Как добывают алмаз и делают бриллианты. Из чего делают бриллианты: неограненный алмаз

Применение алмаза началось более двух веков назад. До середины XX века их использовались как материал для изготовления ювелирных изделий. Интересно то, что для гранения одного алмаза берут другой алмаз. Особая прочность материала не позволяет работать над ним с помощью кристаллических образований других минералов. Учёные минералоги, физики и химики долгое время изучали свойства породы. Они выявили все предельные характеристики, нашли возможность применения камней в различных производственных сферах.

Образец ценного минерала – аллотропное изменение углерода. У каждого человека есть возможность стать обладателем его частички. Это графит обычного простого карандаша. В графит преобразуется при определённом повышении температуры. Если ставит камень в таблицу твёрдости Мооса, он займёт самую верхнюю строчку, 10. Выше твёрдости наукой не выявлено и пород крепче алмаза ещё не нашли. Другие особенности минерала:

плотность – до 3,4–3,5 г/куб.см;
проводимость тепла – до 2,3 тыс. Вт;
показатель трения по металлической поверхности – 0,1;
верхний слой — плёнка газа в адсорбированном состоянии;
при снятии верхнего слоя (плёнки) повышается коэффициент трения до 0,5;
низкий коэффициент показателя возможности выдерживать сжатие;
высокий модуль структурной упругости.

Кристалл возможно расплавить, если достичь уровня давления в 11 ГПа, показатель плавления – 4 тыс. градусов. Камень начинает гореть при t — от 800-тысячи градусов, процесс проходит на воздухе. Алмаз сгорает, не оставляя остатка, но образуя углекислый газ.

Пламя при горении голубое. Другой результат получается при нагревании без доступа воздушных масс. Температура – 2 тыс. Самоцвет преобразуется в графит, распадается, издавая звуки, похожие на хлопок. Термодинамика отличается в этом случае аномальным характером.

Учёные нашли применение алмазов в современных сферах индустрии и развивающихся технологиях.

Сферы применения

Областей использования свойств материала достаточно много. Можно перечислить основное и наиболее популярное.

09.11.2018

От добычи алмаза до огранки бриллианта. Как делают самый твердый, самый дорогой и самый красивый камень в мире.

Бриллиант самый твердый, самый красивый и самый дорогой камень в мире. Стоимость наиболее крупных бриллиантов достигает миллионы долларов. Как зарождается и появляется на свет самый удивительный и неповторимый минерал?

Бриллиантовая индустрия, все шаги на пути к прекрасному, от руды до сложнейшей органики. Кто и как превращает невзрачные камни в драгоценные изделия?

Прежде чем стать настоящим бриллиантом алмаз проходит долгий путь. Целая индустрия, сотни единиц техники и тысячи людей работают, что бы дать миру эту красоту!

В темной и тесной мастерской, вдали от посторонних глаз, ювелир-модельер корпит над кольцом с бриллиантом.

В финале надо закрепить драгоценный камень в изделии. Мастер уже изготовил так называемый- крапоновый карст.

Это несколько тонких золотых усиков, которые будут держать бриллиант круглый формы на весу, так что бы свет свободно падал на него и камень обретал неповторимый блеск

При попадании света на поверхность камня, свет отражается, а часть поглощается. Белый луч проходя через бриллиант разлагается на спектральные составляющие. Красные, синие, зеленые... Всего семь цветов. Это называется дисперсия.

На горно обогатительном комбинате начинает свой путь алмаз-будущий бриллиант. Это его первая встреча с человеком! До этой встречи, веками работала над ним природа. Возраст современных месторождений алмазов почти 370 мил. лет.

Место рождение алмазов называется кимберлитовая трубка. Интерес для добытчиков представляет самая верхушка трубки.

Специалисты долго изучают геологическую картинку, древних платформ, что бы понять где потенциально может находится кимберлитовая трубка. А потом проводят разведку с воздуха.

Геологи ищут над поверхностью земли геомагнитные или электромагнитные аномалии. Рисуется карта аномалий.

После этого выбираются аномалии трубочного типа. И после этого аномалии заверяют непосредственно бурением.

Для удаления воды из карьера применяются насосные установки.

