Ադամանդի իմիտացիան մի թեմա է, որի վրա աշխատել են մեծ թվով գիտնականներ: Այն առաջացել է այն տեսության ի հայտ գալուց հետո, որ հնարավոր է արհեստականորեն վերստեղծել բնական ադամանդը։ Բնական պայմաններում քարը հազվադեպ է հանդիպում, և այն չի կարելի կատարյալ անվանել։ Քանի որ նման քարերի ժողովրդականությունը մեծ է, ինչպես նաև մարդկանց կարիքները, հաշվի առեք կեղծ ադամանդները, ինչպես են դրանք կոչվում և ինչ պայմաններում են դրանք ստեղծվել։
Քարերի ստեղծում լաբորատորիայում՝ կեղծ, թե ոչ
Սինթետիկ նյութերից արհեստականորեն ստեղծված ադամանդները սխալ են կոչվում պատճեններ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դրանց արտադրության համար օգտագործվում են նույնական նյութեր, բայց դրանք ձեռք են բերվում տարբեր ձևերով: Իսկական ադամանդն ու կեղծը տարբերվում են նրանով, որ առաջին դեպքում հանքանյութը ծնվում է բնության մեջ, իսկ երկրորդում՝ մարդու ձեռքից։
Արհեստական քարերն ունեն իսկական ադամանդի բոլոր հատկությունները.
- բարձր ուժ;
- ջերմություն վարելու ունակություն;
- միանման դիմադրության ցուցանիշներ;
- արտահայտվածփայլեր;
- բնութագրական կառուցվածք;
- նույն բեկման ինդեքսը։
Կեղծ ադամանդի միակ տարբերությունն այն է, որ այն չունի որևէ թերություն: Այս հատկության շնորհիվ դրանք օգտագործվում են ինչպես ոսկերչական արտադրության, այնպես էլ արդյունաբերության մեջ։ Վիճակագրության համաձայն, բնական քարերի ոչ ավելի, քան 20% -ը հարմար է ոսկերչության մեջ օգտագործելու համար: Մնացած 80%-ն ունի ճաքեր, ներփակումներ, պղտորություն։ Եթե սինթետիկ քարեր ստեղծելիս օգտագործում եք բարձրորակ նյութեր, ապա նույնիսկ ժամանակակից սարքավորումներով բնական քարը շատ դժվար է տարբերել կեղծից։
Գիտական և հանրաճանաչ անունների տարբերությունը
Շատ գիտնականներ աշխատել են իմիտացիոն ադամանդների ոլորտում։ «Պատրաստված է ԽՍՀՄ-ում» - նման գծանշումներ կարելի է տեսնել Խորհրդային Միության ժամանակների «ադամանդներով» թանկարժեք զարդերի վրա։ Ոլորտում, որտեղ ակտիվորեն զբաղվում են սինթետիկ քարերի «աճեցմամբ», կոչվում են ըստ արտադրության տեխնոլոգիայի։
Երբ ստեղծվում է բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի միջոցով, օգտագործվում է HPHT հապավումը, իսկ CDV նշումը ցույց է տալիս, որ օգտագործվել է քիմիական գոլորշիների նստեցման տեխնիկա: Միշտ չէ, որ ադամանդի իմիտացիան գործում է որպես դրա լիարժեք պատճեն: Հասարակ մարդկանց մոտ դրանք ավելի հայտնի են որպես խորանարդ ցիրկոնիա, մոյսանիտ, ռինսթոն, ֆերոէլեկտրիկ, ռուտիլ, ֆաբուլիտ: Այնուամենայնիվ, ամենահայտնին ցիրկոնիան է, որը նմանություն չունի իսկական ադամանդի հետ։
Անտեղյակությունից շատերը բոլոր կեղծ քարերին անվանում են խորանարդ ցիրկոնիա: Բնականաբար, այդպիսինսահմանումը ճիշտ չէ. Այնուամենայնիվ, նա է, ով հիանալի կերպով հաղթահարում է ադամանդի իմիտացիայի դերը, քանի որ այն փայլում է արևի տակ, փայլում գույներով՝ շնորհիվ իր բարձր բեկման ուժի: Դրա շնորհիվ խորանարդ ցիրկոնիան հաճախ օգտագործվում է զարդերի մեջ։
Արհեստական ադամանդների պատմություն
Բնության մեջ բնական ադամանդների հայտնաբերումից հետո հաստատվեց այն վարկածը, որ դրանք հնարավոր չէ աճեցնել արհեստական պայմաններում։ Մոտավորապես 1797 թվականին, այն բանից հետո, երբ հնարավոր եղավ հաստատել, որ քարը կազմված է ածխածնից, գիտնականները սկսեցին խոսել իրենց լաբորատորիայի «աճելու» հնարավորության մասին։
Գաղափարն իրականացնելու առաջին փորձերը եղել են 1926 թվականին, սակայն դրանք անհաջող են եղել։ Նմուշը, որը ստացել են գիտնականները, իրական քարի տեսք չուներ։ Այնուամենայնիվ, այս փորձը համարվում է հետագա փորձարկման և հետազոտության մեկնարկային կետ: 1941 թվականին General Electrics-ը դա նկատեց։
