दुनिया के सबसे बड़े हीरे कैसे और कहां उगाए जाते हैं

सेंट पीटर्सबर्ग के आसपास के क्षेत्र में सबसे बड़े और उच्चतम-गुणवत्ता वाले कृत्रिम हीरे आज सेस्ट्रोसेट्स्क के आसपास के क्षेत्र में उगाए जाते हैं। हम रूसी कंपनी एनडीटी के बारे में बात करेंगे और हमारे आज के प्रकाशन में लड़कियों के सबसे अच्छे दोस्त कैसे पैदा होते हैं।



रूसी कंपनी न्यू डायमंड टेक्नोलॉजी (NDT) के हांगकांग इंटरनेशनल जेमोलॉजिकल इंस्टीट्यूट (IGI) द्वारा 10.02 कैरेट, रंग E और शुद्धता VS1 को रिकॉर्ड करने वाले सिंथेटिक हीरे के लिए एक प्रमाण पत्र जारी किया गया था। गहने की दुनिया के लिए ऐसी विशेषताओं वाले रत्न काफी तुच्छ घटना हैं, लेकिन 32-कैरेट सिंथेटिक हीरे से बना कृत्रिम पत्थर सिंथेटिक हीरे के बाजार के लिए एक घटना है, और यह एक अनूठी घटना है।



जिस उत्पादन पर रिकॉर्ड क्रिस्टल विकसित करना संभव था, वह Sestroretsk के पास प्रौद्योगिकी पार्कों में से एक में एक छोटी कार्यशाला में केंद्रित है। उद्यम की क्षमताएं तीन दर्जन से अधिक हाइड्रोलिक प्रेस द्वारा सीमित हैं, जिसके अंदर उच्च तापमान और दबाव में माइक्रोन द्वारा माइक्रोन, उच्चतम गुणवत्ता के हीरे विकसित होते हैं। प्रत्येक प्रेस के लिए नियंत्रकों के नियंत्रण कक्ष पर, वर्तमान पैरामीटर परिलक्षित होते हैं। “हीरे के संश्लेषण के सामान्य सिद्धांत अच्छी तरह से ज्ञात हैं और उद्योग में आधी सदी से अधिक समय से उपयोग किए जा रहे हैं। लेकिन संश्लेषण मोड का विवरण हमारी कंपनी के बारे में पता है, "उत्पादन निर्देशक रोमन कोलैडिन ने कहा। "... सटीक एयर कंडीशनर एक डिग्री के दसियों की सटीकता के साथ कार्यशाला में एक माइक्रॉक्लाइमेट बनाए रखते हैं। इसके अलावा, यहां तक ​​कि एक छोटे से मसौदे से तापमान शासन में अवांछनीय विचलन हो सकता है,जो हीरे की गुणवत्ता को काफी कम कर सकता है, ”विशेषज्ञ कहते हैं।



इतिहास में एक संक्षिप्त भ्रमण

कृत्रिम हीरे को संश्लेषित करने का पहला प्रयास XVIII सदी के अंत में किया गया था, जब वैज्ञानिक अंतिम निष्कर्ष पर पहुंचे कि कार्बन हीरे का आधार है। 19 वीं शताब्दी के अंत के बाद से, वैज्ञानिकों ने कार्बन (कोयला या ग्रेफाइट) के सस्ते और सस्ते रूपों को एक कठिन और चमकदार हीरे में बदलने की कोशिश की है। सफलता के बयान कई प्रसिद्ध वैज्ञानिकों ने किए हैं, जिनमें फ्रांसीसी रसायनज्ञ हेनरी मोइसन और ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी विलियम क्रुक शामिल हैं। कुछ समय बाद, यह पाया गया कि उनमें से कोई भी परिणाम का वास्तविक प्रमाण प्रस्तुत नहीं कर सका। दुनिया को प्रस्तुत पहला कृत्रिम हीरा 1954 में जनरल इलेक्ट्रिक की प्रयोगशाला में प्राप्त किया गया था।

