Жасанды алмаз: атауы, өндірісі

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Гуһар тастар адамзатты ерте заманнан тартып келеді. Бұл тастардың ерекше сұлулығы оларды әртүрлі зергерлік бұйымдарды жасау үшін пайдалануға әкелді. Алайда, кейінірек адамдар алмаздың басқа да пайдалы қасиеттерін - олардың бірегей күші мен қаттылығын тапты. Өндіріс қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін табиғат бұл материалды көп жасамады, сондықтан адамдар алмаздарды жасанды түрде өндіру идеясына ие болды.

Гауһар мәні

Алмас маңызды сипаттамалардың сирек үйлесімі бар бірегей тас болып саналады: күшті дисперсиялық, жоғары жылу өткізгіштік, қаттылық, оптикалық мөлдірлік, тозуға төзімділік. Физикалық және механикалық қасиеттеріне байланысты гауһар тастарды зергерлік бұйымдардың мамандары жоғары бағалап қана қоймай, сонымен қатар әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады. Сонымен, бұл асыл тас медицинада, оптикада және микроэлектроникада қолданылады.

Бірақ таза өндіріс қажеттіліктерін толығымен қанағаттандыру үшінтабиғи алмаздар өте қиын және өте қымбат. Осы себепті адамзат жасанды гауһар тасты қалай жасау керектігін ойлана бастады. Синтетикалық тас нағыз гауһардың маңызды қасиеттеріне ие болып қана қоймай, сонымен қатар жоғары технологиялық өрістер үшін өте маңызды кристалдық құрылымның мінсіз болуы керек еді.

Синтетикалық алмастар қалай пайда болды

Синтетикалық тас жасау қажеттілігі өте ертеде пайда болды. Бірақ іс жүзінде ол тек 20 ғасырда жүзеге асырылды. Осы уақытқа дейін ғалымдар гауһар тастарды жасау технологиясын ойлап таба алмады, бірақ олар қарапайым көміртегімен туыс екенін анықтай алды. Ал бірнеше онжылдықтардан кейін фазалық ауысу арқылы жоғары температура мен қысымның әсерінен графиттен алынған алғашқы синтетикалық алмас жасалды. Дәл осы сәттен бастап жасанды гауһар тастарды өндіру басталды, олар бүгінде әртүрлі жабдықтар мен құралдардың көптеген элементтерінде қолданылады.

Гауһар өндіру технологиялары

Біздің уақытымызда синтетикалық тасты алудың бірнеше технологиясы қолданылады, олардың әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері бар. Ең сенімді, бірақ ең қымбат технология - өңдеу үшін арнайы престе орналастырылған кристалдық көміртектен алмаз алу. Біріншіден, су қуатты сорғылар арқылы өңделетін материалға беріледі. Бұл жоғары қысымды тудырады. Содан кейін су салқындатқыштың әсерінен қатып, қысымды 10 есеге дейін арттырады. ҮстіндеСоңғы кезеңде көміртегі орналасқан камера электрлік шиналарға қосылып, секундтың бірнеше бөлігінде қуатты ток беріледі. Температура мен қысымның бір мезгілде әсерінен графит қатты тасқа айналады. Осы кезеңнен кейін прес жібітіледі, сұйықтық ағызылады және дайын жасанды алмас алынады.

Метанмен өсетін алмаз

Олар сонымен қатар синтетикалық тасты өндірудің қарапайым технологиясын – жарылыс әдісін пайдаланады, бұл метанның әсерінен жасанды кристалды өсіруге мүмкіндік береді. Көбінесе жасанды алмастарды өндіру екі технология бойынша жүреді. Өйткені, бірінші жағдайда гауһар тастардың ең жоғары кірістілігін алуға болады, бірақ олар өте аз болады. Екінші технология шамамен 1100 ºС температураның әсерінен метанмен үрлеу арқылы алынған синтетикалық тасты айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді. Жарылыс әдісі кез келген өлшемдегі жасанды гауһар тасты алуға мүмкіндік береді.

Жасанды гауһар түрлері

Қазіргі уақытта синтетикалық алмастардың көптеген сорттары шығарылады: текше цирконий, моиссанит, ринстон, ферроэлектрлік, рутил, фабулит, церуссит. Алмаздың ең керемет жалғандығы - текше циркония немесе текше циркония. Ол циркония. Сондықтан көптеген адамдар жасанды гауһар цирконның атын бірнеше рет естіген. Оның табиғи қымбат тасқа еш қатысы жоқ.

Ционит жоғары қаттылықпен, дисперсияның жоғары дәрежесімен және сынуымен сипатталады. Олардың арқасындақасиеттері, бұл тас нағыз гауһар тасты тамаша еліктейді және зергерлік өнеркәсібінде кеңінен қолданылады. Қарапайым көзбен қарайтын мамандар да жалғанды түпнұсқадан ажырата алмайды, өйткені олар бірдей ойнайды.

