Синтетические алмазы

Драгоценный природный алмаз хоть и имеет простой состав который представляет из себя одну из двух модификаций чистого кристаллического углерода но сделать искусственный алмаз не так просто. Углерод не переходит в жидкое состояние при нагреве так как он соединяясь с кислородом начинает гореть даже не начав плавится.
В 1880 году Хенней сделал попытку чтобы проверить один метод получения искусственных алмазов. Хенней взял за основу свойство углеродосодержащего газа при нагревании под давлением при наличии калия, лития, натрия или магния водород соединяется с металлом, а углерод оседал в виде твёрдых чешуек. Хенней подумал, что таким образом возможно углерод будет кристаллизоваться в форме алмаза. Однако трубки не выдерживали и взрывались от высокого давления которое создавалось высокой температурой. Экспериментальным путём используя всё более толстые трубки и различные исходные материалы Хенней пришёл к выводу, что только литий даёт существенный результат. Он взял 4 мг лития и смесь из 90 процентного парафинового спирта и 10 процентного очищенного костяного масла и в результате получил твёрдую однородную массу прилипшую к стенкам и ко дну трубки. Сняв эту массу и размельчив её Хенней в ней обнаружил мелкие кусочки которые оказались алмазами.

Синтетические алмазы производство
Природные и синтетические алмазы почти не различимы

Это подтвердил анализ проведённый в британском музее естественной истории хранитель минералов Стори Мэскилин. Однако в то время еще не было современного оборудования и совершенных способов определения кристаллических структур таких как Х-лучей. В 1943 году в Британском музее естественной истории в отделе минералов были обнаружены двенадцать небольших частиц с этикеткой на которой указывалось, что эти частицы были представлены Хеннеем в музей в 1880 году. Но к сожалению эти частицы не были внесены в главный реестр отдела минералов и не было к ним каких-либо пояснительных записок от Стори-Мэскилина кроме описания этих частиц. Поэтому не совсем ясно на самом ли эти частицы получил в своём опыте Хенней или нет. Исследователи решили что именно эти частицы получил Хенней так как по описанию Стори-Мэскилина они были схожи, у них была необычная полосчатость на плоскостях спайности. 1о частиц были простыми алмазами, 1 частица оказалась очень редким алмазом и 1 частица тёмно жёлтого цвета с двупреломлением оказалась керамическим веществом.
Немного позже Муссан начал изучать способность углерода растворяться в различных расплавленных металлах и надеялся, что при охлаждении такого металла будут образовываться кристаллы алмазов. Муссан помещал в электрическую печь угольный тигель в котором содержался углерод и чистое железо. При расплавлении железа углерод насыщал его. Затем эту расплавленную массу резко погружал в расплавленный свинец и ждал пока вся масса остынет. После этого остывшую массу обрабатывал кислотами и из метала освобождались маленькие частицы. В итоге этими частицами оказались алмазы так как ими Муссан поцарапал полированный рубин. Эти частицы имели удельный вес от 3 до 3,5, а при сжигании этих частиц в кислороде появлялась двуокись углерода.
В 1918 году Патерсон сделал сообщение на Бейкеровской лекции о разных опытах которые он провёл проверяя предыдущих исследователей. При этих опытах он применял новейшее оборудование тех лет. В результате он пришёл к выводу, что все ошибались так как в трубках не могло создаваться высокое внутреннее давление из-за того, что при высокой температуре водород улетучивался через металлические стенки трубки.
В 1955 году компания Дженерал электрик заявила о успешном получение искусственных алмазов. Делая различные расчёты и опыты при равновесном соотношение между алмазом и графитом специалисты пришли к выводу, что технология производства синтетических алмазов ещё не совершенна так как изготовление искусственного алмаза возможно только при температуре более 2775 градусов и давлении более 100 т/кв.см. Вскоре Бриджмен сделал оборудование для производства искусственных алмазов которое могло на протяжении нескольких часов выдерживать давление около 175 т/кв.см.
Позже стало известно, что технологии синтетических алмазов из графита велась параллельно сразу в нескольких различных компаниях. 15 февраля 1953 года одна шведская фирма делая синтез алмаза получила таким образом 40 мелких алмазов. Однако до сих пор превратить графит в хорошие искусственные алмазы технология не позволяет. После этого начали изучать различные катализаторы в тонком слое раствора которого и происходил рост алмаза. В 1970 году был получен первый алмаз весом около 1 карата. Однако стоимость получения такого кристалла намного больше стоимости природного алмаза.