высокоуглеродистый бриллиант что такое

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

Синтетический бунт: как искусственно выращенные бриллианты завоевывают мир

Кажется, марка De Beers решила последовать известному дипломатическому принципу «не можешь подавить бунт — возглавь его» и стать монополистом не только на рынке натуральных бриллиантов, но и искусственно выращенных камней. Специально для этих целей был создан бренд Lightbox, который будет продавать украшения только с камнями, выращенными в лабораторных условиях. Простые, незатейливого дизайна, дешевые — на каждый день.

«Синтетические бриллианты — не более, чем поветрие и мода, — говорит Брюс Кливер, генеральный директор De Beers. — Они не подходят, чтобы отмечать значительные события вашей жизни, которые хотелось бы запомнить надолго». Ему вторит финансовый директор компании Нимеш Пател: «Такие камни — не что-то уникальное. Потеряв украшение с синтетическим бриллиантом, вы вряд ли сильно расстроитесь. Кстати, это отличная альтернатива для украшения ребенку».

В общем, запуская новую марку, спикеры De Beers сделали все от них зависящее, чтобы репутация лабораторных бриллиантов упала ниже некуда. И это при том, что еще в сентябре 2017 года компания официально заявила, что никогда не будет продавать искусственно выращенные бриллианты, что как раз было понятно и объяснимо: в противном случае это выглядело бы как каннибализация собственного бизнеса.

Тема искусственно выращенных бриллиантов активно подогревается последние два года. Единственный вопрос, который все это время волнует общественность: «Чем же они отличаются от натуральных?»

Правильный ответ — практически ничем. Чистый углерод. Спрессованный миллионом лет геологических процессов или сжатый методом осаждения пара в лаборатории. Причем непосредственно для образования алмаза и в естественной, и в искусственной среде требуется примерно одинаковое время — две-три недели. Просто натуральный потом еще «немного» полежал в земной коре. Химический состав одинаковый. Кристаллическая структура — тоже. В плане визуальной идентичности — бесцветные синтетические бриллианты от натуральных не отличит даже эксперт под 15-кратным увеличением. При особой тренированности может заподозрить — но не более.

«На самом деле, это не совсем так, — рассказывает независимый ювелирный эксперт, 35 лет проработавший в компании De Beers. — При огранке мастер легко отличает натуральный бриллиант от выращенного в лаборатории — для наметанного глаза структура заметно отличается».

Собственно, именно для того, чтобы изучить выращенные человеком алмазы во всех подробностях, компания De Beers пару лет назад организовала собственную лабораторию Element Six по выращиванию и изучению синтетических бриллиантов в британском Беркшире.

Сегодня большинство лабораторно выращенных бриллиантов пытаются выдать себя за природные, что и потребовало таких основательных и дорогостоящих исследований от De Beers.

Плохая новость в том, что если искусственный камень не обнаружили эксперты на уровне производства украшения, то в магазине вы это определить не сможете. Хорошая — в том, что вряд ли это сделает кто-то еще, так что вы никогда не узнаете, что вас обманули. Но сама возможность заставляет сильно нервничать не столько покупателей, сколько экспертов и ювелиров — все-таки репутация.

А вот теперь главный смысл трюка De Beers c брендом Lightbox. До вывода марки на рынок украшения с искусственными бриллиантами продавали несколько американских компаний (которые их же и производили), причем по цене лишь на 30% ниже, чем стоили натуральные камни.

Главным маркетинговым отличием и приманкой для покупателей стала экологичность и этичность лабораторных камней. Во всем остальном новые игроки использовали ту же идею продвижения («ценность для важных моментов жизни»), близкий дизайн, те же огранки. Проще говоря, «синтетика» попыталась сыграть на поле натуральных бриллиантов. То есть претендовала на кусок жирного рынка, который годами дорогостоящих рекламных кампаний вскармливали De Beers, воспитывая в покупателях желание инвестировать в бриллианты, платя за камни значительно больше их реальной стоимости.

«Синтетический» или «выращенный человеком»?

Синтетические бриллианты появились на рынке в крайне неудачном репутационном формате: пытаясь мимикрировать под натуральные в рамках большой партии натуральных мелких бриллиантов весом до полутора карат. А это, как и любое мелкое мошенничество, не могло породить доверия к идее в целом.

Впрочем, искусственные бриллианты довольно быстро поднялись до небольших ювелирных марок, радеющих за экологию и этичность. Самые известные из них — Diamond Foundry (инвесторы Леонардо ди Каприо и Мирослава Дума), Orro, Gordan Max, Innocent Stone, Carat и еще десяток других. Большинство производств расположено в Америке и Азии, хотя есть и одна довольно известная среди профессионалов лаборатория в Сестрорецке — именно здесь два года назад был выращен самый крупный искусственный синий бриллиант весом 5 карат.

Общими усилиями мысль о своеобразной уникальности и ценности синтетических бриллиантов удалось донести до журналистов, которые хватались за идею инновационности и этичности, а затем и до потребителей.

Алмазодобывающие компании объединились в попытках внушить общественности, что синтетические камни не имеют «ни души, ни божественного прикосновения». На рынок были выпущены рекламные кампании «Real is rare, real is diamond». При этом в рекламе показывают камень карат на 20 уникальной чистоты и прозрачности, а сама рекламная кампания, как мы понимаем, рассчитана на покупателей вполне ординарных бриллиантов максимум карат до двух, которые с трудом могут быть причислены к категории редких. Но вот парадокс: чем больше ювелиры и добывающие компании рассказывали о разнице в свойствах, «редкости» и «уникальности» природных камней, тем больше они способствовали популяризации синтетических. К концу года пресса сменила тон со снисходительного на уважительный: эпитет «синтетический» с явным негативным оттенком был вытеснен более привлекательным — «выращенный человеком». Диамантеры забеспокоились всерьез.

Источник

Дорого и фальшиво Почему искусственные алмазы скоро заменят настоящие

Фото: Tyrone Siu / Reuters

В конце мая 2018 года в ювелирном мире произошло весьма важное событие: De Beers, одна из ведущих и самых известных алмазодобывающих и обрабатывающих компаний в мире, объявила о запуске бренда синтетических бриллиантов Lightbox для молодой аудитории. «Лента.ру» выяснила, кому это выгодно и почему «фальшивые» камни могут потеснить натуральные.

Эталон твердости

Алмаз, или, говоря научным языком, кубическая аллотропная форма углерода, — материал во всех отношениях уникальный. Самый твердый по минералогической шкале твердости Мооса (то есть с его помощью можно гранить все другие камни, включая предыдущий по шкале, корунд — сапфир и рубин). Также он широкозонный полупроводник и обладает очень низким коэффициентом трения по металлу (что позволяет использовать его в металлообработке — и в огранке, и в бурении), а также самым высоким (в сравнении с другими известными ученым материалами) модулем упругости и самым низким коэффициентом сжатия.

Однако изначально алмаз (в ограненном виде он называется бриллиантом) ценился за свои, так сказать, визуальные качества — блеск и игру (на физическом языке — высокий показатель преломления и дисперсию). В древности этот камень был очень редким, что связано с особенностями его добычи, и ценился выше всех других драгоценных камней. Со временем совершенствовались приемы и техника огранки бриллиантов, что позволяло усиливать их блеск, а также и способы добычи алмазов.

Но и обнаружение новых месторождений в XIX веке (крупнейшее — в районе реки Оранжевой на территории нынешней ЮАР), и новые технологии в горном деле не уменьшили дефицита натуральных алмазов, поскольку помимо своего ювелирного назначения они в новейшее время стали очень востребованными в науке и технике — благодаря их уникальным физическим качествам. Уже к середине XX века потребность в синтетических кристаллах с идентичными натуральному кубическому аллотропному углероду характеристиками стала очевидной.

Искусство против природы

Разрабатывать искусственные драгоценные камни начали одновременно в нескольких странах. Первыми в 1953 году синтетический алмаз получили шведы. Поскольку в середине прошлого века в центре внимания ведущих мировых держав были космическая гонка и гонка вооружений, то и СССР занимался синтетическими алмазами, нужными, помимо прочего, в ракетостроении. В Союзе в Физическом институте Академии наук СССР — ФИАНе — создали так называемый фианит (кубический цирконий), а потом и технические алмазы. Они уступали лучшим природным алмазам, но по многим характеристикам устраивали тех, для кого создавались, использовались для микросхем, рентгеноаппаратуры, телескопов.

