Các loại đá tổng hợp

Một chất liệu đá quý tổng hợp là một trong đó được thực hiện trong một phòng thí nghiệm, nhưng trong đó cổ phiếu hầu như tất cả hóa chất, quang học, và đặc tính vật lý của đối tác khoáng sản tự nhiên của nó, mặc dù trong một số trường hợp, cụ thể là màu xanh ngọc tổng hợp và opal tổng hợp, chất bổ sung có thể có mặt. tổng hợp tinh thể đá quý đã được sản xuất từ cuối năm 1800, và sản xuất của họ thường được đánh dấu bằng một cần thiết cho họ trong các ứng dụng công nghiệp bên ngoài của ngành công nghiệp đồ trang sức. Thành công đầu tiên là sản xuất ruby tổng hợp của chất lượng faceting. Tinh thể tổng hợp được sử dụng trong truyền thông và công nghệ laser, vi điện tử, và mài mòn. Bởi vì tổng hợp cho các ứng dụng đồ trang sức có thể "thực hiện để đặt hàng" [tức là phù hợp màu sắc và hình dạng tinh thể] cho các thành phần bên phải, thời gian, và các cơ sở vật chất để phát triển chúng, họ có thể sẽ ít hơn nhiều so với đá quý tự nhiên hiếm có kích thước bằng nhau, rõ ràng và độ bão hòa của màu sắc. Bởi vì điều này, và bởi vì nó có thể gây nhầm lẫn chúng với đá quý được tự nhiên, có những nguyên tắc nghiêm ngặt về cách thức chúng được bán ra thị trường. Tại Hoa Kỳ, Ủy ban Thương mại liên bang đòi hỏi bất kỳ chất liệu đá quý được sản xuất trong phòng thí nghiệm được được mô tả trong một cách mà không chút hoài nghi rằng nó không được sản xuất tự nhiên. Nó được coi là một hành vi lừa đảo nếu nguồn gốc của một loại vật liệu đá quý tổng hợp không được công bố rõ ràng trên khắp các kênh phân phối tại thời điểm bán, từ nhà sản xuất đến người tiêu dùng.Ngoài ra còn có một số tổ chức công nghiệp như Hiệp hội American Gem Trade (AGTA), Hiệp hội đá quý màu quốc tế (ICA), và World Jewellery Liên đoàn (CIBJO) đã xây dựng các hướng dẫn cụ thể cho các thành viên liên quan đến việc tiết lộ của đá quý tổng hợp tại thời điểm bán.

Trong thập kỷ qua ít loại vật liệu mới đá quý nhân tạo đã được bán trên thị trường. Điều này cho thấy rằng các tiết mục của các vật liệu đá quý tổng hợp gần đạt đến giới hạn của nó về việc tạo ra các vật liệu mới, nhưng nó không được giới hạn trong sản xuất mà vẫn còn rất đáng kể.Trong thế kỷ qua, các nhà nghiên cứu đã phát triển một số cách khác nhau để tạo ra các vật liệu đá quý tổng hợp trong phòng thí nghiệm. Hầu hết các phương pháp này được chia thành hai loại chính - tan chảy, giải pháp. Trong quá trình tan chảy, các thành phần hóa học chảy cũng giống như các thành phần của tinh thể kết quả. Trong quá trình giải pháp, giải pháp hay tan có thành phần hóa học khác nhau hơn so với các tinh thể kết quả. Các thành phần được hòa tan trong dung dịch hoặc chảy ở nhiệt độ cao, và các hình thức tinh thể ban đầu trên một tinh thể hạt giống như nhiệt độ nóng chảy được hạ xuống. Một số quá trình tổng hợp chủ yếu bao gồm:
 

NGỌN LỬA FUSION HOẶC QUÁ TRÌNH VERNEUIL (QUÁ TRÌNH NÓNG CHẢY)

Các đá quý tổng hợp thương mại thành công đầu tiên được tạo ra bởi các quá trình nóng chảy. Quá trình này bao gồm việc thả các hóa chất bột qua một ngọn lửa nhiệt độ cao, nơi nó tan chảy và rơi xuống một bệ xoay để tạo ra một tinh thể nhân tạo. Hôm nay nó vẫn là cách ít tốn kém nhất và phổ biến nhất để làm cho đá quý như corundum tổng hợp và spinel.

