Diamond: Drahokam s vlastnostmi pro průmyslové použití

Posted on
Autor: Laura McKinney
Datum Vytvoření: 4 Duben 2021
Datum Aktualizace: 12 Smět 2024
Anonim
Diamond: Drahokam s vlastnostmi pro průmyslové použití - Geologie
Diamond: Drahokam s vlastnostmi pro průmyslové použití - Geologie

Obsah


Diamantový krystal: Křišťálový křišťálový krystal ve skále, ve kterém byl vytvořen. Je to osmiúhelníkový krystal s trojúhelníkovými disolučními prvky na jeho povrchu a odhadovanou hmotností asi 1,5 karátů. Z dolu Udachnaya, Jakutsko, Sibiř, Rusko. Vzorek a fotografie od Arkenstone / www.iRocks.com.


Co je diamant?

Diamant je vzácný, přirozeně se vyskytující minerál složený z uhlíku. Každý atom uhlíku v diamantu je obklopen dalšími čtyřmi atomy uhlíku a je s nimi spojen silnými kovalentními vazbami - nejsilnějším typem chemické vazby. Toto jednoduché, jednotné a pevně spojené uspořádání poskytuje jednu z nejodolnějších a nejvšestrannějších známých látek.

Diamant je nejtěžší známá přírodní látka. Je také chemicky odolný a má nejvyšší tepelnou vodivost ze všech přírodních materiálů. Díky těmto vlastnostem je vhodný pro použití jako řezný nástroj a pro další použití, kde je vyžadována trvanlivost. Diamant má také speciální optické vlastnosti, jako je vysoký index lomu, vysoký rozptyl a vysoký lesk. Tyto vlastnosti pomáhají diamantu stát se nejoblíbenějším drahokamem na světě a umožňují jeho použití ve speciálních čočkách, kde je vyžadována trvanlivost a výkon.


Protože diamant je složen z uhlíkového prvku, mnoho lidí věří, že se musel tvořit z uhlí. To se stále učí v mnoha učebnách - ale není to pravda!



Spotřeba diamantů ve Spojených státech
V roce 2018 dosáhl dovoz diamantů do Spojených států pro spotřebu přibližně 26 miliard USD. Dovoz pro spotřebu všech nondiamond drahokamů činil asi 2,0 miliardy dolarů. Tyto statistiky jasně ukazují, že diamant je nejoblíbenější drahokam u amerických spotřebitelů s obrovským rozpětím. Spojené státy představovaly asi 35% světové spotřeby diamantů, což z něj činí přední spotřebitele diamantů.

Jak se tvoří diamanty?

Diamanty nejsou nativní pro povrch Země. Místo toho se tvoří při vysokých teplotách a tlacích, které se vyskytují v zemském plášti asi 100 mil pod zemským povrchem.


Směr největší tvrdosti je rovnoběžný s osmiúhelníkovými krystalovými rovinami. Když jsou diamantové krystaly řezány a leštěny na drahokamy, je velmi obtížné je v tomto směru řezat diamantovou pilou. Takže namísto použití diamantové pily nebo tradiční praxe jejich rozštěpení štěpením se nyní většina této práce provádí laserovým řezáním.

Fazety řezané rovnoběžně s osmiúhelníkovým křišťálovým směrem je také obtížné vyleštit, takže frézy buď změní směr, nebo riskují, že na fazetě zůstane textura „ještěrčí kůže“.

Nejměkčí směr diamantového krystalu je rovnoběžný s krychlovými rovinami. Nejlepší leštění se provádí na fasetách, které jsou rovnoběžné s tímto směrem. Ačkoli to je nejměkčí směr v diamantu, tvrdost je několikrát tvrdší než korund, druhý nejtvrdší minerál Mohsovy stupnice tvrdosti.

Diamond simulanty: Fotografie nahoře srovnávají titanát stroncia, moissanit a kubický zirkon s diamantem. Moissanit a kubický oxid zirkoničitý mají disperze, které jsou konkurenceschopné s diamantem, a disperze titaničitanu strontnatého je nadřazená. Na fotografii nahoře je titaničitan strontnatý 6 milimetrový kruh. Ostatní kameny jsou 4 milimetrové náboje. Tento rozdíl ve velikosti dává titaničitanu strontnatému výhodu.

Diamond Simulants

Diamantové simulanty jsou materiály, které vypadají jako diamant, ale mají odlišné chemické složení. Diamantové simulanty mohou být přírodní materiály, jako je bezbarvý zirkon nebo safír. Častěji se jedná o umělé materiály, jako je kubický oxid zirkoničitý (ZrO2), moissanit (SiC), YAG (yttrium aluminium granát Y3Al5Ó12) nebo titaničitanu stroncia (SrTiO3).

Syntetické diamanty různých barev pěstovaných vysokotlakou vysokoteplotní technikou. Obrázek přispěvatele Wikipedie Materialcientist.