Место добычи алмазов окружат огромным кольцом из 75 скважин. В каждый на глубине 200 метров установят мощный насос. который будет откачивать 100 куб. метров воды в час и сливать в русло реки.

На одну тонну руды приходится 0.4 карата. Карат -это 0.02 грамма.

Вся руда уходит на обогатительную фабрику и проходит стадии обогащения.

Алмазную руду ссыпают в приемный бункер. Гидравлический молот измельчает руду и проталкивает сквозь массивную решетку.

Первым делом сырье попадает в гидравлический барабан. Это мельница мелкого измельчения. Отсюда измельченная до кусочков, не больше 2.5 см.

Песок просеивают на механических ситах.

Все просеянные камни облучают в рентгенофлуоресцентных сепараторах. Именно в них алмазы отделяются от всего прочего.

Свойство алмаза устроенно так, что под воздействием рентгеновского излучения, он имеет способность светится.

В аппарате расположена рентгеновская трубка, которая облучает поток материала и момент когда попадает под поток рентгена, алмаз светится и его свечение регистрируется фотоприемным устройством.

Как только рентгеновское излучение попадает на алмаз, он начинает светится. Умная электроника в доли секунды замечает это и приводит в действие пневматический отсекатель, который струей воздуха, просто выбивает драгоценный камень из общего потока в отдельный.

Такой сепаратор может иметь две стадии контроля, чтобы наверняка не пропустить алмаз. Отработанный материал дважды прогоняется через рентген.

В каждом сепараторе, заложено очень много механики. Есть рентгеновские трубки. Высоковольтные отсекатели. Фотоприемники.

С появлением таких аппарат из сырья стали выжимать максимум. Но даже люминесцентный сепаратор не гарантирует 100 % результат.

Поэтому после рентгеносипарации,отработанный материал зачастую снова проходит все стадии обогащения начиная с мельницы, что бы до раскрыть те кристаллы, которые скрыты в минералах.

Из сепараторов отборные алмазы извлекают три специалиста. Один извлекает драгоценный материал, а два следят за его действием. Каждый контролирующий должен лично опечатать сепаратор.

На фабрике все автоматизированно, при этом здесь трудится двести человек. Одна половина из которых -это технические службы и инженеры, а вторая сотрудники охраны.

Окончательное распределение алмазов происходит в ручную, в цехе доводки. Каждый камушек рассматривается в лупу и фасуется в свою размерную партию. Их убирают в надежное хранилище. Отсюда алмазы достанут только в присутствии вооруженных инкассаторов., которые повезут драгоценные камни на предприятие сортировки.

После сортировки камни попадают в Москву, в единую сбытовую организацию, где пройдут повторную сбытовую аттестацию и фасовку перед продажей предприятиям,которые занимаются огранкой. Здесь камни взвешивают,специальный полуавтомат раскладывает алмазы по размерному ряду.

После обязательной химчистки, которую алмазы проходят. камни могут слегка сбросить в весе.

После всех банных процедур, алмазы вновь проходят аттестацию. Эксперты за три недели, несколько раз перепроверят четыре разных признака классификации:цвет, размер, форму, качество цвета.

Цельные алмазы отсекают от обломков. Партии камней перебирают в ручную. Специалисты отдельно рассматривают в лупу каждый камушек.

Параметры огранки построены, что бы максимально с учетом преломления, максимальный поток света выходил в глаз. Что бы он переливался.

На гранильном предприятии алмазу придают идеальную форму и королевский блеск.

Огранка высокотехнологичный и трудоемкий, творческий процесс. Огранка, это в первую очередь творческий процесс.

Сначала эксперт решает, какой формы бриллиант сделать из каждого, отдельно взятого камня. Чем крупнее камень, тем больше внимания ему уделяют.

Минерал сканируют и при помощи компьютерной программы, моделирует линии и плоскости.

Цена наиболее больших сложных камней измеряется баснословными суммами, а работа у огранщиков занимает несколько месяцев. В среднем порядка четырех месяцев занимает на изготовление одного бриллианта.

Каждый будущий бриллиант проходит множество этапов обработки. По статистики если через пять после работы остается пять человек.это уже хорошо. А через двадцать лет, из этих пяти вырастает одинпо настоящему мастер -это отлично!