Սկզբում ենթադրվում էր, որ տեխնոլոգիան բաղկացած է լինելու ածխածնի տաքացումից մինչև 3000 աստիճան Ցելսիուս 5 ԳՊա ճնշման տակ: Այն հնարավոր չէր մինչև վերջ զարգացնել, քանի որ սկսվեց Երկրորդ համաշխարհային պատերազմը։ 10 տարի պահանջվեց, որպեսզի ընկերության գիտնականները, հետազոտողները և աշխատակիցները կարողանան նորից վերադառնալ այս աշխատանքին։
Լավ որակի քար (ադամանդի իմիտացիա) ձեռք է բերվել միայն 1953 թվականին։ Այն արդեն կարող էր օգտագործվել զանգվածային արտադրության մեջ։ Միակ թերությունը չափազանց փոքր չափսերն էին, ինչը թույլ չէր տալիս դրանք ներմուծել զարդերի մեջ։արտադրություն, ուստի ադամանդները մտան արդյունաբերություն։
Խնդրի հարաբերական լուծումը եկավ 1970 թվականին, սակայն սինթետիկ քարի առավելագույն չափը 1 կարատ էր: Ժամանակակից լաբորատորիաներում ամեն ինչ այլ է։ Գինեսի ռեկորդների գրքում է գտնվում աշխարհի ամենամեծ տեխնածին ադամանդը: Այն կշռում է 34 կարատ։
Ինչ գույների են կեղծ քարերը
Ադամանդի բնական նմանակումը բարդ և երկարատև գործընթաց է: Ուստի այսօր կեղծիքները ձեռք են բերվում հատուկ լաբորատորիաներում։ Շատ սպառողներ հետաքրքրված են, թե որքան լայն է սինթետիկ քարերի գունային տեսականին: Ցավոք, ընտրությունն այնքան փոքր է, որ սահմանափակվում է կապույտով և դեղինով։
Սրա հետ մեկտեղ թափանցիկ «ադամանդները» միշտ էլ ավելի տարածված են եղել, սակայն դրանք ստեղծելու համար շատ ժամանակ և ջանք է պահանջվում։ Անգույն քարերի ստացման գործընթացը բարդանում է նրանով, որ գիտնականները պետք է մշտապես վերահսկեն գործընթացն ու կանխեն բորի կամ ազոտի ներթափանցումը բաղադրության մեջ։
Բրոմն օգտագործվում է արհեստական կապույտ ադամանդ ստանալու համար (այն ավելացվում է արտադրության որոշակի փուլում): Երանգը կարող է տարբեր լինել՝ հաստ հագեցած տոնից մինչև թեթև, հազիվ նկատելի փայլ: Դեղին քարերը «աճեցվում» են ազոտի ավելացումով։ Երբեմն պատրաստվում են նաև սև ադամանդներ։ Այս դեպքում օգտագործվում է նիկել։
Ո՞ր ոլորտներում են օգտագործվում արհեստական ադամանդներ
Բոլոր կեղծ քարերի մոտավորապես 80%-ն օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում: Մասնավորապես, դրանք օգտագործվում են առանցքակալների, ծայրերի արտադրության համարզորավարժությունների համար. Եթե նմուշը փոքր է, ապա այն օգտակար է փշրանքների կամ փոշու վերածելու համար։ Այնուհետև այն կմշակի դանակների մակերեսը, ինչպես նաև մանրացման գործիքները։
Ադամանդի իմիտացիոն գործընթացը հատուկ դեր է խաղում էլեկտրոնիկայի արտադրության մեջ: Հետագայում այս նյութից պատրաստվում են ասեղներ, միկրոսխեմաների որոշ մասեր և չիպերի շերտեր: Դրա շնորհիվ կարելի է պահպանել ջերմային հաղորդունակությունը և դիմադրության մակարդակը։ CVD ադամանդները օգտագործվում են բջջային հեռախոսների մասեր պատրաստելու համար: Դրանք ակտիվորեն օգտագործվում են բժշկական լազերային ճառագայթներ ստեղծելու համար։ Սրանք այն ոլորտներից միայն մի քանիսն են, որտեղ կարելի է վաճառել որակյալ կեղծ քարեր:
Տեխնոլոգիաների ստացում
Քանի որ հայտնի է, որ ադամանդները կարելի է «աճեցնել» լաբորատոր պայմաններում, պետք է հասկանալ, թե ինչպես է դա տեղի ունենում։ Ժամանակակից գործարաններում կիրառվում է ընդամենը երկու տեխնոլոգիա. HPHT տեխնիկան առաջինն էր, որը հայտնվեց, և այն շարունակում է մնալ ամենատարածվածն այսօր: Գործընթացը տեղի է ունենում ածխածնի ճնշման տակ տաքացնելով մինչև կրիտիկական բարձր ջերմաստիճան: Հիմնական առավելությունը կեղծ ադամանդի ցածր արժեքն է։
