الماس مصنوعى Synthetic Diamond

تنظیم شده در تاریخ: ۱۳۹۷/۰۶/۲۵
 

نویسنده مقاله : مهندس حجت عسگرى

مقدمه :

به جرئت مى توان گفت ،هيچ سنگ جواهرى در دنيا وجود ندارد که انسان قادر به ساخت  آن در لابراتوار هاى تخصصى  به صورت مصنوعى نباشد . اما تنها برخى از اين نمونه ها را مى توان  به صورت متداول در بازارهاى جهانى يافت . اين امر به صورت مستقيم ،با ميزان  تقاضا و عرضه اين سنگ در بازار جهانى ،همچنين پيچيدگى روش توليد و در نتيجه ،توجيه اقتصادى رشد آن ارتباط دارد.

 

الماس مصنوعى (Synthetic Diamond ) همانطور که از نامش پيداست ،به دست بشر در لابراتوار  ساخته شده است و از نظر ساختار کريستالى  و ترکيب شيميايى و شاخصه هاى فيزيکى،مشابه الماس طبيعى مى باشد . در نتيجه ،بارورى که ماببين برخى از فعالان دنياى جواهرات مبنى بر پايين تر بودن سختى اين سنگ نسبت به نمونه طبيعى آن وجود دارد کاملا" مردود است .

 

 

لازم به ذکر است  شبه الماس ها (Diamond Simulants ) نيز مى توانند منشا لابراتوارى و يا معدنى داشته باشند  که اگر در خواص فيزيکى شيميايى و نورى آنها دقيق شويم .متوجه تفاوتهاى زيادى خواهيم شد که همين تفاوتها کارشناسان را قادر به تفکيک اين سنگ ها از الماس خواهد کرد .

تفاوتها يى مابين : شاخصه هاى نورى (Optical Character ) ،وزن مخصوص (Specific Gravity)،شاخصه هاى درونى و بيرونى (Internal And External Inclusions ) در سال 1797،شيميدان معروف Smithhson Tennant ثابت کرد ،الماس چيزى به جز کربن خالص نيست و هر چه خلوص کربن بالاتر باشد (تقريبا" 100% کامل ) الماسى منحصر به فرد و کاملا" بى رنگ توليد خواهد شد.

 


 

در طى سال هاى 800 تا 1900 محققان و شيميدانان زيادى براى ساخت الماس مصنوعى تلاش کردند  .تمامى آنها به اين نتيجه رسيده بودند  که براى الماس مصنوعى(Synthetic Diamond ) مى بايست محيطى با فشار و حرارت بالا براى کربن فراهم کنند تا به ساخت الماس نزديک شوند ،ولى در آن محدوده زمانى تکنولوژى آنقدر پيشرفته نبود تا بتواند  چنين شرايطى را فراهم آورد .در نتيجه هر تلاشى براى ساخت Synthetic Diamond ناکام مى ماند .

در سال 1941 ،دو محقق به نام هاى دکتر پرسى (Dr.Percy ) و بريگمن (W.Bridgman ) براى دست يابى  به دستگاهى جهت توليد فشار لازم برايساخت الماس مصنوعى با کمپانى G E(General Electric ) وارد مذاکره شده و در نتيجه قرار داد بستند.

پس از انعقاد قرار داد بين G E  و بريگمن (Bridgman) لابراتوارى جهت ساخت الماس مصنوعى راه اندازى شد ،قبل از جنگ جهانى دوم بريگمن ،(Bridgman) و همکارانش در تکنولوژى توليد فشار بالا به نتايج بسيار مهمى دست يافتند. هر چند که تلاش بى وقفه آنها جهت توليد الماس مصنوعى ،ناموفق ماند .

 

 

در سال 1951 ،G E گروهى ديگر از محققان را به گروه Bridgman  وارد کرد و پس از مدتى اين گروه جديد موفق به توليد فشار و حرارت لازم جهت توليد الماس مصنوعى شدند .هرچند که اين تنها شروعى اميدوار کننده  براى ساخت S ynthetic Diamond  به حساب مى آمد .

