Что такое бриллиант cvd

Как отличить искусственные бриллианты

Сегодня можно с уверенностью констатировать тот факт, что синтетические бриллианты перестали быть лабораторной редкостью и вышли на рынок в качестве альтернативы природным алмазам. Поэтому мы спешим рассказать Вам о современных методах идентификации искусственно выращенных алмазов ювелирного качества.

Благодаря активной контекстной рекламе интернет-магазинов, представляющих муассаниты как “синтетический аналог бриллиантов”, некоторые наши клиенты ошибочно относят синтетические бриллианты к имитациям бриллиантов, но это в корне неверно. Такие имитации, как фианиты и муассаниты, которые только выглядят похожими на алмазы, на самом деле имеют совершенно отличные от алмазов химические и физические свойства и легко распознаются геммологами без каких либо инструментов. В случае с лабораторно выращенными бриллиантами все гораздо сложнее.

В редких случаях эксперт может распознать искусственное происхождение бриллианта, используя стандартное оборудование для тестирования драгоценных камней. Но в данный момент, для точной идентификации происхождения алмаза необходимо использовать передовые научные инструменты, лидером в области диагностики бриллиантов традиционно является лаборатория GIA, создавшая обширную базу данных о геммологических свойствах алмазов.

Классифицирование алмазов по типу

Начиная с 30-х годов ХХ века ученые начали отмечать общие черты некоторых алмазов. На основании различий в прозрачности под воздействием ультрафиолетового излучения они сгруппировали алмазы в две основные категории, называемые сегодня тип I и тип II. В 1959 году они обнаружили, что атомы азота являются основной химической примесью в алмазах, но в отличии от типа I, алмазы типа II ее не содержат.

В геммологических лабораториях алмазы типа I и типа II различают между собой по различию в прозрачности под коротковолновым ультрафиолетовым излучением. При этом, для окончательного разделения потребуется применение инфракрасной спектроскопии, технологии, доступной лишь крупным научным центрам.

Как растет алмаз

Технологии синтеза бриллиантов

Первый искусственный алмаз был получен в середине 1950-х годов в виде крошечных кристаллов. Потребовалось 40 лет для того, чтобы вырастить крупные кристаллы алмазов, пригодные для использования в ювелирных изделиях. Совершенствование технологии выращивания бриллиантов продолжается и по сей день и с каждым годом все больше компаний вовлекается в этот процесс. В след за De Beers, свои подразделения по производству и огранке синтетических бриллиантов открыли практически все крупнейшие игроки на рынке ювелирных алмазов. Подавляющее большинство мощностей по производству искусственных бриллиантов, на сегодняшний день, сосредоточено в Китае.

Синтез HPHT

В технологии HPHT алмаз выращивается в маленькой капсуле, в которой создается очень высокое давление. Внутри капсулы исходный материал алмазного порошка растворяется о флюсе расплавленного металла, а затем кристаллизуется на затравке с образованием кристалла синтетического алмаза. Бриллиант синтезируется от нескольких недель до месяца и более.

Кристаллы синтетического алмаза HPHT обычно имеют кубические грани в дополнение к октаэдрическим. Поскольку формы кристаллов натурального алмаза и алмаза выращенного методом HPHT различны, отличаются и их внутренние схемы роста, что служит одним из самых надежных способов диагностирования подобных алмазов.

Получающиеся в результате огранки синтетические HPHT бриллианты часто демонстрируют визуальные особенности, такие как неравномерное распределение цвета, зонирование флуоресценции и паттерны зернистости связанные с крестообразной структурой начальной затравки. Также весьма распространенные случайные включения темного металлического флюса (возможны слабые магнитные свойства). В некоторых случаях бриллиант проявляет стойкую фосфоресценцию после выключения ультрафиолетовой лампы. Эти синтетические алмазы могут быть идентифицированы с использованием лабораторных методов, например, спектроскопии.

Большинство выращенных HPHT бриллиантов желтого, оранжево-желтого или коричневато-желтого цвета. Почти все они относятся к типу Ib, который редко встречается в природных бриллиантах.

