Kim cương nhân tạo: tên, sản xuất
Kim cương nhân tạo: tên, sản xuất

Video: Kim cương nhân tạo: tên, sản xuất

Video: Kim cương nhân tạo: tên, sản xuất
Video: Thủy Thủ Tàu Biển Học Ngành Nào Đi Làm Hiệu Qủa Nhất ( Hệ Sơ Cấp ) 2024, Tháng mười một
Anonim

Kim cương đã thu hút loài người từ thời cổ đại. Vẻ đẹp lạ thường của những viên đá này đã dẫn đến việc chúng được sử dụng để tạo ra nhiều đồ trang sức khác nhau. Tuy nhiên, sau này người ta phát hiện ra những đặc tính hữu ích khác của kim cương - đó là sức mạnh và độ cứng độc nhất của chúng. Để đáp ứng nhu cầu sản xuất, thiên nhiên không tạo ra nhiều vật liệu này nên con người đã nảy ra ý tưởng sản xuất kim cương nhân tạo.

Giá trị kim cương

kim cương nhân tạo
kim cương nhân tạo

Kim cương được coi là loại đá độc đáo với sự kết hợp hiếm có của các đặc tính quan trọng: phân tán mạnh, dẫn nhiệt cao, độ cứng, độ trong suốt quang học, khả năng chống mài mòn. Do đặc tính cơ lý của chúng, kim cương không chỉ được các chuyên gia trang sức đánh giá cao mà còn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Vì vậy, viên đá quý này được sử dụng trong y học, quang học và vi điện tử.

Nhưng để đáp ứng đầy đủ nhu cầu sản xuất sạchkim cương tự nhiên rất khó và khá đắt. Vì lý do này, nhân loại bắt đầu nghĩ về cách tạo ra một viên kim cương nhân tạo. Đá tổng hợp không chỉ phải có các đặc tính quan trọng của một viên kim cương thật mà còn phải có cấu trúc tinh thể hoàn hảo hơn, điều này rất quan trọng đối với các lĩnh vực công nghệ cao.

Kim cương nhân tạo ra đời như thế nào

Nhu cầu tạo ra một loại đá tổng hợp đã nảy sinh từ rất lâu trước đây. Nhưng trên thực tế, nó chỉ được thực hiện trong thế kỷ 20. Cho đến thời điểm đó, các nhà khoa học vẫn chưa thể tìm ra công nghệ chế tạo kim cương, mặc dù họ đã có thể khẳng định rằng chúng là họ hàng với carbon thông thường. Và sau một vài thập kỷ, viên kim cương tổng hợp đầu tiên được tạo ra, được tạo ra từ than chì dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao bằng phương pháp chuyển pha. Chính từ thời điểm này, việc sản xuất kim cương nhân tạo đã bắt đầu, ngày nay được sử dụng trong nhiều bộ phận của thiết bị và công cụ khác nhau.

sản xuất kim cương nhân tạo
sản xuất kim cương nhân tạo

Công nghệ sản xuất kim cương

Trong thời đại của chúng ta, một số công nghệ được sử dụng để thu được đá tổng hợp, mỗi công nghệ đều có những đặc điểm riêng. Công nghệ đáng tin cậy nhất, nhưng đắt tiền nhất là sản xuất kim cương từ cacbon kết tinh, được đặt trong một máy ép đặc biệt để xử lý. Đầu tiên, nước được cung cấp cho vật liệu để xử lý bằng các máy bơm mạnh mẽ. Điều này tạo ra áp suất cao. Sau đó, nước sẽ bị đóng băng dưới tác dụng của môi chất lạnh, khiến áp suất tăng lên đến 10 lần. TrênỞ giai đoạn cuối, khoang chứa carbon được kết nối với lốp xe điện và một dòng điện mạnh được cung cấp trong vài phần giây. Dưới tác động đồng thời của nhiệt độ và áp suất, than chì bị biến đổi thành đá cứng. Sau giai đoạn này, máy ép sẽ được rã đông, chất lỏng được rút hết và viên kim cương nhân tạo đã hoàn thành được đưa ra ngoài.

