JewellerTech_1(1)_september_november_2016

More documents

Recommendations

Info

ТЕОРИЯ. ПРАКТИКА. ОПЫТ ИДЕНТИФИКАЦИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ БРИЛЛИАНТОВ Алексей Лагутенков | Независимый эксперт Научные звания: G.G. GIA (дипломированный геммолог) и A.J.P. GIA (аккредитованный ювелирный профессионал Геммологического института Америки), MBA Kingston University UK (мастер или магистр делового администрирования Университета Кингстон, Великобритания) СИНТЕТИЧЕСКИЕ БРИЛЛИАНТЫ ЮВЕЛИРНОГО КАЧЕСТВА СТАЛИ ГОРАЗДО ЧАЩЕ ВСТРЕЧАТЬСЯ НА СОВРЕМЕННОМ ЮВЕЛИРНОМ РЫНКЕ, НЕЖЕЛИ ЭТО БЫЛО ВСЕГО НЕСКОЛЬКО ЛЕТ НАЗАД. ПОЭТОМУ ЮВЕЛИРЫ ВСЕГО МИРА АКТИВНО ИНТЕРЕСУЮТСЯ НОВЫМИ БРИЛЛИАНТАМИ, А ТАКЖЕ МЕТОДАМИ, С ПОМОЩЬЮ КОТОРЫХ МОЖНО НАДЕЖНО ОТЛИЧИТЬ СИНТЕЗИРОВАННЫЕ КАМНИ ОТ ПРИРОДНЫХ alexlagutenkov@mail.ru GIA активно изучали синтетические бриллианты последние 30 лет. Поэтому специалисты GIA знают, как создаются камни такого рода, а также как их распознать. Синтетические бриллианты, созданные в лаборатории, имеют химический состав и физические свойства, почти неотличимые от натуральных, природных камней. Некоторые люди считают, что синтетические бриллианты — это имитация настоящих бриллиантов, но такая точка зрения неверна в корне. Имитации вроде фианита или муассанита лишь выглядят как бриллианты, но имеют совершенно иные физические и химические свойства. Это позволяет квалифицированным геммологам легко отличать такого рода имитации от настоящих бриллиантов. С синтетическими бриллиантами все намного сложнее. В некоторых случаях квалифицированный геммолог может распознать синтетическую природу бриллианта, используя стандартное геммологическое оборудование. В других случаях для идентификации синтетического камня может потребоваться очень сложное лабораторное оборудование. В GIA в настоящее время создана большая база знаний, содержащая информацию о геммологических свойствах бриллиантов всех видов, что помогает создавать новые средства идентификации синтетических камней. КАК БРИЛЛИАНТЫ КЛАССИФИЦИРУЮТСЯ ПО ТИПАМ Начиная с 1930-х годов ученые пришли к заключению, что алмазы можно разбить на две группы, в зависимости от поведения камней под ультрафиолетовым источником света. Так появились разновидности бриллиантов: Тип I и Тип II. В дальнейшем каждый из типов удалось разбить Рисунок 1. Диаграмма показывает систему классификации типов алмазов. Тип бриллианта может быть точно определен с помощью инфракрасной спектроскопии еще на две подгруппы, в зависимости от того, как расположен углерод в кристаллической решетке бриллианта и какие типы примесей в этой решетке присутствуют. В 1959 году ученые обнаружили, что бриллианты Типа I всегда содержат в своем составе азот, в то время как в бриллиантах Типа II азота нет вовсе. До 95% природных алмазов ученые относят к Типу Ia. Эти бриллианты содержат азот в кластерах из четырех или двух атомов. Это так называемые типы I aA и I aB (см. рис. 1). Алмазы этого типа до сих пор не удалось получить в лаборатории. То есть все без исключения бриллианты, относящиеся к типу Ia (неважно, IaA или IaB), — природные. Тип Ib характеризуется тем, что атомы азота в составе таких бриллиантов изолированы и не объединены в кластеры. Такие алмазы редко встречаются в природе. Алмазы Типа IIa почти не содержат азота, в то время как бриллианты Типа IIb содержат химический элемент бор. Синтетические алмазы всегда соответствуют типам Ib, IIa и IIb, но среди природных камней алмазы этих типов встречаются крайне редко. Бриллианты Типа I и Типа II отличаются разной степенью прозрачности для коротковолнового ультрафиолетового излучения. Окончательный ответ в вопросе определения типа бриллианта дает инфракрасная спектроскопия. ЮВЕЛИР ТЕХ | СЕНТЯБРЬ-НОЯБРЬ <strong>2016</strong>
ТЕОРИЯ. ПРАКТИКА. ОПЫТ СИНТЕЗИРОВАНИЕ БРИЛЛИАНТОВ Тип и цвет Ia (IaA, IaB) (бесцветные, почти бесцветные) Природные До 95% всех существующих Кристаллы синтетических алмазов HPHT, как правило, показывают одновременно и квадратные, и шестиугольные грани. Поскольку внутренние модели роста Синтетические HPHT Неизвестны Синтетические CVD Неизвестны Ib (желтые) Встречаются редко Есть на рынке Встречаются редко IIa (бесцветные) Встречаются редко Встречаются редко Есть на рынке IIb (голубые или бесцветные) Встречаются редко Встречаются редко Встречаются редко Создание бесцветных синтетических HPHT алмазов было очень сложной задачей, так как одним из условий роста бесцветного кристалла является полное отсутствие азота в среде роста. Избавиться от следовых количеств этого газа при производстве намного сложнее, чем кажется. Атмосфера нашей планеты на 78% состоит из азота, поэтому полностью исключить воздействие этого газа на производственный процесс — крайне трудная инженерная задача. Кроме того, бесцветные алмазы высокой чистоты типа IIa или IIb растут гораздо медленнее, чем Ib, и требуют