dragoceni

1.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ
СИНТЕТИЧЕСКИЕ
ДРАГОЦЕННЫЕ
КАМНИ
Природа, технологии, экспертиза
Состав · свойства · технологии · диагностика

2.

ЗАЧЕМ ВЫРАЩИВАТЬ КАМНИ ИСКУССТВЕННО
Ресурс
Технологии
Цель исследования
Истощаются природные
месторождения; добыча
разрушает экосистемы и
загрязняет подземные
воды.
Лабораторные кристаллы
нужны не только
ювелирному делу, но и
микроэлектронике,
лазерной технике,
медицине и
машиностроению.
Сравнить природу,
свойства, технологии
получения и способы
распознавания
синтетических камней.

3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
СИНТЕТИЧЕСКИЙ КАМЕНЬ — НЕ ПОДДЕЛКА
Решающее различие проходит не по внешнему виду, а по составу и строению.
Синтетический камень имеет природный аналог; имитация лишь выглядит похоже.
ПРИРОДНЫЙ
СИНТЕТИЧЕСКИЙ
ИМИТАЦИЯ
Минерал Земли
Тот же кристалл
Только сходство
Формируется в земной
коре под действием
давления, температуры и
примесей.
Выращен человеком, но
совпадает с природным
аналогом по химическому
составу, кристаллической
решётке и физическим
свойствам.
Выглядит похоже, но имеет
другой состав и строение.

4.

ИСТОРИЯ ТЕХНОЛОГИЙ
ТРИ ТЕХНОЛОГИИ, КОТОРЫЕ
НАУЧИЛИСЬ ПОВТОРЯТЬ
ПРИРОДУ
Вернейль · 1902
Чохральский · 1916
Порошок оксида
алюминия плавится в
кислородноводородном пламени и
образует корундовые
були.
Затравка вытягивает
из расплава крупный
чистый кристалл.
Гидротермальный
метод
Кристаллы растут в
автоклавах из водных
растворов при
высокой температуре
и давлении.

5.

АЛМАЗ
АЛМАЗ В ЛАБОРАТОРИИ: HPHT ПРОТИВ CVD
Две среды роста приводят к одному кристаллу.
HPHT
Высокое давление и
высокая температура
Графит и металл-катализатор.
Давление свыше 50–60 тысяч
атмосфер и около 1500 °C
повторяют глубинные условия
Земли.
CVD
алмаз
Химическое осаждение
из пара
Метан и водород
превращаются в плазму, а
углерод оседает на подложке
слоями. Скорость роста —
примерно 1 мм в сутки.
Оба метода дают алмаз, но различаются средой роста, оборудованием и областью применения.

6.

СРАВНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
РУБИН, САПФИР, ИЗУМРУД И ФИАНИТ
Камень
Технология
Ключевое свойство
Применение
Сапфир
—
Твёрдость 9 по Моосу
Защитные стёкла,
оптика и
иллюминаторы
Изумруд
Гидротермальны
й рост
Насыщенный цвет; меньше
дефектов
—
Разработан в
ФИАН
Кристалл на основе
стабилизированного диоксида
циркония; блеском визуально
близок к алмазу
—
Фианит

7.

КАК ГЕММОЛОГ ОТЛИЧАЕТ
ЛАБОРАТОРНЫЙ КРИСТАЛЛ
1. Наблюдение — линии роста: у природных
кристаллов они обычно прямые и угловатые, у
корундов Вернейля — изогнутые и
радиальные.
2. Микроструктура — включения: газовые
пузырьки и капли флюса могут указывать на
искусственное происхождение.
3. Спектральная проверка: электронная
микроскопия, УФ-люминесценция,
инфракрасная и рамановская спектроскопия.

8.

Синтетические камни могут совпадать с
природными аналогами по составу и
свойствам, но несут иной «почерк»
роста.
ГЛАВНЫЙ ВЫВОД
ЛАБОРАТОРИЯ НЕ КОПИРУЕТ
ПРИРОДУ, А ПРОДОЛЖАЕТ ЕЁ
ЛОГИКУ
Управляемая кристаллизация делает
свойства минералов
воспроизводимыми и открывает
новые применения.
Их ценность выходит за пределы
ювелирного дела: искусственные
рубины и сапфиры поддерживают
развитие лазеров, связи и
микропроцессорной техники.
Научная экспертиза позволяет отличить
происхождение камня без разрушения
образца.