Алмаз: драгоценный минерал со свойствами для промышленного использования

Posted on
Автор: Laura McKinney
Дата создания: 4 Апрель 2021
Дата обновления: 15 Май 2024
Anonim
АЛМАЗ – УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИНЕРАЛ
Видео: АЛМАЗ – УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИНЕРАЛ

Содержание


Алмазный Кристалл: Алмазный кристалл драгоценного качества в скале, в которой он образовался. Это октаэдрический кристалл с треугольными элементами растворения на его поверхности и предполагаемым весом около 1,5 карата. Из Удачной шахты, Якутии, Сибири, России. Образец и фотография от Arkenstone / www.iRocks.com.


Что такое алмаз?

Алмаз - это редкий природный минерал, состоящий из углерода. Каждый атом углерода в алмазе окружен четырьмя другими атомами углерода и связан с ними прочными ковалентными связями - наиболее сильным типом химической связи. Это простое, однородное, плотно скрепленное устройство дает одно из самых долговечных и универсальных известных веществ.

Алмаз - самое твердое из известных природных веществ. Он также является химически стойким и обладает самой высокой теплопроводностью среди всех натуральных материалов. Эти свойства делают его пригодным для использования в качестве режущего инструмента и для других целей, где требуется долговечность. Алмаз также обладает особыми оптическими свойствами, такими как высокий показатель преломления, высокая дисперсия и высокий блеск. Эти свойства делают алмаз самым популярным в мире драгоценным камнем и позволяют использовать его в специальных линзах, где требуется долговечность и производительность.


Поскольку алмаз состоит из элемента углерода, многие считают, что он должен был образоваться из угля. Этому все еще учат во многих классах - но это не так!



Потребление алмазов в Соединенных Штатах
В 2018 году импорт алмазов в США для потребления составил около 26 миллиардов долларов. Импорт для потребления всех не алмазных драгоценных камней составил около 2,0 миллиардов долларов. Эти статистические данные ясно показывают, что алмаз является самым популярным драгоценным камнем среди потребителей США с огромным отрывом. На США приходится около 35% мирового потребления алмазов, что делает их ведущим потребителем алмазов.

Как образуются бриллианты?

Алмазы не являются родными для поверхности Земли. Вместо этого они образуются при высоких температурах и давлениях, возникающих в земных покровах примерно на 100 миль ниже поверхности Земли.


Направление наибольшей твердости параллельно плоскостям октаэдрических кристаллов. Когда алмазные кристаллы режут и полируют до драгоценных камней, очень трудно разрезать их в этом направлении алмазной пилой. Таким образом, вместо того, чтобы использовать алмазную пилу или традиционную практику их разрушения, большая часть этой работы теперь выполняется лазерной пилой.

Фаски, вырезанные параллельно направлению октаэдрического кристалла, также трудно полировать, поэтому фрезы либо меняют направление, либо рискуют оставить на фасете текстуру "кожи ящерицы".

Самое мягкое направление в кристалле алмаза параллельно кубическим плоскостям. Лучшая полировка выполняется на гранях, параллельных этому направлению. Хотя это самое мягкое направление в алмазе, твердость в несколько раз выше, чем у корунда, второго по величине минерала в шкале твердости Мооса.

Алмазные симуляторы: На фотографиях выше сравниваются титанат стронция, муассанит и цирконий с алмазом. Муассанит и кубический диоксид циркония имеют дисперсии, которые являются конкурентоспособными с алмазом, и дисперсия титаната стронция является чрезмерной. На фото выше титанат стронция представляет собой 6-миллиметровый виток. Остальные камни 4-миллиметровые. Эта разница в размерах дает преимущество титаната стронция.

Алмазные симуляторы

Алмазные симуляторы - это материалы, которые выглядят как алмаз, но имеют различный химический состав. Алмазные имитаторы могут быть натуральными материалами, такими как бесцветный циркон или сапфир. Чаще всего это искусственные материалы, такие как цирконий (ZrO2), муассанит (SiC), YAG (иттрий-алюминиевый гранат Y3Al5О12) или титанат стронция (SrTiO3).

Синтетические алмазы различных цветов, выращенных с помощью высокотемпературной техники высокого давления. Изображение автора Wikipedia Materialscientist.