гораздо более внимательного отношения к среде роста. Несмотря на все сложности, недавно были получены алмазы ювелирного качества, пригодные для огранки бриллиантов весом более 10 карат. Добавление бора в среду роста синтетического алмаза приводит к появлению голубых кристаллов. Другие цвета, такие как розовый и красный, могут быть получены с помощью последующей обработки радиацией или нагрева, хотя на сегодняшний день такая практика встречается довольно редко. Впервые ученые получили синтетические алмазы в середине 1950-х годов, в виде крошечных кристаллов. Производство более крупных алмазов, пригодных для использования в ювелирных изделиях, началось только в середине 1990-х годов и продолжается сегодня. На сегодняшний день все больше компаний начинают заниматься производством синтетических алмазов. Синтетические алмазы выращивают в нескольких странах, как для ювелирных изделий, так и для промышленного применения, которое может быть более важным. Традиционный метод синтеза, называемый «Высокое давление при высокой температуре» (HPHT), представляет собой формирование алмаза из расплавленного металлического сплава, содержащего железо (Fe), никель (Ni) или кобальт (Co). Более современный метод, называемый «Химическое парофазное осаждение» (CVD) или «Низкое давление при высокой температуре» (LPHT), представляет собой рост алмаза из газа в вакуумной камере. В обоих методах кристалл алмаза или пластину используют в качестве затравки для инициации роста. HPHT СИНТЕЗ Рост алмаза НРНТ происходит в небольшой капсуле внутри аппарата, способного генерировать очень высокие давления. Внутри капсулы исходный материал в виде алмазного порошка растворяется в расплавленном металле, а затем из этого материала на специальных алмазных затравках кристаллизуются синтетические алмазы. Процесс кристаллизации занимает от нескольких недель до нескольких месяцев, в зависимости от того, какого размера и какое количество кристаллов необходимо получить. Рисунок 2. Модель типичного синтетического HPHT алмаза природных и синтетических НРНТ алмазов совершенно разные, их форма также сильно отличается. Этот признак модели роста может быть использован как один из самых надежных способов идентификации неприродного происхождения алмаза. В ограненных синтетических алмазах (бриллиантах) часто можно увидеть визуальные Рисунок 3. Модель типичного синтетического HPHT алмаза отличия от природных камней. К таким отличиям относят особое распределение цвета, зоны необычной флюоресценции — особые крестообразные узоры, обусловленные условиями роста кристалла, а также случайно распределенные металлические включения. В некоторых случаях синтетические алмазы проявляют стойкую фосфоресценцию после того, как ультрафиолетовая лампа выключена. Эти синтетические алмазы могут быть идентифицированы с помощью лабораторных методов, таких как обычная и фотолюминесцентная спектроскопия. Большинство выращенных HPHT алмазов имеют желтый, оранжево-желтый или коричневатожелтый цвет. Большинство синтезированных HPHT камней относятся к типу Ib, который нечасто встречается в природе. CVD СИНТЕЗ Рисунки 4а и 4б. Рисунки флюоресценции, которые можно увидеть в синтетическом алмазе, выращенном по технологии НРНТ Синтез алмазов по методу CVD происходит внутри вакуумной камеры, заполненной углеродосодержащим газом, например метаном. Источник энергии, микроволновой луч, разрушает молекулы газа, углерод из которых притягивается к затравочным пластинам. Кристаллизация занимает несколько недель. На пластине выращивают сразу несколько алмазов. Выращиваемые этим методом алмазы довольно часто имеют грубые «обугленные» края, что обусловлено избытком графита. Цвет получаемых кристаллов обычно коричневатый, что легко исправляется последующим нагревом, если полученный алмаз предполагается использовать в ювелирных целях. Большинство синтезируемых алмазов CVD — коричневатые или сероватые, но если ввести в вакуумную камеру в процессе производства небольшое количество азота или бора, то можно получить алмазы желтого, голубого или розовато-оранжевого оттенка. Методом CVD можно также получать бесцветные алмазы, но они требуют существенно большего времени роста. Большинство представленных на рынке CVD алмазов — это термически обработанные коричневые образцы. Большинство алмазов, синтезированных методом CVD, относятся к типу IIa. Геммологические свойства алмазов, синтезированных методом CVD, сильно отличаются от свойств синтезированных HPHT кристаллов. Синтетические CVD алмазы обычно намного чище, чем HPHT, и в них можно заметить в основном лишь крошечные включения углерода. ЮВЕЛИР ТЕХ | СЕНТЯБРЬ-НОЯБРЬ <strong>2016</strong>
Page 1 and 2: №3 (102) СЕНТЯБРЬ-НОЯ
Page 5 and 6: АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕ
Page 7: ТЕОРИЯ. ПРАКТИКА. О

JewellerTech_1(1)_september_november_2016

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?