दिलचस्प है, जीई में सिंथेटिक हीरे का उत्पादन करने की प्रक्रिया में, वे "तकनीक" द्वारा निर्देशित थे जो प्रकृति स्वयं उपयोग करती है। जैसा कि विशेषज्ञों ने तर्क दिया, प्राकृतिक हीरे लगभग 1300 ° C के तापमान पर बनते हैं और लगभग 50,000 atm के दबाव में बनते हैं। पृथ्वी की सतह के नीचे सैकड़ों किलोमीटर की गहराई पर ग्रह के मेंटल की मोटाई में। लैमप्रोइट्स, किम्बरलाइट्स और अन्य आग्नेय चट्टानें क्रिस्टल को सतह पर ले जाती हैं। प्रयोगशाला स्थितियों में वर्णित स्थितियों का अनुकरण करने के लिए, जीई विशेषज्ञों ने एक प्रेस का उपयोग किया, जो एक सेल को निचोड़ता था, जिसके अंदर ग्रेफाइट और एक लोहे-निकल-कोबाल्ट पिघलते हैं, जो एक उत्प्रेरक और विलायक के रूप में काम करते थे, रखा गया था।

जीई विशेषज्ञों ने अपनी तकनीक को एचपीएचटी (उच्च दबाव उच्च तापमान) कहा। समय के साथ, यह वह था जिसे सस्ती तकनीकी हीरे और हीरे के पाउडर प्राप्त करने के आधार के रूप में लिया गया था।

आज हीरे कैसे उगाए जाते हैं।

कृत्रिम हीरे का औद्योगिक उत्पादन आज मुख्य रूप से दो तकनीकों में से एक पर आधारित है - उपरोक्त एचपीएचटी तकनीक और सीवीडी तकनीक। कम आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले विदेशी तरीके हैं, जैसे कि एक विस्फोट में ग्रेफाइट से हीरे के नैनोक्रिस्टल का संश्लेषण या अल्ट्रासोनिक cavitation के प्रभाव में कार्बनिक सॉल्वैंट्स में ग्रेफाइट कणों के निलंबन से माइक्रोन हीरे के उत्पादन की प्रयोगात्मक विधि।

HPHT

प्रौद्योगिकी उच्च तापमान (वांछित ढाल के साथ लगभग 1500 डिग्री सेल्सियस) पर हीरे के एकल क्रिस्टल बढ़ने की प्रक्रिया में कम हो जाती है और उच्च दबाव (50 high70 हजार एटीएम)। एक हाइड्रोलिक प्रेस एक विशेष कंटेनर को संपीड़ित करता है, जिसके अंदर एक धातु पिघलता है (लोहा, निकल, कोबाल्ट, आदि) और ग्रेफाइट। सब्सट्रेट पर, एक या अधिक बीज रखे जाते हैं - हीरे के छोटे क्रिस्टल। चेंबर के माध्यम से एक विद्युत प्रवाह बहता है, पिघल को वांछित तापमान तक गर्म करता है। इन परिस्थितियों में, धातु हीरे के रूप में बीज पर कार्बन के क्रिस्टलीकरण के लिए एक विलायक और उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। एक बड़े या कई छोटे क्रिस्टल बढ़ने की प्रक्रिया औसतन 12-13 दिनों तक चलती है।



कृत्रिम हीरे और हीरे की धूल का औद्योगिक उत्पादन आज प्रति वर्ष अरबों कैरेट तक पहुंच जाता है। 1970 के दशक में, एचपीएचटी तकनीक का उपयोग करते हुए, उन्होंने 1 कैरेट तक के मध्यम-गुणवत्ता वाले गहने पत्थरों का निर्माण करना भी सीखा।