Создание бесцветных бриллиантов с помощью технологии HPHT нетривиальная задача, так как необходимы ингибиторы, способные удалить из растущего кристалл алмаза атомы азота. Кроме того скорость роста бесцветного алмаза (типа IIa или слабого типа IIb) с приемлемой чистотой, ниже чем для синтетического алмаза типа Ib, что требует более длительного времени роста и большего контроля за параметрами температуры и давления. На сегодняшний день эти проблемы решены и установки последнего поколения позволяют выращивать бесцветные или голубые кристаллы для бриллиантов свыше 10 карат.

Добавление бора в систему роста приводит к появлению синих кристаллов. Другие цвета, такие как розовый или красный, могут быть получены в результате обработки облучением или нагревом уже выращенных алмазов.

Синтез CVD

Технология CVD подразумевает под собой рост алмаза внутри вакуумной камеры, заполненной газом, содержащим углерод, например, метаном. С помощью лазера разрушаются молекулы газа и атомы углерода осаждаются на подготовленные затравочные пластины. Кристаллизация занимает несколько недель, при этом выращиваются несколько алмазов одновременно. Точное количество зависит от размера камеры и числа ячеек, в которых происходит рост. Синтезированные алмазы часто имеют графит на внешних поверхностях и коричневый цвет, которые удаляется термической обработкой перед огранкой в бриллиант.

Большинство CVD бриллиантов имеют коричневые или сероватые оттенки, но если при синтезе используется небольшое количество азота или бора, могут образоваться желтые, розово-оранжевые или синие кристаллы. Бесцветные алмазы легче получать с помощью этого метода, но для их роста требуется больше времени. На данный момент, считается, что большая часть бесцветных бриллиантов, выращенных по технологии CVD это коричневые алмазы обесцвеченные помощью технологии HPHT. CVD алмазы чаще всего относятся к типу IIa, а также имеют другие гематологические свойства, нежели алмазы, созданные по технологии HTHP. Они более прозрачны, демонстрируют более равномерную окраску (в случае сохранения оттенка или фантазийного цвета) и имеют собственный “полосатый” паттерн при просмотре через скрещенные поляризационные фильтры. Так же для CVD бриллиантов характерны микроскопические включения графита.

Как и HPHT, технология CVD продолжает улучшаться, предлагая потребителям всё большие размеры и лучшие характеристики чистоты. На сегодняшний день, встречаются бриллианты, выращенные по технологии CVD и имеющие вес более 4 карат.

Идентификация синтетических бриллиантов

За последние 10 лет на рынке лабораторного синтеза алмазов ювелирного качество появилось большое количество компаний. Они постоянно улучшают характеристики чистоты и цвета, а также вес, выращиваемых бриллиантов. Несмотря, на это ведущие лаборатории вроде Международного Геммологического Института (IGI) и Геммологического Института Америки (GIA) встречают синтетические бриллианты крайне редко, в основном неосознанно отправленные как натуральные бриллианты. Хорошим показателем редкости синтетических алмазов служит тот факт, что специализированный сертификат для выращенных бриллиантов был введен крупнейшей лабораторией GIA только в 2019 году. Пионером выступила лаборатория IGI, предложившая отдельный сертификат для синтетических бриллиантов гораздо раньше GIA. Поэтому большинство искусственных бриллиантов на рынке сегодня имеют сертификат IGI.

Для идентификации происхождения алмаза необходимо несколько видов оборудования, в том числе рефрактометр, ультрафиолетовая лампа, бинокулярный микроскоп, полярископ и некоторые дополнительные инструменты тестирования, стоимость которых может составлять сотни тысяч долларов, так как по мере дальнейшего улучшения качества синтетических бриллиантов их все сложнее отличить от натуральных.

Цветные синтетические алмазы, выращенные по технологии HTHP часто имеют неравномерную окраску, которую можно увидеть на просвете с помощью микроскопа и, при необходимости, погрузив ограненный камень в воду или минеральное масло, чтобы минимизировать поверхностные блики. Такое цветовое зонирование обусловлено тем, как примеси, такие как азот, интегрируются в кристалл алмаза по мере его роста. Иногда природные алмазы, так же, демонстрируют цветовое зонирование, но оно отличается от геометрически-идеальной схемы HPHT алмазов.

