szintetikus gyémánt mindig felel meg a típusok Ib, IIa és IIb, hanem az a természetes kő az ilyen típusú gyémántok igen ritkák.

Diamonds I és II megkülönböztetni különböző fokú átláthatóság rövidhullámú ultraibolya sugárzás. Asker típusának meghatározásában egy gyémánt rendelkezik infravörös spektroszkópia [2].

[1. TÁBLÁZAT A táblázat mutatja az összefüggést a rombusz típus és a valószínűsége, hogy a kő szintetizált mesterségesen. A legtöbb szintetikus gyémántok Ib típusú és II]

A hagyományos módszer szintézis az úgynevezett „magas nyomású magas hőmérsékleten» (HPHT), a formáció gyémánt az olvadt fémet tartalmazó ötvözet vas (Fe), nikkel (Ni) vagy kobalt (Co). Egy modern módszer az úgynevezett „kémiai gőzfázisú» (CVD) vagy „alacsony nyomás magas hőmérsékleten» (LPHT), képviseli a gyémánt növekedési gázból vákuumkamrában.

Mindkét módszernél a gyémánt kristály vagy lemezt használunk egy mag használjuk a növekedés.

HPHT gyémánt növekedés zajlik egy kis kapszulát a készülék belsejében, amely képes a nagyon magas nyomás. A kapszula belsejében egy kiindulási anyag formájában gyémánt por oldódik az olvadt fémet, majd ebből az anyagból a speciális gyémánt primerek kristályosodni szintetikus gyémánt. A kristályosodási folyamat több héttől több hónapig, attól függően, hogy milyen méretű és mennyiségű kristályok kapunk.

[2. ábra Modell tipikus HPHT szintetikus gyémánt]

A HPHT szintetikus gyémánt kristályok, általában azt mutatják, mind a négyzet és hatszög arcokat. Mivel a belső növekedési modell a természetes és szintetikus gyémántok HPHT egészen más, formájukat tekintve is nagyon különböző. Ez jellemző mintázatát növekedés lehet használni, mint az egyik legmegbízhatóbb módon azonosítani a természetben előforduló gyémánt.

[3. ábra Modell tipikus HPHT szintetikus gyémánt]

A csiszolt szintetikus gyémántok (gyémántok), akkor gyakran látni a vizuális különbségeket természetes kövekből. Ezek a különbségek közé tartozik a speciális eloszlása ​​a szín, fluoreszcens zóna szokatlan - speciális kereszt alakú minták által okozott a kristály növekedési körülmények, valamint a véletlenszerűen eloszlott fém zárványok. Bizonyos esetekben, szintetikus gyémántok mutatnak kitartó foszforeszkáló után UV-lámpa ki van kapcsolva. Ezek a szintetikus gyémánt lehet azonosítani, amit laboratóriumi technikákkal, mint például a rendszeres és fotolumineszcencia spektroszkópiával.

[4a és 4b. Ábrák fluoreszcencia, ami látható a szintetikus gyémánt nőtt HPHT technológia]

A legtöbb HPHT termesztett gyémánt sárga, narancssárga-sárga vagy barnás-sárga színű. A legtöbb HPHT szintetikus kövek típusú Ib, ami ritkán fordul elő a természetben.

Létrehozása színtelen HPHT szintetikus gyémánt volt, egy nagyon nehéz feladat, mivel az egyik a feltételek egy színtelen kristály növekedés a teljes hiánya a nitrogén a növesztő tápközegben. Megszabadulni a nyomokban ez a gáz a termelés sokkal nehezebb, mint amilyennek látszik. A hangulat a bolygónk 78% Nitrogénből, így teljesen megszünteti a hatását ez a gáz a gyártási folyamat - egy nagyon nehéz mérnöki feladat. Továbbá a színtelen gyémánt nagy tisztaságú IIa vagy IIb nőnek sokkal lassabban Ib, és szükségük van egy sokkal több figyelmet a táptalajt. Minden nehézség ellenére a közelmúltban kapott gem minőségű gyémántok alkalmas fényezés gyémánt súlya több mint tíz karátos [3].

Ezenkívül bór, a szintetikus gyémánt táptalajt vezet a megjelenése kék kristályok. Más színek, mint például a rózsaszín és piros, úgy állíthatjuk elő, ezt követő kezeléssel sugárzással vagy hevítés, de ma ez a gyakorlat meglehetősen ritka.

Szintézise gyémánt CVD eljárással belsejében történik vákuumkamrában töltött széntartalmú gáz, mint például a metán. Az energiaforrás, egy mikrohullámú sugarat elpusztítja a gázmolekulák a szénatomon, amely vonzza a mag lemezt. Kristályosítás egy pár hétig. A lemezt termesztik több gyémánt. Nőtt ez a módszer gyakran gyémánt durva „elszenesedett” régió, amely által okozott felesleg grafit. A szín a kristályok általában barnás, könnyen kijavítható későbbi fűtést, ha a kapott gyémánt használt ékszerek célra.