Моиссанит алмаздың ең жоғары сапалы аналогы болып саналады. Табиғи тас сияқты физикалық қасиеттерге ие және оптикалық өнімділік бойынша ол одан да жақсы. Оның жалғыз кемшілігі – қаттылығы жағынан төмен.

Қорғасын оксидінен тұратын қорғасын шынысынан жасалған ринстондар әсіресе танымал. Құрамына байланысты бұл тастар жарықта таңғажайып ойнайды және гауһар тастармен бірдей жылтырлыққа ие.

Синтетикалық алмаздар қолданылатын жерде

Жасанды гауһар зергерлік фабрикаларда әдемі көрініп қана қоймай, сонымен қатар бағасы өте қолжетімді сәнді зергерлік бұйымдарды жасау үшін кеңінен қолданылады. Жалған тастар да жақсы көрінеді және жақсы тозады.

Сонымен қатар жасанды гауһар тастарды өсіру заманауи индустрияның ажырамас бөлігі болып табылады. Олардың негізінде ауыр жүкті аспаптар: тегістеу дөңгелектері, алмас аралары, жылтырату дискілері, қашаулар, бұрғылар, скальпельдер, пышақтар, әртүрлі кескіштер мен пинцеттер шығарылады. Алмаз материалынан жасалған техникалар мен жабдықтар ең берік қорытпалар мен шикізатты өңдеуге мүмкіндік береді. Бұған қоса, гауһар машиналар мен аспаптарда максималды дәлдікті қамтамасыз етеді.

Үйде жасанды гауһар тасты қалай жасауға болады

Кейбір мамандар синтетикалық алмазды үйде өсіруге болатынын айтады. Бірақ жасанды алмаздарды тәуелсіз өндіру көп күш пен уақытты қажет етеді. Біз сізге гауһар тасты еске түсіретін тұздан минералды қалай өсіру керектігін айтамыз.

Сонымен, мұндай тасты жасау үшін қайнаған су, ас тұзы, химиялық шыны ыдыс, таза қағаз және зертханалық сүзгі қажет болады. Алдымен кішкене кристалды дайындау керек. Мұны істеу үшін стаканның 1/5 бөлігін тұзбен толтырып, жартысын жылы сумен құйып, араластыру керек. Егер ол ерісе, онда сіз аздап қосуыңыз керек. Тұзды ерігенше қосу керек. Содан кейін ерітіндіні тас өсетін басқа ыдысқа сүзіп, қағазбен жабыңыз. Ерітінді деңгейін үнемі бақылау керек. Тас ауада болмауы керек. Егер ерітінді буланып кетсе, жаңасын дайындап, оны қосу керек.

Мұндай эксперименттерді жасаған адамдар бір апта ішінде үйдегі жасанды гауһар айтарлықтай өсетінін айтады.

Жасанды алмаздың құны

Қазіргі әлемде синтетикалық тастар зергерлік бұйымдар нарығының бөлек сегментін иеленді. Жасанды алмаздарды алу үнемі жетілдірілуде. Ғалымдар бірден жаппай танымалдыққа ие болатын жаңа тастарды ойлап табады, ал ескілері сұранысты жоғалтады және нарықтан бірте-бірте жоғалады. Мысалы, 20 ғасырдың ортасында гауһар тастарға еліктеу үшін зергерлік бұйымдарға жасанды рутил кіргізілді. Сосынтекше циркониймен ауыстырылды. Ал 90-жылдары. гауһардың барлық бұрынғы имитациялары моиссанитпен ауыстырылды.

Жасанды гауһардың бағасы өлшеміне, кесілуіне және өндіру технологиясына байланысты. Көптеген адамдар синтетикалық тастар қарапайым шыны деп қателеседі және олардан ешқандай құнды көрмейді. Бірақ шын мәнінде, мұндай гауһар тастар көп ақшаға тұрарлық, ал олардың кейбіреулері өте сирек кездеседі. Демек, жасанды алмастың басқа түрлері табиғи аналогтарынан қымбат болуы мүмкін.

Синтетикалық гауһар тастардың ішінде әртүрлі түсті текше цирконийлер ең танымал болып саналады. Олардың орташа құны бір караттың кесілген түрінде 1-ден 5 АҚШ долларына дейін ауытқиды. Ал моиссаниттің танымал гауһар аналогы әлдеқайда қымбат - бір карат үшін 70-150 АҚШ доллары.

Тастардың бағасын қалыптастырудың маңызды факторы - түс. Сонымен, сары гауһар тастың құны 0,2 карат үшін 40–50 долларды құрайды, ал сарғыш-қызғылт тас үшін өлшеміне қарай шамамен 3000 доллар төлеуге тура келеді.

Әлем көшбасшылары

Соңғы жылдары Қытай, Жапония, АҚШ және Ресей синтетикалық тастарды өндіруде әлемдік көшбасшылар болып саналды. Қытай бұл бағытты ең белсенді дамытып, үнемі жаңа синтез технологияларын ойлап табады.