Лабораторные HPHT бриллианты часто содержат непрозрачные черные включения затвердевшего металла, имеющие характерный отблеск. Алмазы с подобными включениями могут иметь магнитные свойства. Бриллианты, выращенные по технологии CVD не имеют металлических включений, хотя могут содержать включения графита или какого-либо другого минерала.

Если просмотреть натуральный бриллиант между двумя поляризационными фильтрами, ориентированными под углом 90 градусов друг к другу, бриллиант часто демонстрирует ярку перекрестную штриховку или мозаичный рисунок интерференции (деформации) цветов. Эта интерференция возникает в результате воздействия на кристалл давления, когда он находился глубоко по поверхностью Земли или во время его экстракции на поверхность в результате извержения. В отличии от природных, синтетические алмазы растут в среде, практически, равномерным давлением, они не подвергаются экстремальным нагрузкам поэтому не показывают какого либо рисунка деформации.

В лаборатории GIA используется прибор DiamondView визуализирующий флуоресценцию тестируемых бриллиантов, тем самым позволяя выявить характерные закономерности роста кристалла алмаза. К сожалению, стоимость данного прибора не позволяет применить его в отечественных лабораториях.

Настоящей проблемой для ювелирной отрасли является проверка мелких бриллиантов, партии которых зачастую представляют смесь из тысяч натуральных и синтетических бриллиантов. Огромной популярностью на зарубежных выставках, сегодня, пользуется экспресс-тест мелких бриллиантов, осуществляемый экспертами GIA с помощью специально разработанной автоматической установки.

Сегодня производство синтетических бриллиантов настолько популярно, что лаборатория GIA приобрела собственное оборудования для выращивания и последующего исследования бриллиантов по технологии CVD.

Источник

Искусственные бриллианты: как называются, из чего делают искусственный алмаз и как он используется в промышленности

Алмаз ювелирного качества – одно из самых совершенных творений природы. Достаточно взглянуть на бриллиант чистой воды – и сразу понимаешь: вот он, Идеал! Человек горд и амбициозен: он стремится не только скопировать шедевры природы, но и усовершенствовать их.

Синтетический бриллиант – это абсолютная копия природного алмаза, но лишенная недостатков, присущих натуральному минералу. Чтобы создать технологии, позволяющие выращивать сияющие кристаллы в лабораторных условиях, Человечеству пришлось проделать долгий путь.

Да, искусственные алмазы стоят дешевле природных аналогов и не имеют инвестиционной ценности. Однако для их добычи не используется каторжный труд (блокбастер «Кровавый алмаз» смотрели?), не наносится ущерб природе, да и украшения с синтетическими бриллиантами доступны большему числу любителей драгоценностей.

Как появились синтетические алмазы?

Природные алмазы ювелирного качества достаточно редки, да и добыча их – весьма дорогостоящий процесс. Это обуславливает очень высокую цену на эти поистине королевские камни.

Алмазы образуются на огромных глубинах, под чудовищным давлением, а затем, в ходе вулканических процессов, выносятся ближе к поверхности. Они залегают в гигантских кимберлитовых трубках, и чтобы добыть один алмаз, привлекательный с ювелирной точки зрения, нужно переработать сотни тонн породы.

Процесс образования алмазов растягивается на сотни миллионов лет. Их запасы постепенно истощаются, что вызывает неуклонный рост цен. Именно поэтому бриллианты естественного происхождения представляют серьезный интерес в плане инвестиций.

Попытки создать искусственный бриллиант предпринимались давно – аж с позапрошлого века, когда была открыта формула алмаза. Чарующие камни оказались обычным углеродом, то есть, близкими родственниками обычного графита и каменного угля. А необыкновенную твердость, прозрачность, блеск и прочие черты, присущие алмазу, углерод обрел благодаря особой кубической кристаллической решетке.

Долгое время состояние науки и техники не позволяло получить кристалл алмаза в искусственных условиях. Ученые периодически сообщали о якобы удачных попытках вырастить алмаз, однако до середины прошлого столетия они были фальсификацией.