Trồng kim cương bằng khí mêtan

Họ cũng sử dụng một công nghệ đơn giản hơn để sản xuất đá tổng hợp - phương pháp nổ, cho phép bạn nuôi cấy tinh thể nhân tạo dưới tác động của khí mê-tan. Rất thường xuyên, việc sản xuất kim cương nhân tạo xảy ra theo hai công nghệ. Thực tế là trong trường hợp đầu tiên có thể thu được phần trăm năng suất kim cương cao nhất, nhưng chúng sẽ rất nhỏ. Công nghệ thứ hai cho phép bạn tăng đáng kể đá tổng hợp thu được bằng cách thổi khí metan dưới ảnh hưởng của nhiệt độ khoảng 1100 ºС. Phương pháp nổ giúp bạn có thể thu được một viên kim cương nhân tạo với bất kỳ kích thước nào.

lấy kim cương nhân tạo
lấy kim cương nhân tạo

Các loại kim cương nhân tạo

Ngày nay, nhiều loại kim cương tổng hợp được sản xuất: zirconia khối, moissanite, rhinestone, ferroelectric, rutile, fabulite, cerussite. Giả hoàn hảo nhất của một viên kim cương là zirconia khối, hoặc zirconia khối. Đó là zirconia. Vì vậy, nhiều người đã nhiều lần nghe đến cái tên kim cương nhân tạo zircon. Mặc dù nó không liên quan gì đến đá tự nhiên đắt tiền.

Zionite được đặc trưng bởi độ cứng cao, mức độ phân tán và khúc xạ cao. Cảm ơn họĐặc tính, loại đá này bắt chước một cách hoàn hảo kim cương thật và được sử dụng rộng rãi trong ngành trang sức. Ngay cả các chuyên gia bằng mắt thường cũng khó có thể phân biệt được thật giả với hàng thật, vì chúng đều chơi giống nhau.

Moissanite được coi là chất tương tự chất lượng cao nhất của kim cương. Nó có các tính chất vật lý tương tự như đá tự nhiên, và về hiệu suất quang học thì nó còn tốt hơn. Hạn chế duy nhất của nó là độ cứng kém hơn.

kim cương nhân tạo tại nhà
kim cương nhân tạo tại nhà

Thạch làm bằng thủy tinh chì, bao gồm ôxít chì, đặc biệt phổ biến. Do thành phần của chúng, những viên đá này phát sáng tuyệt vời dưới ánh sáng và có độ sáng giống hệt kim cương.

Nơi sử dụng kim cương tổng hợp

Kim cương nhân tạo được các xưởng trang sức sử dụng rộng rãi để làm ra những món đồ trang sức sang trọng không chỉ đẹp mà giá cả lại rất phải chăng. Đá giả nhìn đẹp và đeo cũng đẹp.

Ngoài ra, việc nuôi cấy kim cương nhân tạo là một phần không thể thiếu trong ngành công nghiệp hiện đại. Trên cơ sở của chúng, các công cụ hạng nặng được sản xuất: bánh mài, cưa kim cương, đĩa đánh bóng, đục, khoan, dao mổ, dao, máy cắt và nhíp khác nhau. Kỹ thuật và thiết bị làm từ chất liệu kim cương cho phép gia công các hợp kim và nguyên liệu thô bền nhất. Ngoài ra, kim cương cung cấp độ chính xác tối đa cho máy móc và dụng cụ.

kim cương nhân tạo
kim cương nhân tạo

Cách tạo viên kim cương nhân tạo tại nhà

Một số chuyên gia nói rằng có thể trồng kim cương nhân tạo tại nhà. Nhưng việc sản xuất kim cương nhân tạo độc lập sẽ đòi hỏi nhiều công sức và thời gian. Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách trồng một loại khoáng chất từ muối trông mơ hồ gợi nhớ đến một viên kim cương.