TINH THỂ KÉO HOẶC QUÁ TRÌNH CZOCHRALSKI (QUÁ TRÌNH NÓNG CHẢY)

Kéo nổi lên trong những năm 1900. Trong quá trình này, các chất dinh dưỡng được nấu chảy trong nồi nấu và tinh tổng hợp phát triển từ một hạt giống được nhúng vào sự tan chảy, và sau đó từ từ kéo ra khỏi tan chảy như nó phát triển. Gems tổng hợp bằng cách kéo bao gồm alexandrite tổng hợp, Chrysoberyl, corundum, và garnet.

TĂNG TRƯỞNG FLUX (QUÁ TRÌNH GIẢI PHÁP)

Ngày nay một số đá quý tổng hợp, chẳng hạn như ngọc lục bảo, ruby, sapphire, alexandrite, và spinel có thể được tạo ra thông qua một quá trình thông lượng tăng trưởng. Flux là một vật liệu rắn rằng, khi tan ra, hòa tan các vật liệu khác trong cùng một cách mà nước hòa tan đường.Là giải pháp hóa học hòa tan dần dần nguội đi, hình thành các tinh thể nhân tạo. Trồng một đá quý tổng hợp theo phương pháp thông đòi hỏi sự kiên nhẫn và đầu tư đáng kể. Tinh thể tăng trưởng có thể mất đến một năm, và các thiết bị là rất tốn kém. Nhưng kết quả, đặc biệt là khi nói đến ngọc, rất xứng đáng với thời gian và công sức.
 

TĂNG TRƯỞNG THỦY NHIỆT (QUÁ TRÌNH GIẢI PHÁP)

Giống như các quá trình thông, quá trình tăng trưởng thủy nhiệt là chậm và tốn kém. Nhưng đó là phương pháp duy nhất để phát triển thành công thạch anh tổng hợp. Quá trình này đòi hỏi nhiệt độ và áp suất và mô phỏng các điều kiện sâu trong lòng đất dẫn đến sự hình thành của đá quý tự nhiên. Các chất dinh dưỡng được hòa tan trong dung dịch nước, và sau đó tổng hợp các tinh thể hình thành khi các giải pháp làm mát. Trong khi danh sách sau đây bao gồm các sợi tổng hợp thường thấy, trong những năm qua đã có cũng được đá quý tổng hợp thử nghiệm. Chúng bao gồm malachite, thay đổi màu sắc spinel tổng hợp và những người khác. Nhưng vì tính chất sản xuất những sản phẩm dễ dàng hơn, họ không thường thấy ngày nay. Một số đá quý tổng hợp được thường xuyên gặp hơn bao gồm:
 

KIM CƯƠNG TỔNG HỢP (ĐIỀU NÀY KHÔNG ĐƯỢC THƯỜNG XUYÊN GẶP)

Những viên kim cương, được trồng trong phòng thí nghiệm, chia sẻ hầu hết các đặc điểm của các đối tác tự nhiên của họ: họ là bản chất carbon. lắng đọng hơi hóa học (CVD) - tăng trưởng kim cương trong một buồng chân không do một phản ứng hóa học trong đó phát hành các nguyên tử carbon kết tủa trên hạt giống kim cương tấm.
 

Áp suất cao, nhiệt độ cao (HPHT) - kim cương tăng trưởng từ một dòng chảy mà tan carbon ở nhiệt độ cao hơn, và những viên kim cương hình thành các tinh thể hạt giống trong một phần nhiệt độ thấp hơn của buồng tăng trưởng.

CORUNDUM TỔNG HỢP (PHỔ BIẾN RỘNG RÃI)

Corundum tổng hợp, trong đó bao gồm ruby ​​và sapphire, có thể được thực hiện bởi số lượng lớn nhất của quy trình. Bởi vì điều này, corundum tổng hợp có sẵn tại nhiều mức giá, từ rất phải chăng và rất đắt tiền.

Ruby - vào cuối năm 1800, đã trở thành những viên đá quý ruby ​​đầu tiên được tạo ra trong phòng thí nghiệm của Auguste Verneuil. Năm 1902, ông công bố sự phát triển của quá trình nóng-fusion của mình để tổng hợp đá quý tuyệt đẹp này. 
 

Sapphire - một trong những ví dụ sớm nhất của saphia tổng hợp trong phần gốc của nouveau nghệ thuật và đồ trang sức nghệ thuật trang trí.Nhiều saphia tổng hợp vẫn được thực hiện bởi ngọn lửa nhiệt hạch, nhưng saphia flux trồng đã có từ những năm 1960. Flux-phát triển, kéo và saphia tổng hợp thủy nhiệt có thể được thay thế rất có sức thuyết phục đối với những viên đá quý tự nhiên. Thay đổi màu sapphire tổng hợp, làm bắt chước alexandrite, đã được phổ biến kể từ đầu những năm 1900. Vùi do gây ra hiệu ứng sao trong một số ruby ​​tổng hợp và sapphire.