Стадии изготовления синтетического алмаза в лаборатории Algordanza

Фото: Christian Hartmann / Reuters

Сейчас о кубическом цирконии знают даже юные девушки: это популярная вставка в недорогих серебряных украшениях разных марок вроде Pandora и Thomas Sabo. Искусственные же бриллианты ювелирного качества в широкую продажу до сравнительно недавнего времени не поступали — чтобы их определяющие характеристики (чистота, от которой зависит потом преломление света, и цвет) соответствовали уровню, требуемому в ювелирном деле, нужны высокие технологии производства и оборудование, которое, грубо говоря, способно в лабораторных условиях сымитировать природную среду, в которой углерод-графит превращается в алмаз, и ускорить этот процесс, естественный ход которого занимает тысячелетия, до нескольких дней.

Ученые разработали две основные технологии синтеза искусственных алмазов, не уступающих по своим физическим и химическим характеристикам природным камням. Это HPHT (High Pressure, High Temperature, в переводе «высокое давление, высокая температура») и CVD (Chemical Vapor Deposition — «химическое осаждение из газовой фазы»). В первом случае используется пресс, электрический ток и нагревание до 1500 градусов Цельсия, во втором кристалл формируется из горячей реакционной газовой смеси путем конденсирования ее на особую подложку, или, как говорят специалисты, на контролируемую поверхность.

Казалось бы, все просто, но на самом деле изготовление камней большого размера, бесцветных и высокой чистоты — не такое уж простое дело. Технология CVD, которая, кстати, используется для нанесения устойчивого к царапинам покрытия на металлические поверхности, при попытке вырастить синтетические кристаллы дает не самый лучший результат: специалисты отмечают, что камни, выращенные, так сказать, из газа, не блещут во всех смыслах — у них есть заметный темный оттенок, который существенно понижает их ювелирные достоинства. Есть свои проблемы и у HPHT-технологии, и с производством очень крупных камней ювелирного качества, но ученые на то и ученые, чтобы решать проблемы.

Лучше больше и дешевле

Новый бренд Lightbox, созданный De Beers, далеко не первый в этом бизнесе. Синтетические алмазы уже несколько лет делают многие американские марки. Некоторые их них весьма примечательны. Например, один из инвесторов крупного калифорнийского производителя Diamond Foundry — голливудская звезда Леонардо Ди Каприо, а в Helzberg’s Diamond Shops Inc. вложился миллиардер Уоррен Баффетт. Есть компании, которые рекламируют себя как борцов за этику в ювелирном деле: скажем, American Grown Diamonds рассказывает, как вредны для экологии алмазные копи и как аморально угнетать на этих копях малооплачиваемых работников — не мучайте, мол, природу, покупайте синтетическое.

Фото: Francois Lenoir / Reuters

Марки LifeGem и Heart In Diamond и вовсе воплотили в жизнь сатирический роман Ивлина Во «Незабвенная» и делают бриллианты из биоматериала: прядей волос влюбленных, молочных зубов детишек и, если нужно, из праха дорогих покойников. У дебирсовского Lightbox маркетинговая стратегия не такая макабрическая: он просто рассчитывает на миллениалов, практичную молодежь нового поколения, которая не видит смысла переплачивать за физически идентичные камни только потому, что натуральный найден в природе.

А разница существенная: в Lightbox заявляют, что каратный камень традиционной для помолвочных колец круглой огранки будет стоить 800 долларов, что в десять раз ниже цены природного камня тех же характеристик цвета и чистоты. По большому счету, это демпинг: как отмечает Bloomberg, сейчас средняя стоимость карата синтетического камня других производителей составляет около 4 тысяч долларов, то есть не в десять раз, а только вдвое ниже цены природного чистого камня. Брюс Кливер, CEO De Beers, политику бренда объясняет просто: «Лабораторные бриллианты не представляют из себя ничего особенного. Они не натуральные, они не уникальные. Вы можете выпускать их постоянно, один за другим, и они все будут одинаковыми».

Кому выгодно

В позиции экономных миллениалов и откровенности Кливера есть свой резон. Не секрет, что большинство даже природных камней в ювелирных украшениях теряет в своей цене треть или около того сразу после покупки и не может рассматриваться как серьезная инвестиция. Речь, разумеется, об ординарных небольших камнях, которые покупает большинство потребителей во всем мире, а не об уникальных по своим характеристикам громадных абсолютно чистых бриллиантах или цветных бриллиантах редких оттенков (голубых, желтых, розовых).

Фото: Brendan McDermid / Reuters

Эти камни останутся инвестиционным капиталом и объектом желания всех, кто может себе позволить драгоценности класса люкс, или haute joaillerie. Их цена будет только расти, потому что природные камни, в отличие от лабораторно синтезированных, — ресурс невозобновляемый, и рано или поздно природные месторождения исчерпаются, хотя тот же De Beers и другие алмазодобытчики планомерно снижают объемы добычи природных камней: с 145 миллионов каратов в 2015-м до 142 миллионов в 2017 году. Объем производства синтетики, напротив, быстро растет: в 2014 году он составлял около 360 тысяч каратов, а в 2017-м — уже около 4,2 миллиона каратов.

Причины этому различны: медиа нередко транслируют широкой публике прекраснодушные заявления о необходимости беречь природу, этичности производства (о неэтичном производстве снят нашумевший фильм «Кровавый алмаз» с уже упомянутым Ди Каприо) и бережном отношении к природе. В реальности есть куда менее сентиментально-пафосная причина: снижение спроса во всем мире на дорогие природные камни из-за экономического кризиса и пересмотра молодежью системы ценностей и отношения к роскоши. Именно с ней De Beers, похоже, и намерен бороться, продавая миллениалам синтетические бриллианты.

Источник

Алексей Лагутенков: Идентификация синтетических бриллиантов

Независимый эксперт-геммолог. Научные звания: G.G. GIA (Дипломированный Геммолог, Геммологический Институт Америки), A.J.P. GIA (Акредитованный Ювелирный Профессионал Геммологического Института Америки), MBA Kingston University UK (Магистр Делового Администрирования Университета Кингстон Великобритания).

Автор книги-бестселлера «Драгоценные камни».

Другие публикации эксперта:

По материалам презентации GIA с JCK 2016, прошедшей в июне 2016 в Лас-Вегасе.

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.

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 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 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.

[Рисунок 1. Диаграмма показывает систему классификации типов алмазов. Тип бриллианта может быть точно определен с помощью инфракрасной спектроскопии [1]]

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 [2].

[Таблица 1. В таблице показано соотношение между типом бриллианта и вероятностью того, что камень синтезирован искусственно. Большинство синтетических алмазов относятся к типам Ib и IIa]

Тип и цвет

Природные

Синтетические HPHT

Синтетические CVD

Ia (IaA, IaB) (бесцветные, почти бесцветные)

До 95% всех существующих

Есть на рынке

Есть на рынке

IIb (голубые или бесцветные)

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 [1].

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]

Кристаллы синтетических алмазов HPHT, как правило, показывают одновременно и квадратные, и шестиугольные грани. Поскольку внутренние модели роста 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.

[Рисунок 3. Модель типичного синтетического HPHT алмаза]

В ограненных синтетических алмазах (бриллиантах) часто можно увидеть визуальные 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.

[Рисунки 4а и 4б. Рисунки флюоресценции, которые можно увидеть в синтетическом алмазе, выращенном по технологии НРНТ]

Большинство выращенных HPHT алмазов имеют желтый, оранжево-желтый или коричневато-желтый цвет. Большинство синтезированных HPHT камней относятся к типу Ib, который нечасто встречается в природе.

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 [3].

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.

CVD синтез

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.

[Рисунок 5. Процесс производства синтетических алмазов по технологии CVD]

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.

Подобно НРНТ, производители продолжают улучшать технологию синтеза CVD алмазов, чтобы получить кристаллы больших размеров и еще лучшей чистоты и цвета [4].

Идентификация синтетических алмазов

В последние несколько лет на рынке появляется все большее число компаний, занимающихся производством синтетических алмазов для использования их в ювелирных изделиях. Одновременно с появлением новых игроков на рынке, не прекращаются работы по совершенствованию технологии производства с целью получения более крупных кристаллов с наилучшими характеристиками чистоты и цвета. В новостях все чаще можно встретить сообщения об инцидентах, связанных с продажей синтетических бриллиантов под видом природных.

Для идентификации драгоценных камней обычный геммолог использует несколько видов специального оборудования, такого как рефрактометр, ультрафиолетовая лампа, микроскоп, полярископ, а также некоторые дополнительные инструменты тестирования. Но поскольку качество синтетических алмазов постоянно растет, то становится все сложнее отличить природные алмазы от синтезированных с помощью стандартных, привычных методов. Следует знать, что уже в самое ближайшее время станет невозможно отличить синтезированные камни от натуральных, используя старое оборудование. Для идентификации природы происхождения алмазов необходимо обращаться в геммологическую лабораторию.

[Таблица 2. Разница в признаках CVD и HPHT синтезированных алмазов]

Синтетические алмазы HPHT

Синтетические алмазы CVD

Неравномерное распределение цвета

Равномерное распределение цвета

Особый рисунок кристаллизации

Отсутствие особого рисунка кристаллизации

Необычные цвета флюоресценции

Необычные цвета флюоресценции

Особые рисунки флюоресценции

Особые рисунки флюоресценции

Включения металлического флюса

Мельчайшие угольные включения

Возможны надписи на рундисте

Возможны надписи на рундисте

Эти диагностические признаки были подробно рассмотрены и проиллюстрированы в статьях, касающихся синтетических алмазов, в ежеквартальном журнале GIA «Gems & Gemology». Приведенные в таблице визуальные особенности характерны для большинства синтетических алмазов, но далеко не в не каждом ограненном синтетическом алмазе можно их заметить. Например, некоторые синтетические CVD алмазы вообще не имеют ни флюоресценции, ни тем более фосфоресценции.

Алмазы, синтезированные методом НРНТ, часто имеют неравномерную окраску, которую можно заметить в проходящем свете в микроскоп либо с помощью иммерсионной ячейки. Природные алмазы тоже могут иногда быть неравномерно окрашены, но синтетические HPHT алмазы практически всегда демонстрируют фрагменты геометрического узора с рисунка 4а или 4б, что ни при каких обстоятельствах невозможно в природном алмазе. В отличие от HPHT, алмазы, выращенные по технологии CVD, никогда не показывают подобных паттернов окраски.

В алмазах, синтезированных HPHT методом, часто можно заметить частички металла, которые выглядят черными и непрозрачными в проходящем свете, но имеют металлический блеск в отраженном свете. Поскольку металлы, используемые для выращивания HPHT алмаза, — это железо, никель или кобальт, то синтетические алмазы HPHT могут притягиваться сильным редкоземельным магнитом (например, неодимовым).

Поскольку алмазы CVD выращивают совершенно другим методом, то и металлические включения в них не встречаются.

Некоторые натуральные алмазы содержат темные включения графита или других минералов, но эти включения не имеют металлического блеска.

При исследовании природного алмаза между двумя поляризационными фильтрами, ориентированными под углом 90 градусов по отношению друг к другу, естественный алмаз часто демонстрирует яркую заштрихованную или мозаичную структуру интерференции цвета. Эти интерференционные цвета возникают, когда натуральный алмаз подвергается воздействию огромного давления, когда он находился глубоко под землей или в процессе взрывного продвижения к поверхности. В противоположность этому, синтетические алмазы росли в однородной среде, где они не подвергались воздействию напряжений среды. Поэтому при рассмотрении таким же образом, через поляризационные фильтры, в синтетических кристаллах не встречается рисунка интерференционных полос либо он очень слабо проявлен.

Флюоресценция алмазов также полезна для идентификации природы их происхождения. У синтетических алмазов флюоресценция часто сильнее под коротковолновой ультрафиолетовой лампой, в то время как природные алмазы сильнее светятся при облучении длинноволновым ультрафиолетовым светом.

Большинство выращенных HPHT алмазов демонстрируют крестообразный шаблон флуоресценции на макушке или в павильоне ограненного камня. В некоторых CVD алмазах можно заметить изогнутый полосчатый паттерн при просмотре через грани павильона. Типичные цвета флуоресценции синтетических алмазов: зеленый, желто-зеленый, желтый, оранжевый или красный.

Когда ультрафиолетовая лампа выключена, синтетический алмаз может проявлять стойкий эффект фосфоресценции до минуты или больше.

Подводя итог, можно сказать, что синтетические алмазы в ближайшем будущем будут появляться на ювелирном рынке во все возрастающем количестве. Современные инструменты, доступные геммологам-одиночкам, на сегодняшний день не способны дать однозначный ответ о природе происхождения бриллианта. В связи с чем GIA рекомендует обращаться за геммологической экспертизой в лабораторию, если возникают хотя бы малейшие сомнения в природе происхождения бриллианта.

References:

[1] «Digging into diamond types» http://4csblog.gia.edu/2014/digging-diamond-types.

[2] «Большие Бесцветные HPHT Синтетические бриллианты из Китая», Gems & Gemmology, весна 2016, вып. 52, № 1.

[3] «Большой синий и бесцветный синтетические алмазы HPHT», Gems & Gemology, лето 2016, вып. 52, № 2.

[4] «Недавние улучшения качества производства синтетических CVD алмазов», Gems & Gemology, лето 2012, вып. 48, № 2.

Источник