Vì vậy, để tạo ra một viên đá như vậy, bạn sẽ cần nước đun sôi, muối ăn, dụng cụ thủy tinh hóa học, một tờ giấy sạch và một bộ lọc trong phòng thí nghiệm. Đầu tiên bạn cần chuẩn bị một viên pha lê nhỏ. Để làm điều này, bạn cần đổ đầy muối vào cốc 1/5 một phần, đổ một nửa với nước ấm và trộn. Nếu nó hòa tan, sau đó bạn cần phải thêm một chút nữa. Muối phải được thêm vào cho đến khi nó không còn tan nữa. Sau đó lọc dung dịch vào một cái bát khác, trong đó có đá sẽ lớn lên, và đậy lại bằng giấy. Mức độ của dung dịch phải được theo dõi mọi lúc. Đá không được ở trong không khí. Nếu dung dịch đã bay hơi, bạn cần chuẩn bị một dung dịch mới và thêm vào.

Những người đã thực hiện các thí nghiệm như vậy khẳng định rằng trong vòng một tuần, một viên kim cương nhân tạo tại nhà sẽ phát triển đáng kể.

trồng kim cương nhân tạo
trồng kim cương nhân tạo

Giá của một viên kim cương nhân tạo

Trong thế giới hiện đại, đá tổng hợp đã chiếm một phân khúc riêng của thị trường trang sức. Việc thu được kim cương nhân tạo không ngừng được cải tiến. Các nhà khoa học phát minh ra những viên đá mới ngay lập tức trở nên phổ biến rộng rãi, trong khi những viên đá cũ mất dần nhu cầu và dần biến mất khỏi thị trường. Ví dụ, vào giữa thế kỷ 20, rutil nhân tạo được đưa vào đồ trang sức để bắt chước kim cương. Sau đó nóđược thay thế bằng zirconia khối. Và trong những năm 90. tất cả các sản phẩm nhái trước đây của viên kim cương đều được thay thế bằng moissanite.

Giá một viên kim cương nhân tạo phụ thuộc vào kích thước, đường cắt và công nghệ sản xuất. Nhiều người lầm tưởng đá tổng hợp là thủy tinh thông thường và không thấy giá trị gì trong đó. Nhưng trên thực tế, những viên kim cương như vậy thường trị giá rất nhiều tiền, và một số trong số chúng khá hiếm. Vì vậy, các loại kim cương nhân tạo khác có thể đắt hơn các loại kim cương tự nhiên.

kim cương nhân tạo được gọi là gì
kim cương nhân tạo được gọi là gì

Trong số những viên kim cương tổng hợp, những viên kim cương lập phương có nhiều màu sắc khác nhau được coi là phổ biến nhất. Giá trung bình cho mỗi carat của chúng ở dạng cắt dao động từ 1 đến 5 đô la Mỹ. Và chất tương tự kim cương nổi tiếng của moissanite đắt hơn nhiều - 70-150 đô la Mỹ mỗi carat.

Một yếu tố quan trọng trong việc hình thành giá của đá là màu sắc. Vì vậy, giá của một viên kim cương màu vàng là 40–50 đô la cho 0,2 carat, nhưng đối với một viên đá màu hồng cam, tùy thuộc vào kích cỡ, bạn sẽ phải trả khoảng 3.000 đô la.

Các nhà lãnh đạo thế giới

Trong những năm gần đây, Trung Quốc, Nhật Bản, Hoa Kỳ và Nga được coi là những quốc gia đứng đầu thế giới về sản xuất đá tổng hợp. Trung Quốc là nước tích cực phát triển theo hướng này nhất, không ngừng phát minh ra các công nghệ tổng hợp mới.

Đề xuất: