• Infolinia 801 011 259
WYSZUKIWARKA
nazwa lub symbol

szukaj wg cen:

cena od:
cena do:

Diamenty syntetyczne wytwarzane są już od kilkudziesięciu lat. Zwykle uzyskuje się jednak diamenty barwne o różnych odcieniach – od prawie bezbarwnych do żółtych lub niebieskoszarych. Dlatego na rynku jubilerskim bezbarwne diamenty syntetyczne nie są jeszcze powszechnie dostępne. Główną przeszkodą w uzyskaniu takich kamieni jest bardzo wysoki koszt ich syntezy, znacznie przewyższający koszt  pozysku diamentów naturalnych. Czynione od lat różne zabiegi zmierzające do poprawy barwy nie dają  jak dotychczas zadawalających rezultatów. Poprawiane kamienie mają w dalszym ciągu barwę szarą lub brązowawą a ich ceny w porównaniu do diamentów naturalnych są wysokie.
 

Pojawienie się diamentów syntetycznych na rynku jubilerskim stało się faktem. Szczególnie trudne do identyfikacji są wysokiej jakości kamienie bezbarwne o masie do 1,50 karata, barwie D-E oraz czystości VVS-VS. Na razie ich ceny są wyższe od cen diamentów naturalnych o identycznych parametrach jakościowych.

Ważenie diamentów syntetycznychWytwarzanie diamentów syntetycznych

Diamenty syntetyczne o zastosowaniu jubilerskim wytwarzane są dwoma metodami: HPHT (ang. High Pressure High Temperature) i CVD (ang. Chemical Vapour Deposition).            

Diamenty syntetyczne HPHT

W przypadku metody HPHT, w której synteza odbywa się w bardzo ostrych warunkach ciśnieniowo-temperaturowych (5-7 GPa, 1500-2000oC), konieczne było nie tylko ustalenie optymalnych warunków syntezy (ciśnienie, temperatura, gradient temperaturowy w komorze reakcyjnej, użyty katalizator/rozpuszczalnik, rodzaj substancji wprowadzanych w formie wsadu wyjściowego, wielkość kryształów. Kryształów zarodniowych i in.), ale też stałe doskonalenie konstrukcji pras HPHT i użytych materiałów. We wszystkich tych przedsięwzięciach chodziło o uzyskanie znacznego przyspieszenia procesu krystalizacji (powiększenia masy narastających kryształów w określonym czasie) przy równoczesnym zachowaniu dobrych parametrów jakościowych syntetyzowanych diamentów. O ile w początkowym okresie przyrost grubości narastającego kryształu w ciągu doby liczył się w tysięcznych częściach mikrona, o tyle dziś liczony jest już w milimetrach. I mógłby być o wiele większy, gdyby udało się usunąć współzależność jaka istnieje pomiędzy szybkością wzrostu kryształu a jego parametrami jakościowymi. Niestety, diamenty szybko narastające mają wiele skaz zewnętrznych i wewnętrznych, a ich barwa wykazuje wyraźną smurzystość, stąd ograniczenia wielkości. Obecnie standardowa masa diamentów HPHT oferowanych w obrocie jubilerskim waha się w granicach 0,35-2,50 ct, a ich barwa od bezbarwnej poprzez całą gamę odcieni barw spektralnych. Znajdujące się na rynku jubilerskim diamenty HPHT pochodzą z wielu rożnych firm konkurujących ze pomiędzy sobą nowoczesnością procesów technologicznych i odmienną konstrukcją pras (chronionych tajemnicą patentową), a także wielkością, jakością i ceną wytwarzanych diamentów. Wśród znanych firm można wyróżnić m.in.:

• Adamas BGU (Antolino, Białoruś), Adia Diamonds (Baatle, USA), Gemesis Cultured Diamonds (Sarasota, USA), Lucent Diamond (Denver, USA), New Age Diamond (Sankt Petersburg, Rosja), Tairus Created Gems (Nowosybirsk, Rosja), Takara Diamond (Redmont, USA) – prasy typu „BARS” (synteza diamentów, poprawianie barwy),

• Brilliant Dushi Ltd. (Nowosybirsk, Rosja), Chatham Created Gems (San Francisco, USA), Morion Company (Brighton, USA), Life Gem Created Diamonds (Chicago, USA) – prasa typu „BARS” i “Belt” (synteza diamentów, produkcja diamentów spersonalizowanych).