سرانجام در سال 1954 دستگاه Belt –Type  توسط اين گروه به طراحى نهايى رسيد و اين شروع ساخت الماس مصنوعى صنعتى به حساب مى آيد .گروه G E  در فوريه سال 1955 تبليغات  خود را براى معرفى محصول توليد شده اشان شروع کردند Synthetic Diamond is Burned پس از اين معرفى ،يک کمپانى شوئدى به نامElektriska –Allmana Svenska  Aktiebolaaget  ثابت کرد که دو سال زودتر از G E ،موفق يه ساخت الماس مصنوعى (Synthetic Diamond ) شده است . در واقع محققان اين کمپانى از سال 1940 فعاليت خود را در اين زمينه شروع کرده بود ند که نتيجه کارشان توليد الماس مصنوعى در سايز هاى بسيار نازک و کوچک در سال 1953 بود . ولى به دليل هزينه بسيار بالاى توليد الماس مصنوعى ،همچنين پيشرفت آهسته اين توليد کمپانى سوئدى از تبليغ در مورد محصول خود صرف نظر کرده بود .هرچند که اين کمپانى دو سال زودتر از G E ،موفق به ساخت الماس مصنوعى (Synthetic Diamond)شده بود ؛ولى به دليل اعلام جهانى  G E  در سال 1955 در واقع اين کمپانى  را مى بايست مخترع ساخت اين سنگ در دنيا دانست .

از سال 1975 کمپانى G E  فروش الماسهاى توليد شده در لابراتوار خودش را آغاز کرد .هرچند که تا سال 1959 روش توليد خود را به صورت محرمانه حفظ نمود .

 

در سال 1959 بعد از آشکار شدن روش ساخت الماس مصنوعى توسط G E کمپانى معروفDeBeers  که در تاريخ خريد و فروش الماس طبيعى بى رقيب است ،به سرعت شروع به ساخت الماس مصنوعى نمود و امروزه يکى از بزرگترين  توليد کنندگان  الماس مصنوعى (Synthetic Diamond ) در دنيا مى باشد که به سرعت ،گوى رقابت را از ديگر کمپانى ها ربود .

 


 

اين گروه در سال 1970 براى اولين بار در جهان ،دستيابى شان به الماس مصنوعى باکيفيت تراش ،براى دنياى جواهرات جشن گرفتند .در سال 1970-1971 ،کاپلن (Lazard Kaplan ) و پسرانش در نيويورک،چند عدد از اين الماس ها را که وزن Rough  سنگ خام حدود يک قيراط بود را تراشيده و سنگ هايى با اوزان ct 26/0 تا  ct  46/0 به دست آوردند که از نظر رنگ ،در درجات  j تا  F و از لحاظ Clarity  در محدوده VS  قرار داشتند .

 


 

روش هايى جهت تشخيص الماس هاى مصنوعى :

1-      الماس هاى مصنوعى در طيف هاى رنگى زرد کم رنگ تا پر رنگ و حتى بسيارى  ازFandy Yellow  ديده مى شوند .





2-      اين سنگ ؛الماس مصنوعى (Synthetic Diamond )،به دليل تفاوت هايى که در زمان رشدشان  با سنگ هاى الماس طبيعى دارند ،ظاهر Rough آنها غالبا" به صورت مکعب مربع Cubic  ديده مى شود ؛ در صورتى که اين ظاهر بيرونى (Habit ) در الماس هاى طبيعى ،غالبا" به صورت هرم هشت ضلعى Octahedron  مى باشد .

 


 

تست (Flourescence )

به دليل رشد متفاوت سنگ هاى مصنوعى با سنگ هاى طبيعى ،اين سنگ ها عکس العمل هاى متفاوتى نسبت به يکديگر درزيرنور U.V  يا ماوراء بنفش نشان مى دهند .

سنگ هاى مصنوعى ،زير نور U.V ،به رنگهاى زرد و زرد مايل به سبز ديده مى شوند و معمولا" اين حالت را به شدت نشان مى دهند . در صورتى که سنگ هاى طبيعى غالبا" تغيير رنگشان در زير نور U.V به رنگ آبى مى باشد .