Syntetické diamanty

Diamant je velmi cenným materiálem a lidé po staletí pracují na jeho vytvoření v laboratořích a továrnách. Syntetické diamanty jsou umělé materiály, které mají stejné chemické složení, krystalovou strukturu, optické vlastnosti a fyzikální chování jako přírodní diamanty. Další názvy používané pro syntetické diamanty zahrnují: „pěstované v laboratoři“, „vytvořeno v laboratoři“ a „umělé“. Tato jména správně ukazují, že diamanty nebyly přirozeně vytvořeny na Zemi, ale místo toho byly vytvořeny lidmi.

První komerčně úspěšnou syntézu diamantu provedli v roce 1954 pracovníci společnosti General Electric. Od té doby se mnoha společnostem daří vyrábět syntetický diamant vhodný pro průmyslové použití. Dnes je většina spotřebovaného průmyslového diamantu syntetická, přičemž Čína je světovým lídrem s produkcí přes 4 miliardy karátů ročně. Nejvýznamnější industrializované země jsou nyní schopny vyrábět syntetické diamanty pro průmyslové použití v továrnách.

V posledním desetiletí vyvinulo několik společností technologii, která jim umožňuje vyrábět diamantové diamanty v laboratorní kvalitě až do velikosti několika karátů v několika různých barvách - včetně bezbarvé. Některé společnosti používají vysokotlaké a vysokoteplotní metody - ty se nazývají HTHP diamanty. Jiní vytvářejí diamanty pomocí procesu chemické depozice par - tito jsou známí jako CVD diamanty. Tyto umělecké drahokamy se prodávají v klenotnictví a na internetu se značnou slevou na přírodní kameny podobné kvality a velikosti. Mají krásný vzhled a atraktivní cenovku. Syntetické diamanty musí být prodávány se zveřejněním, které kupujícímu umožní jasně pochopit, že byly vyrobeny lidmi.


Přijmou spotřebitelé syntetické diamanty?

Syntetické diamanty jsou dominantním typem diamantů v průmyslových aplikacích od konce 20. století. Většina diamantů používaných k výrobě brusiv a řezných nástrojů je nyní syntetická. Prakticky všechny diamanty používané k výrobě oken, kopule reproduktorů, chladičů, mikrobublin s nízkým třením, součástí odolných proti opotřebení a dalších technologických produktů jsou nyní syntetické.

Syntetické diamanty pro tyto účely jsou mnohem levnější než těžené diamanty, mají konzistentnější vlastnosti a stávají se dostupnými ve specifikacích na zakázku. Syntetické diamanty nenahrazují v těchto použitích emoční bariéry.

Ve šperkařském průmyslu existuje značná debata o ochotě spotřebitelů přijímat syntetické diamanty.Někteří věří, že zákazníci šperků chtějí „skutečné diamanty“ - což znamená „vytěžené diamanty“. Jiní věří, že syntetické diamanty budou preferovány lidmi, kteří nemají rádi lidská práva a problémy životního prostředí spojené s některými z těžených diamantů. Skutečným motivátorem však bude pravděpodobně cena. V současné době má mnoho syntetických diamantů vyrobených pro použití v špercích 30 až 40% cenové zvýhodnění na těžených diamantech. To bude pravděpodobně pro spotřebitele největší motivací přijímat syntetické diamanty.

Pozorování a spekulace .... Pokud vstoupíte do téměř všech obchodů s klenoty a podíváte se na případy, kdy se prodávají rubíny, safíry a smaragdy, často uvidíte, že většina nabízených kamenů je syntetická. Osoba s velmi malým tréninkem je často pozná podle své světlé barvy a vynikající čistoty. Syntetické materiály mají vynikající vzhled a jejich ceny jsou malé ve srovnání s přírodními drahokamy podobné velikosti a zjevné kvality. Spotřebitelé získají lepší vzhled za nižší cenu a většina z nich tuto transakci akceptuje na nízkém konci cenového rozpětí.

Bitva o emoce a dominanci prodeje na trhu populárních cen rubínů, safírů a smaragdů zvítězila společnost Syntics před desítkami let. V příštím desetiletí by se trh diamantů mohl také pohnout ve prospěch syntetiky. Jeho již začínající syntetické diamanty zaujímají velmi viditelné postavení na trhu. Cena syntetických diamantů bude pravděpodobně klesat, protože čím dál více strojů na jejich výrobu bude uvedeno do provozu, stane se efektivnějšími a zintenzivní se konkurence mezi výrobci. Nakonec bude cenový rozdíl mezi přírodními a syntetickými diamanty větší, než kolik zákazníků bude moci ignorovat, a budou nakupovat syntetické. Pokud příští světová reklamní kampaň propaguje syntetické diamanty, může dojít k obrovskému posunu v poptávce spotřebitelů. Tato světová reklamní kampaň by mohla být Lightbox, která nabízí „bílé“ a barevné diamanty za neslýchanou cenu 800 USD za karátů.