Золотые серьги из коллекции «Бриллианты Якутии» (перейти в каталог SUNLIGHT)

Пальма первенства в этом отношении принадлежит шведскому ученому Бальцару фон Платену – ему в 1953 году удалось впервые получить алмаз в искусственных условиях. А затем технология производства была усовершенствована уже американскими исследователями.

Первые искусственные алмазы появились на рынке несколько лет спустя, ученые других стран научились выращивать алмазы в лабораториях, но до настоящего успеха было еще далеко: синтетические минералы не отличались высоким качеством и могли использоваться исключительно в технических целях.

Со временем технологии совершенствовались, и в 1970 году Герберту Стронгу и Роберту Уэнторфу из американской корпорации General Electric удалось наконец получить алмазы ювелирного качества весом до одного карата. Но использованная ими технология оказалась нерентабельной: себестоимость производства синтетических камней приближается к цене натуральных алмазов, а то и превосходит ее.

Самый крупный алмаз ювелирного качества из известных на данный момент был выращен в 2015 году. Чистейший бриллиант в 10,2 карата был огранен из заготовки в 32,26 карата. А его автором стала компания из Санкт-Петербурга New Diamond Technology.

Недавно в прессу просочились сведения о том, что украинские ученые превзошли российских: им удалось получить искусственный алмаз весом аж в 109 карат. Подробности технологии пока не разглашаются, посему судить о правдивости этой истории сложно.

На данный момент лидерами в производстве искусственных алмазов являются компании из США, Японии и России. А на предприятиях Поднебесной ежегодно клепают миллиарды карат бриллиантов, но очень низкого качества, для технических нужд.

Название искусственных бриллиантов

Запомните: искусственный бриллиант называется… Да так он и называется: искусственный или синтетический бриллиант или алмаз. Могут существовать некоторые торговые наименования, но алмаз остается таковым по определению.

Искусственно выращенный бриллиант имеет такие же характеристики, как и природный прототип: он состоит из чистого углерода, столь же бескомпромиссно тверд, прозрачен, практически невосприимчив к агрессивным химикатам и так далее. Более того, он лишен изъянов, присущих природному собрату (трещин, пятен и иных дефектов).

Золотые серьги с жемчугом и бриллиантами (перейти в каталог SUNLIGHT)

Искусственный бриллиант – не имитация и не подделка, а минерал искусственного происхождения. Отличить его от природного алмаза не сможет даже ювелир, не располагающий оборудованием для спектрографии, а что говорить о простом обывателе?

Искусственные бриллианты тоже могут проходить сертификацию, но они оцениваются отдельно от природных собратьев. В частности, российский 10-каратный бриллиант был сертифицирован Международным геммологическим институтом (IGI) в Гонконге.

Обыватели, а зачастую – и продавцы некоторых ювелирных магазинов, зачастую называют искусственными бриллиантами всевозможные имитации. Но между понятиями «синтетический алмаз» и «имитация» лежит пропасть!

Фианит

В химическом плане фианит – это кубический цирконий. Фианит является разработкой советских ученых, пытавшихся получить камень, сходный с алмазом по оптическим свойствам, но куда менее дорогой.

Это у них получилось, и теперь фианиты используются как при производстве оптического оборудования, так и для изготовления бюджетных ювелирных изделий. Внешне они похожи на алмазы, но не обладают такой игрой цвета, гораздо мягче и со временем могут помутнеть. Зато стоят очень недорого!

Муассанит

Перед вами самый качественный и дорогой заменитель алмаза на современном рынке. Но тут наблюдается смешение понятий. Муассанит – минерал природного (скорее всего, космического) происхождения. Кристаллы его крайне невелики и в ювелирной промышленности не используются.

Зато искусственный аналог муассанита карборунд распространен гораздо шире. Именно он используется в качестве вставок в украшения. Карборунд приближается по твердости к алмазу (9,5 по шкале Мооса) и значительно опережает его по способности выдерживать нагревание. Он блестит даже ярче, чем бриллиант!

Лейкосапфир

Лейкосапфир – бесцветный корунд, который часто называют белым сапфиром. Белые сапфиры стоят значительно дешевле своих синих собратьев и часто выступают в роли «бриллиантов» в украшениях среднего ценового сегмента. Они практически не мутнеют, проявляют выдающуюся твердость и прозрачность – словом, весьма качественная и недешевая имитация.

