CC BY
90
Тимофеева М.В. ©
Студент, кафедра Технология обработки драгоценных камней и металлов, Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова
СИНТЕТИЧЕСКИЕ АЛМАЗЫ: ПРОИЗВОДСТВО, ПЕРСПЕКТИВЫ
Аннотация
В статье описываются исследования по методам производства синтетических алмазов в различных условиях. Выявленные основные методы, применяемые для промышленного производства и их характеристики. Проанализирован рынок производства синтетических алмазов, определены основные производители, сфера применения синтетических алмазов и динамика объемов их производства. Выявлены перспективы дальнейшего развития производства синтетических алмазов, отмечены угрозы направленные на рынок ювелирных природных алмазов.
Ключевые слова: синтетические алмазы, производство, методы, перспективы.
Keywords: synthetic diamond, production, methods, prospects.
В последние годы на мировом алмазно-бриллиантовом рынке (МАБР) произошли существенные изменения, большое влияние на характер которых оказали такие процессы, как глобализация, совместные действия государств в борьбе против терроризма и теневой экономики, рост и укрепление национального самосознания и осознание национальных интересов в алмазном бизнесе ряда государств юга Африки, а также развитие мирных процессов и стабилизация внутриполитического положения одного из ведущих производителей алмазов в мире - Республики Ангола. Развитие процессов глобализации, ужесточение требований антимонопольного законодательства и повышение прозрачности бизнеса, а также усиление контроля за движением алмазных и финансовых потоков, полученных от реализации камней, формируют новый облик алмазного рынка. С другой стороны, лидерство в алмазной индустрии будущего будет принадлежать компаниям, вертикально интегрирующим свою деятельность и внедряющим передовые методы сбыта.
Впрочем, совсем не очевидно, что синтетические алмазы станут популярнее, если их цены снизятся еще. Тем более что это сможет пошатнуть цены на натуральные камни. У рынка перед глазами есть пример искусственных сапфиров, которые применяются в ювелирном производстве уже не один десяток лет. Производство синтетических сапфиров сегодня в сотню раз превышает добычу натуральных камней, при этом цена природных сапфиров последние 30 лет продолжает расти. Сегодня искусственный камень стоит около $0,2 за карат, тогда как натуральный - $11 тысяч.
Производство синтетических алмазов привело к снижению цен на натуральные технические алмазы, в частности на алмазы типа борт. Так, в США до 1959 г. стоимость 1 кар алмазов типа борт составляла 4,5 долл., после 1959 г. — 3,5, а с 1964 г. — 2,8 долл. Снизились также цены на синтетические алмазы до 2,65 долл. за 1 кар.
Всегда существовала необходимость получить алмаз лабораторным способом, и, желательно, недорогим. Первые документально зафиксированные опыты над алмазами относятся к 1694 году. Флорентийские ученые Аверани и Тарджиони продемонстрировали с помощью зажигательного стекла, что алмаз горит, если его нагреть до достаточно высокой температуры. На протяжении последующих веков велись непрерывные эксперименты по исследованию самого прочного в мире минерала (И. Ньютон, А. Лавуазье, С. Теннант, Х. Дэви, М. Фарадей, Г. Розе), после которых стало ясно, что «величайшая драгоценность» в химическом отношении полностью аналогична графиту, углю и саже. Экспериментаторы, разумеется, пытались получить эту «драгоценность» из указанных веществ (В. Каразин, Б. Хэнней, К.
©© Тимофеева М.В., 2014 г.
Хрущов, А. Муассан). Однако по причине почти полного отсутствия информации о физикохимических свойствах алмаза и графита и несовершенства техники того времени цель так и не была достигнута. Лишь в 1939 году молодой сотрудник Института химической физики АН СССР Овсей Лейпунский выполнил расчет линии равновесия графит-алмаз. Эта работа впервые обозначила возможные способы промышленного получения камня. Лейпунский рассчитал оценочные значения давления и температуры, необходимые для осуществления превращения графита в алмаз. Впоследствии его расчеты были несколько уточнены и подтверждены экспериментально.
Следующим этапом на пути к решению проблемы получения алмаза явилась разработка аппаратуры, обеспечивающей создание и поддержание в течение длительного интервала времени необходимых высоких давлений и температур.
Сегодня у алмазов две основных сферы применения в промышленности. В первую очередь - оборудование: режущее, абразивное, буровое. Использование алмазного порошка или других форм значительно усиливает свойства режущей поверхности. На эти цели, как правило, идут синтетические алмазы размером до 1 карата, любого цвета и качества. Другой сектор -оптика и высокотехнологичное производство, в котором находит применение высокая теплопроводность алмаза. Это пока небольшой (около 5%), но очень перспективный рынок -большинство современных разработок в области синтетических алмазов идут именно в этом направлении.
В промышленном количестве выращивают только мелкие камни диаметром до 0,6 мм, используемые в качестве сырья для изготовления абразивного инструмента. Цены на них незначительно упали после освоения данной технологии и составляют около 10 центов за карат. Снижение цен на ювелирные алмазы не предвидится, поскольку их выращивание обходится довольно дорого.
Производство синтетических алмазов привело к снижению цен на натуральные технические алмазы, в частности на алмазы типа борт. Так, в США до 1959 г. стоимость 1 кар алмазов типа борт составляла 4,5 долл., после 1959 г. — 3,5, а с 1964 г. — 2,8 долл. Снизились также цены на синтетические алмазы до 2,65 долл. за 1 кар.
Объем потребления алмазов в промышленности очень велик - около 5 млрд каратов, и 99,99% этого рынка приходится именно на искусственные камни. Заметных производителей -около десятка, крупнейший из которых - дочерняя компания De Beers, Element Six. Объемы потребления алмазов в Китае ежегодно увеличиваются на 25%. К концу 2015 года спрос на алмазы в Китае может превысить спрос на них в США.
А согласно последним проведенным маркетинговым исследованиями, 70% опрошенных ценителей украшений из алмазов предпочтут искусственный камень натуральному. Основным доводом в пользу искусственного заменителя, конечно, служит его цена.
Литература
1. «Технические алмазы позволяют находить революционные решения» от 25.04.2011. www. Rough and Polished.ru.
2. Николаев М.В., Лаврентьев С.С., Григорьева Е.Э. Стратегические задачи производства алмазов технического назначения^ Доклады Х! Международной конференции «Инновационный потенциал, состояние и тенденции развития экономики, проектном менеджменте, образовании»(30-31 октября 2013г).: Доклады: В3т. Т.1./С-Пб.:Ваш полиграфический партнер, 2013. -С.273-278.
3. Николаев М.В., Лаврентьев С.С., Григорьева Е.Э. Ценовая конъюнктура алмазов технического назначения \\ Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. Москва.- 2013.-№11. - С. 255-259.