[5. ábra Az előállítási eljárás a szintetikus gyémánt CVD technológia]

A legtöbb szintetizált gyémánt CVD - barnás vagy szürkés, de ha be a vákuumkamrába a gyártási eljárás során kis mennyiségű nitrogén vagy bór, a gyémánt lehet beszerezni sárga, kék vagy rózsaszínes-narancssárga színárnyalat. CVD eljárással is előállítható színtelen gyémánt, de szükség lényegesen nagyobb növekedés időt. A legtöbb CVD gyémánt a piacon - ez hőkezelt mintákat barna. A legtöbb gyémánt szintetizálják a CVD eljárással, lásd a IIa.

Gemological tulajdonságai gyémánt által szintetizált CVD eljárással, nagyban különbözik a tulajdonságait a szintetizált HPHT kristályok. CVD szintetikus gyémántok általában sokkal tisztább, mint a HPHT, és látható a fő csak egy apró szén felvételen.

Mint HPHT, a gyártók továbbra is javítani a technológia a CVD gyémánt szintézis így kristályos nagy mérete és még jobb érthetőség és a szín. [4]

A piacon az elmúlt években egyre nagyobb számú vállalat részt vesz a termelés a szintetikus gyémánt használatra ékszerek. Megjelenésével párhuzamosan új szereplők a piacon, ne hagyja abba igyekszik javítani a termelési technológia megszerzése érdekében nagyobb kristályok a legjobb tulajdonságait a tisztaság és a szín. A hírek egyre talált jelentések kapcsolatos események eladásra szintetikus gyémántok leple alatt a természetes.

Azonosításához drágakövek normál gemologist használ többféle speciális berendezések, mint refraktométer, UV lámpa, mikroszkóp, polariscope, valamint néhány további vizsgálati eszközöket. De mivel a minőségi szintetikus gyémántok növekszik, akkor egyre nehezebb különbséget tenni a természeti gyémántokat a szintetizált standard, hagyományos módszerekkel. Tudnia kell, hogy a nagyon közeli jövőben nem lehet megkülönböztetni a természetes, szintetikus kövek, régi eszközökkel. Azonosítani a természet a származási gyémánt, vegye fel a kapcsolatot a gemological laboratóriumban.

[2. táblázat A különbség a jelek HPHT és CVD szintetizált gyémánt]

Vannak feliratokat az övet

Diamonds által szintetizált HPHT gyakran egyenetlen színezés, amely látható áteső fényben mikroszkóppal vagy merítéssel a sejt. Természetes gyémánt is néha egyenlőtlenül színezett, de HPHT szintetikus gyémántok majdnem mindig töredékei geometriai minták és a 4a és 4b hogy semmilyen körülmények között nem lehet a természetes gyémánt. Ellentétben a HPHT, gyémánt nőtt CVD technológiával, soha nem mutatják ki hasonló festés mintákat.

A gyémántok, HPHT szintetikus eljárást, gyakran foltos fémrészecskék megjelenő fekete átlátszatlan áteresztett fényben, de van egy fémes fényű visszavert fényben. Például a fémek termesztésére használt HPHT gyémánt - vas, nikkel vagy kobalt, a HPHT szintetikus gyémánt vonzhatja erős ritkaföldfém mágnes (például neodimium).

Mivel CVD gyémánt termesztik teljesen eltérő módszert, míg a fém zárványok nem találhatók bennük.

Néhány természetes gyémántot tartalmaz sötét zárványok, grafitból vagy más ásványi anyagok, de ezek a zárványok nincs fémes csillogású.

Abban a vizsgálatban, természetes gyémánt két polarizációs szűrők szögben a 90 fokos helyzetben az egymáshoz, természetes gyémánt gyakran mutat árnyékolt vagy világos interferencia színeket mozaik szerkezetet. Ezek interferencia színeket fordul elő, amikor a természetes gyémánt van kitéve óriási nyomás volt, amikor mélyen a föld, vagy a folyamat halad a felszín felé a robbanóanyag. Ezzel szemben a szintetikus gyémántok termesztett homogén környezetben, ahol nincsenek kitéve a környezeti hatásokhoz. Ezért, amikor az azonos módon keresztül a polarizációs szűrők nem találkozott mintázata az interferencia csíkok vagy nagyon gyengén expresszálódik a szintetikus kristályok.

A fluoreszcencia gyémántok is hasznos azonosítására természete azok eredetétől. A szintetikus gyémánt fluoreszcencia gyakran erősebb a rövidhullámú UV fény, míg a természetes gyémánt ragyogását besugárzás során a hosszú hullámú ultraibolya fényt.

Ha az ultraibolya lámpa ki van kapcsolva, a szintetikus gyémánt mutathat foszforeszkáló tartó hatás akár egy vagy több percet.

Összefoglalva azt mondhatjuk, hogy a szintetikus gyémánt a közeljövőben jelenik meg a ékszerek piacán egyre nagyobb számban. Modern álló eszközöket gemologists egyetlen ma nem tud határozott választ adni a természet eredetét egy gyémánt. Ezzel kapcsolatban GIA javasolja, hogy törekedjen szakértelem gemology laborban, ha a legcsekélyebb kétség, hogy a természet a származási egy gyémánt.