Высокотехнологичное оборудование, подобранное под каждого мастера,особые навыки и творческий подход,. все это позволяет огранить даже самые маленькие камни.

Сегодня минимальный размер камня, который имеет 57граней -250 штук на карат.

Этот природный минерал проходит длинный путь, миллионы лет он хранится в недрах земли и ждет своего часа.

Великолепные камни результат огромного труда и усилий!!

Теги: алмаз
Начало активности (дата): 09.11.2018 20:35:00
Кем создан (ID): 989
Ключевые слова: добыча, руда, бриллианты, алмазная крошка, рентген излучение, рентгенноэлимисцентный сиппаратор

Как поется в одной известной песне «Лучшие друзья девушек — это бриллианты!». Бриллианты очень дорогие и поэтому только небольшое число людей может позволить их себе. Из чего делают бриллианты и почему они такие дорогие?

Бриллиант делают из алмаза, которому посредством обработки придали специальную форму, которая максимально выявляет его естественный блеск.

Бриллианты оценивают по системе «4 C»:

cut (огранка). Главное в оценке огранки камня - её качество: насколько грани геометрически точны и пропорциональны. Идеальная огранка кодируется литерой «А», далее по убыванию качества.
clarity (чистота). Чистота - самый существенный показатель качества бриллиантов: выражается она в наличии или отсутствии дефектов камня или посторонних включений. Идеальный бриллиант, без изъянов, называется бриллиантом чистой воды.
color (цвет). По цвету бриллианты подразделяются на традиционные (бесцветные и все оттенки жёлтого) и фантазийные (розовые, голубые, синие, зеленые).
carat (масса в каратах). Масса бриллиантов измеряется в каратах: 1 карат равен 0,2 грамма.

Основными типами огранки являются:

круглая (со стандартным числом 57 граней),
фантазийная («овальная», «груша» (одна сторона овала - острый угол), «маркиза» (овал с двумя острыми углами, в плане похож на стилизованное изображение глаза), «принцесса», «радиант» и др.)

Типы огранки бриллиантов

Форма огранки бриллианта зависит от формы исходного кристалла алмаза. Чтобы получить бриллиант максимальной стоимости, огранщики стараются свести к минимуму потери алмаза при обработке. В зависимости от формы кристалла алмаза, при его обработке теряется от 55% до 70% веса.

Основными центрами огранки бриллиантов являются:

Индия, специализирующаяся преимущественно на мелких бриллиантах массой до 0,30 карата;
Израиль, гранящий бриллианты массой более 0,30 карата;
США производят только крупные высококачественные бриллианты,
Китай и Таиланд занимаются огранкой мелких бриллиантов,
Россия и Бельгия специализируются на средних и крупных бриллиантах.

Подобная специализация сформировалась в результате различий в оплате труда огранщиков.

Так как стоимость бриллиантов очень высока, часто делают имитации бриллиантов. Самые распространённые имитации бриллианта делаются из: природных камней (белый сапфир, белый топаз, кварц (горный хрусталь), белый берилл, белый циркон) и искусственные бриллианты (фианит — кубически стабилизированный диоксид циркония, карборунд — муассанит, ниобат лития, гадолиний-галлиевый гранат, шпинель, титанат стронция).

Отличие бриллианта от имитаций

Алмазы сегодня используются не только в ювелирном деле, но и в промышленности. Камень обладает свойствами, которые с успехом применяются во многих отраслях. Материал по характеристикам не удается заменить, поэтому, узнавая, что делают из алмазов, не стоит удивляться, если в этот список попадут не только украшения.

Свойства материала

Алмаз по своей природе является аллотропной модификацией углерода. Углерод также можно найти в других веществах вроде графита или угля, но именно алмаз из всего ряда прославился своими качествами. Материал имеет самую большую твердость среди всех элементов, 10 из 10 по шкале Мооса. Правда, это не подтверждает его прочности, материал очень хрупок, если подвергать резким воздействиям, например, ударам.

