Вероятно, первыми искусственными бриллиантами следует считать «алмазы дю тампль», которые были получены при обработке стекла в парижской мастерской Г. Дарса (первая половина XVIII века). Однако более известен французский ювелир Жорж Фредерик Страс, которому принадлежит открытие производства «стеклянных драгоценных камней» или «бриллиантов Страса», как назвал их Д. Дидро. Эти имитаторы бриллиантов позже стали называть «стразами». Получались они при обработке стеклянной массы, содержащей различные окислы металлов. И все же первые имитаторы бриллиантов не могли соперничать с природными алмазами, в том числе и потому что от алмаза там ничего не было. Поэтому процесс поиска технологичного решения продолжался.
История создания искусственных бриллиантов берет свое начало в XIX веке, когда ученые задумались о возможности воспроизвести природный процесс формирования алмазов в лабораторных условиях. Первые эксперименты проводились в 1879 году французским химиком Анри Муассаном, который пытался воссоздать условия, при которых образуются природные алмазы.
Кристаллы выращенных бриллиантов в лабораторных условиях
Но только в 50-е годы XX века впервые удалось синтезировать алмаз. Это были мелкие темные кристаллы, которые годились для использования только в технических целях. Прорыв в технологии произошел в 1964 году, когда американская компания General Electric впервые успешно синтезировала искусственные алмазы ювелирного качества. Но для огранки они были слишком малы. В конце 80-х годов прошлого века были получены первые искусственные алмазы ювелирного качества пригодные для огранки. Но революция в бриллиантовой отрасли еще не состоялась – поскольку с экономической точки зрения процесс создания искусственных алмазов был существенно дороже получения природных алмазов.
Выращенные бриллианты методом HPHT
Лабораторный алмаз (выращенный алмаз) – это такое же вещество, как и природный, по химическому составу, кристаллической структуре, обладают теми же свойствами, что и природные:
Физические характеристики
· Оба типа камней состоят из углерода
· Обладают идентичной кристаллической структурой
· Имеют одинаковый блеск и способность преломлять свет
· Практически неотличимы визуально
Структурные особенности
Природные алмазы часто содержат:
· Следы азота в структуре
· Естественные включения
· Уникальные природные дефекты
Лабораторные алмазы обычно:
· Не содержат азота
· Имеют более чистую структуру
· Менее разнообразны по природным характеристикам.
Стоит отметить, что в соответствии с российским законодательством выращенный (лабораторный) бриллиант не является драгоценным камнем, несмотря на его практически полную идентичность природному.
Благодаря развитию современных технологий выращивания кристаллов под высоким давлением и температурой, в лабораторных условиях удаётся создавать уникальные драгоценные камни, ничем не уступающие натуральным. Развитие технологий за последние 30 лет позволили существенно снизить себестоимость выращивания кристаллов алмаза, и повысить качество готовых камней.
В настоящее время используют два основных метода производства искусственных алмазов:
· Метод высокого давления и высокой температуры (HPHT)
· Метод химического осаждения из газовой фазы (CVD)
HPHT-технология позволила получать алмазы, практически неотличимые от природных по своим физическим свойствам. CVD-метод, разработанный позже, стал революционным благодаря возможности выращивать алмазы слой за слоем, что позволило получать камни с улучшенными характеристиками.
Процесс производства алмазов HPHT включает следующие этапы:
- Создание условий: В лаборатории создаются условия, аналогичные тем, что существуют в природе, с использованием высоких температур (около 1500 °C) и давлений (до 5 ГПа).
- Использование углерода: в качестве исходного материала используется углерод, который может быть в виде графита или других углеродных соединений.
- Кристаллизация: под воздействием высоких температур и давлений углерод начинает кристаллизоваться, образуя алмазы.
- Охлаждение и обработка: после завершения процесса кристаллизации алмазы охлаждаются и обрабатываются для достижения желаемой формы и качества.
Принципиальная схема выращивания бриллианта методом HPHT
При таких условиях образуются природные алмазы глубоко в недрах земли. Только в лаборатории вместо раскаленной магмы использую пресс весом более 80 тонн. Алмазы HPHT могут использоваться в ювелирных изделиях, а также в промышленных приложениях благодаря своей твердости и устойчивости к износу.
Главные преимущества синтетических фантазийных бриллиантов HPHT:
Доступность: произведённые в лаборатории бриллианты, обходятся дешевле, чем природные, что позволяет сделать роскошь более доступной для покупателей. Экологичность: В процессе производства не разрушаются природные ресурсы, сокращаются выбросы вредных веществ, не нарушаются экосистемы. Разнообразие цветов: Технология HPHT позволяет создавать бриллианты самых невероятных цветов: голубые, жёлтые, розовые, зелёные и многие другие фантазийные оттенки.
Абсолютная чистота: лабораторно выращенные бриллианты отличаются минимальным количеством включений, что обеспечивает их привлекательный внешний вид и высокие оптические характеристики.
Метод CVD (Chemical Vapor Deposition), становятся все более популярными в мире ювелирных изделий. Этот метод напоминает образование драгоценных минералов в космосе – на астероидах и в межзвездных газовых облаках. Углеродный природный газ помещается в вакуумную камеру, где его с помощью лазера или микроволнового излучения нагревают примерно до 800 оС. В результате газ превращается в плазму и распадается: водород «улетучивается», а углерод кристаллизуется в алмаз и послойно оседает на специальную подложку.
Эти уникальные камни не только поражают своим внешним видом, но и обладают множеством преимуществ по сравнению с традиционными природными бриллиантами.
Принципиальная схема выращивания бриллианта методом CVD
CVD-бриллианты – это синтетические камни, созданные в контролируемых лабораторных условиях, которые визуально и по своим физическим свойствам практически не отличаются от природных.
Лабораторные бриллианты выращенные методом CVD
При сравнении лабораторных/выращенных бриллиантов и природных можно обратить внимание на ряд их различий и преимуществ:
Преимущества лабораторных бриллиантов:
· Значительно более доступная цена
· Экологичное производство
· Этичное происхождение
· Возможность массового производства
· Стабильное качество
Преимущества природных бриллиантов:
· Уникальность каждого камня
· Инвестиционная ценность
· Рост стоимости со временем
· Особая эмоциональная значимость
· Престижность
Стоит отметить, что природные бриллианты и лабораторные бриллианты невозможно различить обычными детекторами камней, визуально, даже 10х лупа не в силах помочь в идентификации камня. Для распознания современного выращенного бриллианта необходимо специальное оборудование: имеющее либо очень большое увеличение, или использующее источники света с фиксированными длинами волн, флюоресцентные приборы.
В настоящее время лабораторные, выращенные бриллианты активно завоевывают рынок, используются крупными брендами, делают более доступными ювелирные украшения с бриллиантами для покупателя. В то же время природные бриллианты сохраняют свои позиции, но в силу своей стоимости сохраняют статус символа роскоши. Выбор между ними зависит от индивидуальных предпочтений, целей покупки.