Синтетические бриллианты

Алмаз является очень ценным материалом, и люди веками работали над его созданием в лабораториях и на фабриках. Синтетические алмазы - это искусственные материалы, которые имеют такой же химический состав, кристаллическую структуру, оптические свойства и физическое поведение, что и природные алмазы. Другие названия, используемые для синтетических алмазов, включают: «выращенный в лаборатории», «созданный в лаборатории» и «созданный человеком». Эти названия правильно указывают на то, что алмазы не были естественным образом сформированы на Земле, а были созданы людьми.

Первый коммерчески успешный синтез алмаза был осуществлен в 1954 году работниками General Electric. С тех пор многие компании добились успеха в производстве синтетического алмаза, пригодного для промышленного использования. Сегодня большая часть промышленного алмаза потребляется синтетическим путем, и Китай является мировым лидером с объемом производства более 4 миллиардов каратов в год. В настоящее время наиболее важные промышленно развитые страны могут производить синтетические алмазы для промышленного использования на заводах.

В последнее десятилетие несколько компаний разработали технологию, которая позволяет им производить алмазы лабораторного качества ювелирного качества размером до нескольких каратов в нескольких цветах, включая бесцветные. Некоторые компании используют высокотемпературные методы высокого давления - они известны как алмазы HTHP. Другие создают алмазы, используя процесс химического осаждения из паровой фазы - они известны как CVD алмазы. Эти искусственные камни продаются в ювелирных магазинах и в интернете со значительной скидкой на натуральные камни аналогичного качества и размера. У них красивый внешний вид и привлекательный ценник. Синтетические алмазы должны продаваться с раскрытием, которое позволяет покупателю четко понимать, что они были сделаны людьми.


Будут ли потребители принимать синтетические алмазы?

Синтетические алмазы были доминирующим типом алмазов в промышленности с конца 20-го века. Большинство алмазов, используемых для изготовления абразивов и режущих инструментов, теперь являются синтетическими. Практически все алмазы, использованные для изготовления окон, куполов динамиков, радиаторов, микроподшипников с низким коэффициентом трения, износостойких деталей и других технологических продуктов, теперь являются синтетическими.

Синтетические алмазы для этих целей намного дешевле, чем добытые алмазы, имеют более устойчивые свойства и становятся доступными в спецификациях на заказ. Нет никаких эмоциональных барьеров для синтетических алмазов, чтобы заменить добытые алмазы в этих целях.

В ювелирной промышленности ведутся серьезные споры о готовности потребителей принимать синтетические алмазы.Некоторые считают, что потребители ювелирных изделий хотят «настоящие бриллианты», что означает «добытые алмазы». Другие считают, что синтетические алмазы предпочтут люди, которым не нравятся права человека и экологические проблемы, связанные с некоторыми добываемыми алмазами. Однако реальным мотиватором, скорее всего, будет цена. В настоящее время многие синтетические алмазы, предназначенные для ювелирных изделий, имеют преимущество в цене от 30 до 40% на добытые алмазы. Это, вероятно, будет лучшим стимулом для потребителей принимать синтетические алмазы.

Наблюдение и предположение ... Если вы зайдете почти в любой ювелирный магазин и посмотрите, где продаются рубин, сапфир и изумруды, вы часто увидите, что большинство предлагаемых камней - синтетические. Человек с очень небольшой подготовкой часто может узнать их по яркому цвету и превосходной ясности. Синтетические материалы имеют превосходный внешний вид, и их цены невелики по сравнению с натуральными драгоценными камнями аналогичного размера и видимого качества. Потребители получают лучшую внешность по более низкой цене, и большинство из них принимают эту сделку в конце диапазона низких цен.

Битва за эмоции и доминирование продаж на рынке рубинов, сапфиров и изумрудов по популярной цене была выиграна синтетикой десятилетия назад. В следующем десятилетии алмазный рынок также может перейти в пользу синтетики. Это уже началось, поскольку синтетические алмазы занимают очень заметную позицию на рынке. Цена на синтетические алмазы, вероятно, снизится, поскольку все больше и больше машин для их производства вводятся в эксплуатацию, становятся более эффективными и усиливается конкуренция среди производителей. В конце концов, разница в цене между природными и синтетическими алмазами будет больше, чем многие клиенты смогут игнорировать, и они будут покупать синтетические. Если следующая рекламная кампания мирового класса продвигает синтетические алмазы, может произойти огромный сдвиг в потребительском спросе. Это может быть рекламная кампания мирового класса Lightbox, которая предлагает «белые» и цветные бриллианты по неслыханной цене 800 долларов за карат.