Необработанный алмаз

Плотность алмаза 3,4–3,5 г/см3. А теплопроводность высокая и составляет до 2300 Вт. Камень не нагревается в руках. А еще важными характеристиками в промышленности является низкий коэффициент сжатия и высокий модуль упругости. Плавление алмаза происходит при температуре 2000 градусов Цельсия без доступа кислорода, а если камень плавить на воздухе, то процесс начнется при 800–1000 градусах.

Алмаз горит и полностью переходит в углекислый газ. Если процесс происходит без кислорода, то он превращается в графит. Обратное перевоплощение гораздо сложнее.

Использование алмазов

Применение алмазов востребовано в таких сферах:

ювелирной отрасли;
обрабатывающей промышленности;
горной промышленности;
электротехнике;
нанотехнологиях.

В ювелирной отрасли используется только треть добытых алмазов, которые обладают привлекательным видом. В камне должно быть минимальное количество микротрещин, дефектов, включений в структуру. Минерал должен обладать прозрачностью. В качестве включений иногда наблюдаются облачка или минерал приобретает желтоватый с серым оттенок из-за примесей в почве. Именно по этим критериям внешнего вида, а также с учетом размера камня оценивается стоимость алмаза.

Обработанные алмазы называются бриллиантами. После прохождения оценки у геммолога камень выставляется на аукцион, где его приобретает либо ювелир, либо бизнесмен, предприниматель. Иногда аукционы закрыты для покупателей, а минералы приобретают компании по производству украшений. Со временем минерал можно оправить в золото, платину или серебро. Любой благородный металл будет выглядеть в композиции с бриллиантом роскошно.

Ювелирные украшения с ограненными алмазами - бриллиантами

Бриллиантами украшают серьги, кольца, подвески, броши, браслеты. Такие изделия приобретают, как правило, девушки, поскольку бриллиант подходит им по энергетике. Камень долговечен и не требует особенного ухода.

Те алмазы, которые не проходят огранки и обрамления в драгметалл, то есть технические камни, отправляются на производство промышленных инструментов. Спрос на технические алмазы высокий, поэтому разрабатываются месторождения, а также совершенствуются технологии по поводу синтеза искусственных минералов. Такими способами можно покрыть потребности промышленности.

Обрабатывающая промышленность использует в основном твердость элемента. Разные виды работ вроде сверления или резки проходят быстро и без образования микротрещин на поверхности материала. С помощью алмазов происходит обточка металла. Буры, которые сверлят скважины с нефтью, также имеют покрытие крошкой из минерала.

У него высокая износостойкость, что позволяет покрывать алмазной крошкой любые инструменты. Это продлевает их срок действия и увеличивает производительность. Например, только в России существует более 1200 инструментов с покрытием алмазной крошкой:

сверла;
фрезы;
стеклорезы;
ножницы по металлу и по камню;
шлифовальные инструменты.

Алмазное напыление на сверле

Преимущества использования алмазов в строительстве:

точность работы, филигранность;
скорость;
малый шум процесса.

Алмазная резка существует нескольких типов: с помощью буры или сухая алмазная резка. Конечно, инструменты с напылением алмазной крошки дороже, чем обычные, но их стоимость окупается качеством процесса. Например, стоимость резки бетона с помощью алмазов полностью себя оправдывает. А еще от работника при использовании специальной аппаратуры не требуется больших физических усилий.

Актуально бурение скважин с помощью алмазов, особенно если диаметр должен быть небольшим. Сейчас появилась отрасль в строительстве под названием алмазная резка. При сверлении, например, бетона, отсутствует вибрация, пыль. Алмазное сверление сделает отверстия для следующих коммуникаций:

систем водоснабжения, кондиционирования, сточных и канализационных трубопроводов;
интернета и других каналов передачи данных;
взятия бетонных проб на монолитных конструкциях скальных пород.

А вот алмазная резка также актуальна, поскольку она после себя оставляет идеальный срез, без сколов или трещин на материале. Диски, на которых есть алмазное покрытие, выдерживают большие температуры и перепады давления.

Алмазы используются в космической промышленности для покрытия приборов, улучшения их прочности. А на земле камень применяется при проведении работ, например, прокладке туннелей во взрывоопасных зонах.