Otrzymywanie diamentów metoda CVD

 
Diamenty syntetyczne CVD


Diamenty CVD pojawiły się na rynku jubilerskim na przełomie 2003/2004 roku. Metoda CVD otrzymywania diamentów polega a stymulowanym i równocześnie sterowanym procesie wzrostu kryształu przez osadzanie par pierwiastków i/lub związków na podłożu i wiązaniu ich na drodze chemicznej (CVD) lub fizycznej (PVD) (ang. Physical Vapour Deposition). Sama metoda nie jest nowa i była już stosowana do obróbki cieplnochemicznej rożnych materiałów, jednak zastosowanie jej do syntezy diamentów było do pewnego stopnia rewelacją. Przewidywano, że wykorzystanie tej metody znacznie obniży koszty produkcji, a w związku z tym diamenty CVD staną się nie tylko konkurencyjne dla diamentów HPHT, ale też cenowo konkurencyjne dla diamentów naturalnych. Przewidywano też, że stosując tę metodę, można będzie projektować niektóre właściwości diamentu. Syntetyzowanie diamentów metodą CVD zachodzi w fazie gazowej. Polega to na tym, że gazowe substraty (zwykle mieszanina metanu i wodoru w stosunku 1:100) po odpowiedniej aktywacji są wprowadzane do komory reakcyjnej, gdzie wchodzą w reakcje chemiczne i wiążą się z podłożem. Sposób aktywacji może być zróżnicowany: termiczny, elektryczny, chemiczny lub fotochemiczny.

Obecnie najczęściej wykorzystuje się aktywację termiczną. Stosowanie wysokich temperatur, nawet ponad 1100oC, znacznie ogranicza zakres użyteczności metody, jest jednak konieczne, aby wymusić jonizację atomów węgla dzięki czemu mogą one wiązać się z podłożem. Obecnie dwie firmy mogą pochwalić się znaczącym postępem w produkcji diamentów CVD: Apollo Diamond (Boston, USA) i Carnegie Institution (Waszyngton, USA).

Identyfikacja instrumentalna (testery)

Do odróżniania diamentów poprawianych i syntetycznych od naturalnych

wykorzystuje się specjalnie do tego celu przystosowane urządzenia pomiarowe opracowane w laboratoriach badawczych De Beers, Wysokiej Rady Diamentów (HRD) i Szwajcarskiego Instytutu Gemmologicznego (SSEF). Obecnie na rynku jubilerskim dostępnych jest kilka tego rodzaju urządzeń: DiamondSureTM, DiamondViewTM, D-screenTM oraz SSEF Type II Diamond Spotter. Należy jednak podkreślić, że koszt tych urządzeń jest wysoki, a służą przede wszystkim do identyfikacji diamentów barwnych.

DiamondSureTM (fot. 1), produkcji The Diamond Trading Co. Ltd., umożliwia szybką identyfikację dużej liczby diamentów oszlifowanych. Zasada działania przyrządu jest stosunkowo prosta i sprowadza się do stwierdzenia obecności (lub braku) linii 415 nm w widmie absorpcyjnym. Linię taką daje się zaobserwować u większości diamentów naturalnych typu I stanowiących ok. 98% wszystkich diamentów jubilerskich (tzw. seria Cape). Nie wykazują tej linii diamenty typu II oraz większość diamentów syntetycznych, w tym diamenty otrzymywane metodą HPHT i CVD, a także wszystkie dotychczas znane imitacje jak moissanit, cyrkonia i inne.