Синтез корунда гораздо проще и дешевле, чем получение искусственного происхождения, поэтому ювелиры часто работают именно с лейкосапфирами искусственного происхождения.

Корунды – славное семейство, включающее не только сапфиры, но и рубины. Эти камни практически идентичны по свойствам и химическому составу, за исключением добавок, определяющих цвет.

Рутил

Рутил – один из самых дешевых и низкокачественных аналогов бриллианта. В химическом плане – это оксид титана, в физическом – природный мутный кристалл бурого цвета. Для ювелирных целей он малопригоден.

Однако в середине прошлого столетия рутил научились делать искусственно, причем придавая ему внешний вид бриллианта. На тот момент это было прорывом в ювелирной промышленности, и украшения с «титанией» или «радужным камнем» заполонили прилавки магазинов. Но искусственный рутил достаточно мягок и склонен к помутнению.

Стальные серьги в подарочной упаковке с кристаллами Swarovski (перейти в каталог SUNLIGHT)

Стразы

В эту группу входят разнообразные имитации бриллиантов, созданные на основе стекла. Обычную стекляшку сложно перепутать с благородным камнем, но ювелиру Георгу Страссу удалось приблизиться к идеалу хотя бы визуально. Он разработал технологию нанесения металлической пудры на поверхность стекла, что позволило получить эффектный «бриллиантовый» блеск.

Цена страз колеблется в широчайших пределах: от копеечной для безделушек китайского производства до весьма кусачей для знаменитых кристаллов Сваровски. Однако самый качественный страз даже близко не стоит к бриллианту, а царапается он практически как обычное стекло.

Стразы Swarovski имеют уникальный состав, поэтому так высоко ценятся в мире. Маэстро более века назад разработал технологию производства искусственного хрусталя, которая по сей день остается секретной и непревзойденной.

Из чего делают искусственные бриллианты

На данный момент известно несколько технологий производства искусственных бриллиантов. Однако одни очень сложны и дороги, другие не позволяют получить алмазы высокого качества.

Наиболее часто бриллианты делают из алмазов, полученных по следующим технологиям:

Технология HPHT считалась исчерпавшей себя, пока не произошло чудо. Тот самый крупнейший питерский алмаз сделан именно по HPHT. Так что имеются все шансы на то, что испытанная временем технология выйдет на новый уровень.

Искусственно синтезируют не только традиционные бесцветные алмазы, но и их окрашенных собратьев. Добавление азота дарит алмазу лимонную желтизну, бор – пронзительный голубой цвет, облучение способно окрасить его в зеленый или красный цвет.

Где применяют синтетические алмазы?

Как говорилось выше, искусственный бриллиант отличается от настоящего лишь происхождением: со всех других точек зрения эти минералы идентичны. А это значит, что сфера применения искусственных алмазов точно такая же, как у природного камня.

Подавляющее большинство искусственных алмазов изготавливается целенаправленно для технических нужд. Они используются при производстве режущего инструмента и абразивов, электроники и оптических приборов, медицинского оборудования и буровых установок.

Золотое кольцо с бриллиантами (перейти в каталог SUNLIGHT)

Лучшие экземпляры, отличающиеся чистотой и достаточно крупными размерами, превращаются в бриллианты и украшают кольца, браслеты, кулоны, серьги, броши и прочую ювелирку.

Цена искусственных алмазов

Вопреки распространенному заблуждению, цена синтетического алмаза не так уж мала (если говорить о минералах ювелирного качества). На сегодняшний день рыночная цена синтетического бриллианта едва ли вполовину меньше, чем стоимость природного аналога с соответствующими характеристиками.

Например, в США традиционные помолвочные кольца с однокаратными искусственными бриллиантами дешевле аналогичных с природными камнями всего на треть. И их раскупают!

Наука не стоит на месте, просвещенная публика все больше склоняется в сторону синтетических бриллиантов – да здравствует тренд на экологичность! Так что в скором времени ожидается совершенствование технологий и получение искусственных бриллиантов превосходного качества по более низким ценам.