В медицине также приветствуется использование алмазных покрытий, в особенности в хирургических инструментах. Таких, например, как медицинские скальпели, стоматологическая аппаратура, ножницы и зажимы. Ведется разработка медицинского лазера, на кристаллах которого будет алмазное покрытие, и минерал выступает в качестве проводника.

Применение алмаза также оправдано в телекоммуникациях и электронике. Камни используются для передачи сигналов по кабелям. Конечно, такие технологии требуют материальных вложений, зато соответствующие кабели способны выдерживать перепады температуры. А еще алмазам не страшны скачки напряжения. Применяют минерал вместе с рубином и при изготовлении сверхчувствительных элементов.

Алмаз используется в оптике для астрономов. Эксперименты из области физики и химии требуют применения алмазов для изобретения новой оптики, усовершенствования лазерных технологий, исследования космоса. Камни выступают в роли защитного элемента, который не может повредить плавиковая кислота.

На производстве, помимо природной породы, применяются камни, добытые в лаборатории. Ювелирные экземпляры добываются в кимберлитовых и лампроитовых трубках, отдельно от технического алмаза. А количество синтетических камней в промышленности достигает 97 %. Существует три технологии синтеза на сегодняшний день:

CVD - chemical vapor deposition, или химическое осаждение из пара.
HPHT - high pressure high temperature, метод с участием высоких температур и давления. Технология, в которой используется алмаз-затравка, а также графит, и в специальном пространстве создаются условия для образования новых ковалентных связей.
Синтез с подрывом, имитирующий условия, наиболее близкие к природным (взрывчатка с углеродом в составе).

Все эти технологии слишком затратные, но альтернативы в добыче алмазов пока нет. Поэтому ученые продолжают работать в направлении искусственного синтеза. Применение минералов в промышленности не останавливается, в последнее время разрабатываются нанотехнологии, поэтому стоимость сырья не падает. Камни в составе украшений также актуальны и востребованы на рынке драгоценностей.

С давних времен женщины старались дополнить свой образ драгоценностями. Наличие дорогостоящих камней считалось показателем богатства и влияния. Многие задаются вопросом о том, чем отличается бриллиант от алмаза, ведь это самые дорогие среди кристаллов. Разница в названиях очень часто дезинформирует покупателей, поэтому необходимо знать, чем же отличаются между собой эти два вида камня.

Что такое алмаз

Алмаз - это самый твёрдый и чарующий минерал, который формируется под влиянием большого давления и температуры. Состоит он из углерода, и найти его можно в специальных месторождениях.

Данная форма углерода имеет уникальное строение кристаллической решетки, именно благодаря этим показателям алмаз остается самым твёрдым веществом на Земле. У него есть удивительные оптические свойства, которые раскрываются лишь при огранке. В природе камень не красив в эстетическом плане и не имеет уникальной формы. Но он имеет необычайные свойства: твёрдость, высокая теплопроводность, но внешне довольно тусклый. Чтобы его грани начали сверкать при лучах солнца, профессиональные ювелиры освоили технику огранки. Вследствие чего и получается готовый продукт в виде бриллианта. В статье вы увидите, чем отличается алмаз от бриллианта, фото предоставлены.

Что такое бриллиант

Мы выяснили, что бриллиант - это ослепительно ограненный алмаз, имеющий те же положительные качества, но только внешний вид его стал намного привлекательнее. Исходя из этого цена ограненного камня заметно отличается от неограненного в сторону увеличения. В умелых руках мастера камень изменит свой вид и заиграет всеми красками на солнце, а вот если огранка выполнена неумело, тогда можно получить даже из хорошего алмаза плохой бриллиант. Существует множество способов обработки, которые могут превратить тусклый камень в сверкающий кристалл.

Оценка по системе 4С: определение уникальности бриллианта

Драгоценный камень оценивается по четырем параметрам:

Cut (огранка).
Clarity (чистота).
Color (цвет).
Carat (масса в каратах).

Цена камня в обработанном виде и в чистом определяется по следующим факторам:

Вес кристалла. Чем больше его вес и внешний вид, тем выше будет его цена. Один большой обработанный алмаз гораздо дороже маленьких камней.
Чистота с дефектами уступает в цене чистому минералу.
Оттенок алмаза. Дорого стоит камень прозрачного или насыщенного цветного оттенка, поскольку подобные экземпляры в природе можно встретить нечасто.