सीवीडी

1960 के दशक के बाद से, दुनिया में अग्रणी प्रयोगशालाएं एक वैकल्पिक, कम खर्चीली हीरे के संश्लेषण की तकनीक - CVD (रासायनिक वाष्प जमाव, गैस वाष्प जमाव) का विकास कर रही हैं। संश्लेषण प्रक्रिया में, हीरे हाइड्रोकार्बन गैस से 600-700 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होने वाले एक सब्सट्रेट पर जमा होते हैं, जिसे माइक्रोवेव विकिरण का उपयोग करके या उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है। जब सिलिकॉन या पॉलीक्रिस्टलाइन हीरे पर जमा किया जाता है, तो एक पॉलीक्रिस्टलाइन वेफर प्राप्त किया जाता है, जिसका इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रकाशिकी में सीमित उपयोग होता है। विकास दर 0.1 से 100 /m / h है। प्लेटों की मोटाई आमतौर पर 2-3 मिमी तक सीमित होती है, इसलिए इसमें से काटे गए हीरे को गहने के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन एक नियम के रूप में, उनका आकार 1 कैरेट से अधिक नहीं होता है।



2000 के दशक की शुरुआत में इस संश्लेषण विधि की क्षमताओं ने डे बीयर्स औद्योगिक समूह के सदस्य तत्व छह जैसे छोटे स्टार्टअप और बड़ी कंपनियों का बहुत ध्यान आकर्षित किया।



एचपीएचटी पद्धति की क्षमता तब तक रही है जब तक हाल ही में बहुत कम आंका नहीं गया। "जब हमने कई साल पहले उपकरण खरीदे थे, तो हम सभी ने सर्वसम्मति से कहा था कि औद्योगिक प्रेस केवल हीरे पाउडर के संश्लेषण के लिए उपयुक्त हैं," निकोलाई खिखिनशाविली कहती हैं। सभी का ध्यान और संसाधन मुख्य रूप से सीवीडी पद्धति में सुधार लाने पर केंद्रित थे। उसी समय, एचपीएचटी तकनीक को आला माना गया था, क्योंकि अधिकांश विशेषज्ञों का बस यह विश्वास नहीं था कि इसका उपयोग पर्याप्त रूप से बड़े और उच्च-गुणवत्ता वाले क्रिस्टल को विकसित करने के लिए किया जा सकता है। और फिर भी, निकोले के अनुसार, एनडीटी विशेषज्ञ अपनी स्वयं की संश्लेषण तकनीक का प्रस्ताव करने में सक्षम थे, जो उन्हें ऐसी गुणवत्ता और आकार के हीरे प्राप्त करने की अनुमति देता है, जो इस बिंदु तक केवल प्राकृतिक क्रिस्टल के साथ काम करके हासिल किया जा सकता है। प्रौद्योगिकियों को काटने के बारे में,फिर प्रयोगशाला में उगाया जाता है, और प्राकृतिक हीरे बिल्कुल उसी तरह संसाधित होते हैं।





निकोलाई ने कहा, "बेशक, हम केवल 5-6 कैरेट से बड़े हीरे उगाने वाले एकमात्र व्यक्ति नहीं हैं।" - लेकिन पूरी तरह से सभी कंपनियां आज "तीन में से दो" के सिद्धांत का पालन करती हैं: बड़े, उच्च गुणवत्ता वाले, व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य। हमारी कंपनी एक सस्ती कीमत पर उच्च गुणवत्ता वाले हीरे के बड़े क्रिस्टल का उत्पादन करने के लिए प्रौद्योगिकी में महारत हासिल करने वाली पहली कंपनी थी। 32 प्रेस हमें प्रति माह लगभग 3,000 कैरेट बढ़ने की अनुमति देते हैं, और एक ही समय में, बहुत उच्च गुणवत्ता वाले सभी पत्थर रंग श्रेणियों डी, ई, एफ और शुद्धतम आईएफ से एसआई तक की शुद्धता के हीरे हैं, मुख्य रूप से II। हमारे 80% उत्पाद 0.5 से 1.5 कैरेट वजन के गहने हीरे हैं, हालांकि तकनीकी क्षमता हमें किसी भी आकार के कस्टम-निर्मित हीरे विकसित करने की अनुमति देती है। ” जो कुछ कहा गया था, उसके सबूत के रूप में, निकोलाई ने संवाददाताओं को एक 10-रूबल के सिक्के का आकार दिखाया: "यह एक, उदाहरण के लिए, 28 कैरेट है।काटने के बाद, हमें 15 कैरेट का हीरा मिलता है। ”



