Синтетический алмаз. История появления и метода синтеза

Попытки синтеза алмаза начались с начала XIX века. Достоверно подтверждённый опыт, закончившийся получением искусственного алмаза, принадлежит Анри Муассану, который в 1893 году получил первые алмазы методом кристаллизации из раствора в металлическом (железном) расплаве. Однако размер полученных кристаллов был ничтожно мал. В том же году, независимо от Муассана, попытку синтеза алмазов предпринял российский геолог и химик Константин Дмитриевич Хрущёв, использовавший в качестве расплавной среды серебро. После этого предпринимались и другие многочисленные попытки получения алмаза, но все они либо заканчивались ничем, либо в итоге получались мельчайшие крупинки алмаза. Впоследствии все эти работы подверглись критическому анализу, отрицавшему возможность получения алмаза в условиях описанных экспериментов.

Первые теоретические расчёты низкотемпературной границы диаграммы алмаз-графит были выполнены в 1938 году американскими исследователями Ф.Д.Россини и Р.С.Джессапом. А более полные термодинамические расчёты поля устойчивости алмаза, ставшие основой теоретического обоснования синтеза алмаза, были произведены советским физиком Овсеем Ильичём Лейпунским в 1939 году, который к тому же предложил при будущем синтезе использовать вещество-растворитель углерода (флюс). Впоследствии его идеи нашли своё подтверждение в удачных экспериментах по синтезу алмазов в 1950-х годах.

Первые синтетические алмазы, пригодные для применения в технических целях, были получены шведской электротехнической фирмой «ASEA» в 1963 году, однако сам факт получения и производства алмазов держался в тайне. История получила огласку много лет спустя при судебном разбирательстве с конкурирующей фирмой из США. В США удачные эксперименты по производству алмазов были проведены на фирме «General Electric» в 1964 году. Российские синтетические алмазы были выращены в 1958 году, а промышленное их производство было начато в 1961 году. Однако все производимые в это время алмазы использовались для промышленных нужд.

В 1968 году в СССР были произведены первые синтетические алмазы ювелирного качества. Затем в начале 1970-х годов подобные синтетические алмазы были получены и другими производителями.

В настоящее время ювелирные камни производятся двумя принципиально технологически различающимися способами – методом Высоких Давлений – Высоких Температур («HPHT», High-pressure&High-temperature) и методом Химического осаждения из газопаровой фазы («CVD», Chemical vapor deposition). Метод «HPHT» является наиболее опробованным классическим методом синтеза, при котором могут быть использованы как осаждение углерода на алмаз из флюсовых расплавов, так и каталитические реакции. При «CVD» синтезе рост алмаза происходит на затравке при осаждении углерода преимущественно из газовой среды при сравнительно низких температурах и давлениях.

Основная масса синтетических алмазов относительно просто диагностируется по таким признакам как фотолюминесценция, электромагнитные свойства и оптические особенности. Но среди синтетических алмазов встречаются и такие, которые внешне никак не проявляют свойств, характерных большинству синтетических камней. Вот для их определения и требуется относительно сложное специальное оборудование, позволяющее определить характерные для выращенных в искусственных условиях особенности алмаза, не выявляемые большинством простых геммологических методов диагностики. По этой причине проводить подтверждение природы происхождения бриллиантов необходимо в специализированной геммологической лаборатории.