На самом деле это два вида одноо и того же камня. Но нужно в целом понимать, чем отличается алмаз от бриллианта, в чем разница между ними. А отличия имеются следующие:

Вес камня. Данный показатель весьма важен, так как вес может уходить в процессе огранки. Показатели напрямую зависят от качества камня, способа и формы огранки. Если это обычная обработка, к примеру, круглая огранка, тогда потеря веса зависит от вида обработки и симметрии камня в конечном варианте. Если же камень несимметричен, тогда его стоимость заметно падает.
Цена алмаза и бриллианта. Данный показатель может быть разным, так как необработанный вариант в стоимости гораздо ниже. В природе существует огромное количество алмазов, их продают большими партиями разным предприятиям. Если вы хотите приобрести камень без огранки, тогда важно помнить, что не стоит обращаться за покупкой к частным лицам. Лучше обратиться в компетентную компанию, которая обязательно предъявит сертификат на подлинность камня и его происхождение.
Различная форма камней. Алмаз может иметь разную форму с заостренными краями, с виду он как обычный минерал, который добыли из земли. А что касаемо бриллианта - это огранённый минерал, предназначенный украшать ювелирные изделия.
Сфера применения кристаллов разнообразна. Алмазы используют в промышленности, но если они имеют множество дефектов. Из них делают покрытия для инструментов и также применяют в нано-технологиях. В то время как бриллиант принято использовать исключительно в ювелирной сфере для создания дорогостоящих украшений.

Алмаз и бриллиант: в чем разница

Размер имеет значение? Конечно. Желая выяснить размер камня, нужно исходить из того, что основой является диаметр алмаза, у которого округлая форма. Размер бриллиантов связан непосредственно с количеством граней и весом. Бриллианты принято обрабатывать вручную, поэтому они отличаются по размеру, но могут быть одинаковыми по весу. Интересно, что имеющие не одну грань, могут весить меньше, чем камни маленького размера.

При оценке размеру не уделяется особого внимания, но для этого создана шкала соответствия. Она дает возможность установить зависимость между весом и размером камня, который относится к группе огранки «А» (чистые бриллианты, которые отличаются крупным весом, изумительным блеском и весомой стоимостью).

Существуют тематические каталоги, где указывают цвет, вес, чистоту и размер бриллиантов. Если вы знаете размер бриллианта, можно без проблем определить его вес, даже не имея поблизости специальных приборов. Нужно вымерять высоту и диаметр камня в миллиметрах. Отношение высоты к диаметру, определенное в % и будет тем весом, который необходимо узнать.

На сегодня самыми востребованными являются небольшие бриллианты, весом от 0,2 до В этом случае размеры бриллиантов имеют значение, они позволяют сказать, какое украшение дорогое и престижное. Но на самом деле, маленькие бриллианты или средние в изделии использованы - какая разница? Главное, что их красота и блеск сводят с ума!

Внешним видом.
Блеском.
Ценой.
Огранкой.

Кристалл, прошедший обработку, отличается от того, который не прошел её. У алмаза нет граней, поэтому он выглядит совершенно по-иному и не так эффектно. Бесцветный камень начинает сиять только после огранки. Этот процесс кардинально меняет цену кристалла, но алмаз без огранки стоит гораздо ниже. Есть множество типов обработки, ввиду сложностей камень может менять цену и становиться дороже.

Исходя из вышеперечисленной информации, можно сделать вывод, чем отличается бриллиант от алмаза:

Алмаз - это изначальный вид минерала, а бриллиант - это обработанный камень.
Внешний вид бриллианта намного красивее и ярче, чем у алмаза.
Огранённый камень во много раз дороже, чем не обработанный минерал.
Алмазы могут использоваться в промышленности, медицине. Бриллианты применяются лишь в ювелирных украшениях.

Внимательно изучив происхождение, физические и химические характеристики камня, можно выяснить, чем отличается бриллиант от алмаза. Алмаз как материал применяют в разных сферах, в то время как бриллиант, синтезированный из него, создан для того, чтоб поражать своим блеском и красотой в украшениях.