2000 के दशक की शुरुआत से, वैश्विक हीरा एकाधिकार, डी बीयर्स चिंता, ने हीरे के गहने बाजार में प्रवेश करने की संभावना के बारे में चिंता व्यक्त की है, जो प्रबंधन के अनुसार, अपने व्यवसाय को कमजोर कर सकता है। लेकिन, जैसा कि समय ने दिखाया है, सिंथेटिक हीरे प्राकृतिक पत्थरों के प्रतियोगी नहीं हैं, क्योंकि वे तुलना में गहने बाजार के एक नगण्य अंश पर कब्जा कर लेते हैं। इसके अलावा, उनकी उत्पादन प्रौद्योगिकियों में सुधार के दौरान, अनुसंधान विधियों का विकास किया गया, जिससे सिंथेटिक हीरे की आत्मविश्वास और सटीक पहचान करना संभव हो गया। संश्लेषण की विशिष्ट विशेषताओं के बीच धातु समावेशन कहा जाना चाहिए, और अलौह हीरे में - आसानी से परिभाषित विकास क्षेत्रों। इसके अलावा, यूवी किरणों में प्राकृतिक हीरे की तुलना में एचपीएचटी, सीवीडी तकनीक का उपयोग करके प्राप्त कृत्रिम पत्थरों में अलग-अलग लुमिनेशन पैटर्न होते हैं।



"उपभोक्ता बड़े हीरे के बारे में क्या सोचते हैं?" काफी अनुकूलता से, निकोलाई कहते हैं, "विशेष रूप से आधुनिक युवा, जिनके लिए यह महत्वपूर्ण है कि ये हीरे संघर्ष-मुक्त हैं और प्रकृति में हस्तक्षेप के बिना उच्च तकनीक का उपयोग कर लोगों द्वारा बनाए गए हैं।" खैर, और, महत्वपूर्ण बात यह है कि ऐसे पत्थरों की लागत लगभग आधी है। बेशक, प्रमाण पत्र को प्रतिबिंबित करना चाहिए कि पत्थर बड़े हो गए हैं, लेकिन यह स्पष्ट है कि इस तरह के हीरे के साथ अंगूठी के मालिक को प्रमाण पत्र ले जाने की आवश्यकता नहीं है! उसी समय, भौतिक और रासायनिक गुणों के संदर्भ में, NDT प्रयोगशाला में उगाए गए हीरे प्राकृतिक के समान हैं, ”विशेषज्ञ ने निष्कर्ष निकाला।

हीरे और नाइट्रोजन के बीच क्या आम है

नाइट्रोजन सामग्री के आधार पर, हीरे को दो मुख्य प्रकारों में से एक को सौंपा जा सकता है। टाइप I हीरे में 0.2% तक नाइट्रोजन शामिल है, जिनमें से परमाणु समूहों (Ia) या व्यक्तिगत रूप से (Ib) में क्रिस्टल जाली साइटों में स्थित हैं। इस विशेष प्रकार के हीरे प्राकृतिक हीरे (98%) के बीच प्रबल होते हैं। ज्यादातर, ऐसे पत्थर बेरंग नहीं होते हैं। प्रकार IIa हीरे में लगभग कोई नाइट्रोजन नहीं होता है (0.001% से कम)। प्राकृतिक खनिजों के दायरे में ऐसे क्रिस्टल दुर्लभ हैं, केवल 1.8%। वस्तुतः नहीं (0.2% मामलों में) बोरान (IIb) के मिश्रण के साथ नाइट्रोजन मुक्त हीरे नहीं पाए जाते हैं। क्रिस्टल जाली के नोड्स में बोरॉन परमाणु अपनी विद्युत चालकता निर्धारित करते हैं और हीरे को एक नीली रंगत देते हैं।