DiamondViewTM (fot. 2), produkcji The Diamond Trading Co. Ltd., umożliwia także rozróżnienie diamentów HPHT od CVD. Wykorzystane zostało zjawisko powierzchniowej fluorescencji (rzadko fosforescencji).

Obrazy fluorescencyjne diamentów naturalnych i syntetycznych różnią się między sobą wskutek odmiennej struktury wzrostowej kryształów. Poza poprawną interpretacją natury diamentu na podstawie ujawnionych fluorescencją struktur wzrostu, można dokonać także rozróżnień na podstawie obserwowanych odcieni barw fluorescencyjnych. W warunkach standardowych diamenty naturalne wykazują zwykle fluorescencję o barwie niebieskiej, bardzo rzadko żółtej, diamenty syntetyczne HPHT dają świecenie zielonożółte lub niebiesko żółte, zaś diamenty CVD odcienie barw fluorescencyjnych od pomarańczowej do czerwonej.
Obrazy fluorescencyjne diamentów naturalnych
D-screenTM (fot. 3) został opracowany przez laboratorium Wysokiej Rady Diamentów (HRD). Jest kompaktowym testerem umożliwiającym szybkie odróżnienie oszlifowanych diamentów naturalnych od diamentów naturalnych o barwie poprawianej metodą HPHT, a także oszlifowanych diamentów naturalnych od diamentów syntetycznych otrzymywanych metodami HPHT i CVD.

Zasada działania urządzenia opiera się na pomiarze transmisji promieniowania przez diament w obszarze krótkofalowego nadfioletu. Sposób wykonania pomiaru (selekcji) jest bardzo prosty i polega na umieszczeniu badanego diamentu we wnętrzu przyrządu i obserwowaniu barwy zapalającej się diody. Barwa zielona wskazuje na diament naturalny, barwa pomarańczowa na diament poprawiany lub syntetyczny.

SSEF Type II Diamond Spotter (fot. 4) jest produktem Szwajcarskiego Instytutu Gemmologicznego SSEF. Wykorzystuje właściwość przezroczystości diamentów dla promieniowania nadfioletowego o długości fali 254 nm, co umożliwia odróżnianie diamentów typu IIa (naturalne lub syntetyczne) od diamentów typu Ia (naturalne). Umieszczając diament na drodze promieni pomiędzy oświetlaczem a testerem, obserwujemy zabarwienie ekranu powleczonego specjalnym fluoryzującym na zielono luminoforem. Gdy ekran fluoryzuje na zielono, oznacza to, że badany diament przepuszcza promieniowanie i należy do typu IIa, natomiast gdy ekran pozostaje biały, oznacza to, że badany diament pochłania promieniowanie i należy do typu Ia.

Identyfikacja mikroskopowa

Większość barwnych diamentów jubilerskich otrzymywanych metodą HPHT wykazuje charakterystyczną zonalność występującą w połączeniu z sektorowością barwy, nawiązującą do struktury wzrostowej syntetycznego kryształu. Obserwowana jest ona zwykle w postaci kombinacji barwnej krzyża i kwadratu, rezultatu nakładania się wzrostu oktaerdycznego i kubicznego. W diamentach HPHT starej generacji, obserwowano naturalne powierzchnie hodowanego kryształu, pozostałości zarodka, a także większe wtrącenia metaliczne, czarne w świetle przechodzącym, nieregularne w formie, wywołujące niekiedy aktywność magnetyczną kamienia. W większości nowych syntez ilość inkluzji metalicznych jest znikoma, najczęściej występuje w postaci punktowej lub niewielkich, mlecznobiałych skupisk wrostków metalicznego katalizatora/rozpuszczalnika.

Bezbarwne diamenty syntetyczne praktycznie nie wykazują zonalności i sektorowości barwy, są niemagnetyczne i nie posiadają charakterystycznych inkluzji.