Синтетические алмазы


Синтетические алмазы или искусственные алмазы (также известные как алмазы, созданные в лаборатории или лабораторно выращенные алмазы) — это алмазы, получаемые в результате искусственного процесса, в отличие от натуральных алмазов, создаваемых в результате геологических процессов.

Синтетические алмазы также широко известны под именами HPHT-алмазы или CVD-алмазы, названные так в честь двух популярных методов производства синтетических алмазов. HPHT расшифровывается как high-pressure high-temperature («высокие давление и температура»), а CVD — chemical vapor deposition («химическое осаждение из пара»)[2].

Термин «синтетические» считается достаточно неудачным. Федеральная торговая комиссия США предложила альтернативные термины: «выращенные в лаборатории», «созданные в лаборатории», и «созданные [название_производителя]». По их словам, эти термины «будут точнее выражать происхождение камня», так как термин «синтетические» обычно ассоциируется у потребителей с продуктами, имитирующими оригинал, тогда как произведённые искусственно алмазы являются аутентичными (то есть чистым углеродом, кристаллизованным в трёхмерной изотропической форме)[3].

Множество заявлений о синтезе алмазов было задокументировано между 1879 и 1928 годами; большинство этих заявлений было тщательно проанализировано, но ни одно из них так и не подтвердилось. В 1939 году советский учёный Овсей Лейпунский вычислил необходимые для успешного исхода опытов величины давления: минимум 60 000 атмосфер[4]. В 1972 году ему был выдан диплом на открытие закономерности образования алмазов с приоритетом, датированным августом 1939 года[5]. В 1940-х в США, Швеции и СССР начались систематические исследования по выращиванию алмазов с помощью методов CVD и HPHT. Эти два метода и по сей день доминируют в производстве синтетических алмазов.

Впервые воспроизводимый синтез был выполнен в 1953 году: шведский учёный Бальцар фон Платен сконструировал установку, в которой кубический образец сжимался шестью поршнями с разных сторон. 15 сентября 1953 года на ней были получены первые в мире искусственные алмазы[6].

Новый метод, известный как синтез с подрывом, стал использоваться в конце 1990-х. В основе данного метода лежит образование нанометровых песчинок алмаза при подрыве взрывчатки, содержащей углерод. Ещё один метод базируется на обработке графита высокомощным ультразвуком — он был продемонстрирован в лабораторных условиях, но пока не нашёл коммерческого успеха.