 


 

 


 

 

بايد اشاره کرد که خاصيت F lourescence  در سنگ هاى طبيعى تقريبا" در 50% اين سنگ ها اتفاق مى افتد که اين خاصيت ،در اين سنگ ها داراى شدت و ضعف متفاوت مى باشد که به درجات Weak Stronge – Fair –Moderate  تقسيم مى شود پس مى توان نتيجه  گرفت که عموما" در صورت دارا بودن  ،اين خاصيت ،آن را در حد کمى نشان مى دهند .

 

 

سنگ هاى طبيعى به نسبت سنگ هاى مصنوعى يا فاقد خاصيت Flourescence  بوده و يا اين خاصيت را به صورت ضعيف تر دارا مى باشند  در صورتى که تقريبا" بيشتر الماس هاى مصنوعى ،داراى خاصيت Flourescence  بوده و همچنين اين خاصيت را عموما" به شدت و با رنگى متفاوت نسبت به سنگ هاى طبيعى نشان مى دهند .

1.      خاصيت جذب آهن ربا :

به دليل وجود عنصر Flux در زمان رشد الماس هاى مصنوعى به عنوان کاتاليزور،بيشتر  اين سنگ ها بسته به ميزان Flux  موجود در ترکيبشان ،نسبت به آهنربا داراى خاصيت جذب مى باشند ).(آهنربا هاى مذکور داراى اندکى با آهنرباهاى متداول تفاوت دارند ).

 


 

5.سنگ مورد نظر را در زير بزرگ نمايى بالاى ميکروسکوپ مورد بررسى قرار مى دهيم :

A)ناخالصى Natural  در صورت وجود در سنگ هاى طبيعى عموما" در اطراف Girdle  سنگ ديده مى شود ،در صورتى که اين ناخالصى داراى علائم رشد مثلثى در درون خود باشد جاى نگرانى نيست،در صورتى که اگر در درون ناخالصى Natural علائم رشد مربعى ديده شود ،بايد به ماهيت Synthetic  بودن آن سنگ ،شک بسيار کرد .

B) به دليل استفاده از مواد آهنى Flux  در زمان رشد الماس مصنوعى (Synthetic Diamond ) ،اين مواد غالبا" در حد زيادى در ساختار اين سنگ وارد شده و به عنوان Crystal Inclusion  در سنگ قابل رويت مى باشند ،اين کريستال هاى Flux ،فاقد هر گونه  شفافيت  و از همه مهمتر ،داراى جلاى سطحى فلز گونه و عمدتا" با اشکال مکعب مربعى و يا زاويه دار ديده مى شود .

 


 

بايد توجه داشت  که در الماس طبيعى هرگز ،اين شکل Crystal  قابل ديدن نخواهد بود ،کريستال هاى متداول که به عنوان  ناخالصى در الماس يافت  مى شوند عبارتند از :

Garnet،Diopside،Diamond ( در حد ناخالصى )،Graphite  ،.......که هيچ کدام از اين شاخصه هاى درونى کريستالى،در الماس مصنوعى قابل ديدن نخواهند بود.

 


 

C) ديدن ناخالصى هاى (Colorzoning )،( منطقه بندى رنگ ) و Graining ( خطوطى که در اثر اختلال در زمان رشد کريستال در سنگ ايجاد مى شود ) نا خالصى Colorzoning ، ناخالصى بسيار کميابى در الماس هاى طبيعى است و در سنگهاى طبيعى ،به شکل متفاوت ،نسبت به سنگهاى مصنوعى ديده مى شود .اين ناخالصى ،در سنگ هاى مصنوعى به تعداد و با شدت زياد مشاهده مى گردد.

ناخالصى Graining  نيز همانند Colorzoning ، هم از لحاظ ظاهر و هم از نظر تعداد و شدت ،در سنگ هاى طبيعى و مصنوعى متفاوت مى باشد که نماينگر رشد متفاوت سنگهاى طبيعى و مصنوعى الماس است .

 



آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
مقالات مربتط