औद्योगिक उत्पादन में हीरे

NDT और इसी तरह की कंपनियों के लिए आभूषण हीरे एक बहुत ही लाभदायक व्यवसाय हैं, लेकिन आज एक और अलग, अधिक प्राथमिकता और, सभी संभावना में, दीर्घकालिक प्रवृत्ति स्पष्ट रूप से दिखाई देती है। NDT के तकनीकी निदेशक अलेक्जेंडर कोलैडिन दोहराना पसंद करते हैं: "यदि आप हीरे से कुछ और नहीं बना सकते, तो हीरा बनाइए।" वास्तव में, उद्योग बड़े, उच्च गुणवत्ता वाले सिंथेटिक हीरे के लिए सबसे आशाजनक बाजार दिशा है। "एक भी प्राकृतिक हीरे का उपयोग विशेष प्रकाशिकी या इलेक्ट्रॉनिक्स में नहीं किया जा सकता है," अलेक्जेंडर कोलैडिन कहते हैं, "क्योंकि शुरू में उनमें बहुत सारे दोष हैं। लेकिन हमारे उत्पादन के हीरों से काटे गए प्लेटों में लगभग पूर्ण क्रिस्टल जाली होती है। इसलिए, कुछ शोध संगठन जिनसे हम अध्ययन के लिए अपने नमूने प्रदान करते हैं,वे प्राप्त माप परिणामों में शायद ही विश्वास करते हैं - वे आदर्श के बहुत करीब हैं। इसी समय, एक और महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त करना संभव है - विशेषताओं की पुनरावृत्ति सुनिश्चित करने के लिए, जो कई औद्योगिक क्षेत्रों के लिए मूलभूत महत्व का है। हीरे एक प्रकार के हीट सिंक हैं, विशेष प्रकाशिकी और सिंक्रोट्रॉन के लिए खिड़कियां हैं, यह पावर माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक है, जिसके निर्माण और सुधार अब दुनिया भर में काम कर रहे हैं। ”जिसके निर्माण और सुधार पर वे अब पूरी दुनिया में काम कर रहे हैं। ”जिसके निर्माण और सुधार पर वे अब पूरी दुनिया में काम कर रहे हैं। ”

कंपनी के बजट के राजस्व पक्ष का शेर का हिस्सा अभी भी गहने हीरे द्वारा प्रदान किया जाता है। इसी समय, उभरती प्रवृत्तियों का सुझाव है कि आने वाले वर्षों में विशेष प्रकाशिकी, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक और अन्य उच्च तकनीक वाले औद्योगिक क्षेत्रों के लिए सिंथेटिक हीरे और हीरे की प्लेटों की मांग उत्तरोत्तर बढ़ेगी।

“औद्योगिक क्षेत्र अब तक हमारे उत्पादन का 20% हिस्सा है, लेकिन तीन साल में हम इसे बढ़ाकर 50% करने की योजना बना रहे हैं, खासकर जब से मांग तेजी से बढ़ रही है। अब हम मुख्य रूप से 4 x 4 और 5 x 5 मिमी प्लेट बनाते हैं, क्रम से कई 7 x 7 और 8 x 8 मिमी और यहां तक ​​कि 10 x 10 मिमी काटते हैं, लेकिन बड़े पैमाने पर उत्पादन के बारे में बात करना जल्दबाजी है। हमारा अगला लक्ष्य, निकोलाई खिखिनशविली का कहना है, इंच के हीरे के आवेषण के निर्माण के लिए संक्रमण है। यह "सुनहरा आकार" और आवश्यक न्यूनतम है, जो बड़े पैमाने पर इलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टिकल उद्योग में मांग में है। और ऐसी प्लेटों को प्राप्त करने के लिए, आपको एक हीरे के क्रिस्टल को एक सौ कैरेट वजन के बढ़ने की आवश्यकता है। " वे इस वर्ष के अंत तक एनडीटी को ऐसी प्लेटों का पहला "प्रोटोटाइप" प्रदान करने की योजना बनाते हैं।

_{स्रोत}

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Source: https://habr.com/ru/post/hi393875/