NGỌC LỤC BẢO TỔNG HỢP (PHỔ BIẾN RỘNG RÃI) VÀ BERYLL KHÁC (HIẾM)

Beryl tổng hợp có sẵn trong nhiều màu sắc bao gồm màu vàng, đỏ, xanh dương (aquamarine) và xanh (ngọc lục bảo). Vào cuối những năm 1980 và 1990, Nga đã trở thành một nhà sản xuất quan trọng của những đá quý tổng hợp và vẫn là nhà cung cấp chính của đá quý thủy nhiệt lớn như beryl tổng hợp và corundum tổng hợp, cùng với những người khác như kim cương tổng hợp và alexandrite tổng hợp.

Emerald - trong những năm cuối thập niên 1930, các nhà khoa học cuối cùng đã tổng hợp được một phiên bản thông-trưởng lợi nhuận thương mại của đá quý màu xanh lá cây sâu mong muốn này. Ngọc lục bảo tổng hợp thủy nhiệt cho đồ trang sức đã vào hiện trường vào năm 1960.

QUARTZES TỔNG HỢP (PHỔ BIẾN RỘNG RÃI)

Gem-chất lượng thạch anh, như citrine, thạch anh hồng, thạch anh ám khói và thạch anh tím, là hấp dẫn. Nhưng tự nhiên thạch anh đá quý chất lượng là dồi dào nên khan hiếm không phải là lý do mà các nhà nghiên cứu đã đi đến những rắc rối của việc phát triển một cách tổng hợp đá quý chất lượng thạch anh. Lý do là nó đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ. Nó có thể tạo ra dòng điện khi nó được đặt dưới áp lực và có thể dao động trong phản ứng chính xác với dòng điện xoay chiều.Những đức tính được đưa vào sử dụng thực tế trong đồng hồ, đồng hồ, thiết bị thông tin liên lạc, các bộ lọc, và tạo dao động. Amethyst: thạch anh tím và thạch anh tổng hợp khác giống Lab trồng tìm thấy con đường của họ thành đồ trang sức sau khi được phát triển cho các ứng dụng công nghiệp. Thạch anh thủy nhiệt đầu tiên xuất hiện trong các phòng thí nghiệm trong những năm 1890. Nó không phải cho đến khi chiến tranh thế giới II rằng thạch anh tổng hợp được sử dụng rộng rãi thương mại.
 

SPINEL SYNTHETIC (PHỔ BIẾN RỘNG RÃI)

Đầu thế kỷ XX, các nhà nghiên cứu đang cố gắng trồng sapphire màu xanh tổng hợp được sản xuất tổng hợp spinel màu xanh do tai nạn. Kể từ đó, spinel tổng hợp được sử dụng phổ biến như là một thay thế cho nhiều đá quý tự nhiên. Trong những năm 1990, một do Nga chế tạo, thông-spinel tổng hợp trồng mới đã được giới thiệu trong một loạt các màu sắc bao gồm màu đỏ, một màu không phổ biến rộng rãi thông qua các quá trình ngọn lửa nhiệt hạch lớn hơn.

OPAL TỔNG HỢP (THỈNH THOẢNG NHÌN THẤY)

Trong năm 1970, Công ty phát triển Gilson một quá trình ba bước để đảm opal tổng hợp thuyết phục. Đầu tiên, các lĩnh vực vi của silica được tạo ra thông qua sự kết tủa. Tiếp theo, các lĩnh vực giải quyết trong nước có tính axit trong hơn một năm. Cuối cùng, một báo thủy tĩnh hợp nhất các lĩnh vực mà không bóp méo sự sắp xếp chồng lên nhau tạo opal của play-of-color.

ALEXANDRITE TỔNG HỢP (HIẾM)

Vì không có đủ alexandrite tự nhiên để đáp ứng nhu cầu, tổng hợp khác nhau đã xuất hiện trên thị trường trong vài thập kỷ qua. Alexandrite đã được tổng hợp bởi một số quy trình khác nhau, bao gồm cả Czochralski, khu nổi, và thông lượng. Ngoài ra, corundum tổng hợp với màu sắc thay đổi thường được sử dụng để bắt chước alexandrite tự nhiên. Trong những dịp hiếm hoi, tổng hợp màu sắc thay đổi spinel có thể gặp phải trên thị trường.