Однако вряд ли от этого подешевеют царственные природные камни, так что алмазодобытчики могут не волноваться: спрос на натуральные бриллианты не обнулится никогда!

Источник

Как отличить настоящий бриллиант от искусственного

Искусственный бриллиант – это практически идентичный по составу натуральному алмазу камень, выращенный в специальных лабораторных условиях. Не стоит путать искусственные бриллианты с фианитами и муассанитами. Если с последними двумя натуральный бриллиант имеет множество отличий, которые позволяют определить подделку при помощи даже домашних тестов, то в случае с искусственным бриллиантом все гораздо сложнее. Попробуем разобраться.

Искусственные бриллианты – что это и как их изготавливают

Первые искусственные бриллианты были синтезированы еще в 50-х годах XX века. Но довести образцы до размеров, которые были бы интересны ювелирной промышленности удалось лишь в 90-х. На сегодняшний день есть две основные технологии производства.

Синтез HPHT

Синтез CVD

Как отличить природный бриллиант от синтетического

К сожалению, для обывателей, определить натуральность камня возможно только при помощи специального геммологического оборудования и тестов.

Цветовое зонирование

Методика используется только для окрашенных бриллиантов.

Таким образом, при помощи микроскопа геммолог может понять, какой перед ним камень по типу цветового зонирования.

Включения металла и графита

В силу особенности технологии HPHT-бриллианты нередко имеют включения затвердевшего металла, а CVD – графита. Заметить их возможно лишь при очень большом увеличении. Зато HPHT-камни реагируют на сильный магнит: до 95% образцов таких синтетических бриллиантов обладают магнитными свойствами. Таким образом, тест магнитом позволяет «отбраковать» только HPHT-бриллианты. А детальный осмотр образцов под мощной увеличивающей техникой – увидеть включения металла и графита, которые с высокой долей вероятности укажут на синтетическую природу камня.

Заметим, что в натуральных бриллиантах также могут встречаться инклюзии графита, ильменита, магнетита, граната, малаколита и др. Но, как правило, эти включения имеют типичный вид «перьев» – опытный геммолог сразу определить их природное происхождение.

Интерференция (деформация) цветов

Данный тест основан на размещении бриллианта между двумя поляризационными фильтрами под углом 90 градусов друг к другу. Натуральный камень будет демонстрировать перекрестную штриховку или мозаичный рисунок интерференции цветов, которая возникает из-за воздействия неравномерного давления на кристалл в период роста. Синтетические камни, выращенные при постоянных величинах давления, не показывают рисунка деформации цветов.

Флуоресценция

Флуоресценция синтетических алмазов имеет характерный рисунок. Для HPHT-камней она имеет крестообразную форму, а для CVD – свойственен полосатый узор. Под УФ-лампой HPHT-синтетика чаще имеет зеленый, желто-зеленый или желтый цвет, CVD – преимущественно оранжевый или красный. А вот природные бриллианты светятся голубым.

Рис 1. Слева CVD-бриллиант, в центре – HPHT-бриллиант, справа – натуральный бриллиант.

Специальная установка DiamondView позволяет методом визуализации флуоресценции выявлять закономерности роста кристалла. Исходя из рисунка, становится понятно, какой образец находится перед геммологом – HPHT, CVD или природный камень. К сожалению, стоимость установки настолько велика, что в отечественных лабораториях они не встречаются.

Рис 2. Крестообразные рисунки HPHT-бриллиантов при просмотре на DiamondView.

Фосфоресценция

После выключения УФ-лампы натуральные камни «гаснут», а синтетика (особенно HPHT) может светиться более минуты.

Подводя итоги, можно сказать, что для точного определения происхождения бриллианта необходимо специальное дорогостоящее оборудование: рефрактометры, ультрафиолетовые геммологические лампы, полярископ и микроскопы. Найти их можно далеко не во всех лабораториях. Поэтому чтобы не гадать, какой же камень вы приобрели, лучше делать покупки исключительно в проверенных местах.

В нашем шоу-руме все бриллианты полностью природные. Они проходят сертификацию в независимом геммологическом центре МГУ. К камням прилагается сертификат, где указаны основные характеристики натурального камня, а также дан номер и ссылка на отчет испытательной лаборатории.

Источник