Հաջորդ տեխնոլոգիան CVD-ն է: Գործընթացը ավելի պարզ հասկանալու համար անհրաժեշտ է պատկերացնել ածխածնային գազով լցված խցիկ։ Այնուհետև այն կտեղադրվի սիլիկոնային վաֆլի վրա՝ տաքացնելով կամ օգտագործելով միկրոալիքային ճառագայթներ: Բոլոր գործողությունների արդյունքը մինչև 3 մմ հաստությամբ ափսե ստանալն է: Այդ իսկ պատճառով նման ադամանդները հաճախ օգտագործվում են էլեկտրոնիկայի և օպտիկայի մեջ։
Կան լաբորատորիաներ, որոնք մասնագիտացած են սինթետիկ ադամանդների աճեցման մեջ՝ օգտագործելով «պայթուցիկ» տեխնոլոգիա, որն օգնում է ձեռք բերել ադամանդի չիպեր։ Գործընթացի առանձնահատկությունն այն է, որ պայթյունի ժամանակ ստեղծվում է ավելացված ճնշում, արտազատվում է նաև շատ ջերմություն։ Եթե տեսախցիկը ժամանակին չընկղմվի ջրի տակ, քարերը գերտաքանան և կվերածվեն գրաֆիտի։
Տեխնոլոգիան կատարյալ չէ, քանի որ նույն թանկարժեք փշուրը գրաֆիտի ներսում է։ Այն ստանալու համար դուք պետք է անցնեք լվացման գործընթաց (ջրամբարը մեկ օր եփում են ազոտական թթուում 250 աստիճան Ցելսիուսում)։ Ավելի ժամանակակից լաբորատորիաներ դեռ աշխատում են նոր տեխնիկայի վրա՝ կեղծ քարեր ստանալ ուլտրաձայնային կավիտացիայի միջոցով: Բայց այն ներկայումս փորձարկման փուլում է:
Ժամանակակից կեղծ ադամանդի տեխնոլոգիա
1999 թվականի կեսերին գիտնականները գտել են կենդանիների կամ մարդկանց մոխիրներից ադամանդ ստանալու միջոց: 3 տարի անց այս տեխնիկան ներկայացվել է ընդհանուր դատարան։ Լայն հրապարակայնության շնորհիվ մնացորդներից ադամանդներ ստեղծելու գործը դարձավ շատ եկամտաբեր։ Քանի որ տեխնոլոգիան զարգանում է, այսօր անհրաժեշտ չէ ամբողջ մոխիրն օգտագործել քար պատրաստելու համար։ Մազից մոխիրը բավական կլինի։
Քարի ստացման ամբողջ գործընթացը տևում է մոտավորապես 12-14 շաբաթ, իսկ քաշը կկազմի 0,25-ից մինչև 2 կարատ։
Որքա՞ն արժե կեղծ ադամանդե զարդը
Հենց «իմիտացիա» բառը ստիպում է մարդկանց այդպես մտածելՆման քարերից պատրաստված զարդերը էժան կլինեն։ Պետք է ասեմ, որ նման կարծիքը սխալ է, և երբեմն կեղծը շատ ավելի թանկ է, քան բնական ադամանդը։
Սա մի քանի պատճառ ունի, օրինակ՝ արտաքինով դրանք շատ դժվար է տարբերել, կարելի է «մաքուր ջրի քար» ստանալ և չանհանգստանալ, որ այն կթուլանա։ Գնի վրա առաջին հերթին ազդում է ադամանդի քաշը, սակայն հաշվի են առնվում նաև ստեղծման եղանակը և կտրվածքի որակը։ Ամենից հաճախ կեղծիքների համար ընտրվում է ֆիանիտ (ցիրկոնիումի երկօքսիդ): 1 կարատի արժեքը 1,5-6 դոլարի սահմաններում է, բայց եթե օգտագործեք մոյսանիտ, ապա պետք է վճարեք 75-100 դոլար։
Համեմատական բնութագրեր
Արտաքին տեսքով սինթետիկ քարերը և բնական ադամանդները տեսողականորեն, առանց հատուկ գործիքների օգտագործման, չեն տարբերվում։ Հետևաբար, կարող եք մտածել ադամանդագործության սեփական բիզնես ստեղծելու մասին: Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս բնական և կեղծ քարերի ամենակարևոր պարամետրերը։
| Հատկություններ | Բնական ադամանդ | Սինթետիկ ադամանդ |
| Քիմիական բանաձև | Ածխածին (C) | Ածխածին (C) |
| բեկման ինդեքս | 2, 42 | 2, 42 |
| Dispersion | 0, 44 | 0, 44 |
| կարծրություն | 10 | 10 |
| խտություն | 3, 52 | 3, 52 |
Առկա տվյալների հիման վրա պարզ է դառնում, որ երկու քարերն էլ ունեն նույն հատկանիշները։ Տարբերությունը միայն բնական ու արհեստական պայմաններում ադամանդի «աճի» տեւողությունն է լինելու։ Առաջին դեպքում դա տեւում է միլիոնավոր տարիներ, իսկ երկրորդում՝ ընդամենը մի քանի ժամ։ Ադամանդը վերջավոր ռեսուրս է և շուտով կվերանա, ուստի իմիտացիոն ադամանդները միշտ պահանջված կլինեն:
