Les premières preuves de la création de diamants synthétiques par des scientifiques remontent à la fin du XIXème siècle et aux années 1920; toutefois, ces premières créations ont été analysées mais non confirmées. Enfin, dans les années 1940, des scientifiques américains, suédois et russes ont commencé à cultiver officiellement des diamants créés en laboratoire à l’aide des procédés HPHT et DVC. Vers 1953, les premiers petits cristaux de diamants synthétiques ont été documentés. La production de diamants manufacturés de plus grande taille pour la fabrication des bijoux et à des fins industrielles a commencé au milieu des années 1990.
Loose Diamonds
Diamants de laboratoire
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Diamants de synthèse, aussi appelés diamants de laboratoire, diamants artificiels ou diamants synthétiques, sont créés à l’aide de processus technologiques très avancés dans des conditions de laboratoire strictement contrôlées qui imitent l’environnement dans lequel les diamants naturels se forment dans le manteau sous la croûte terrestre.
Ces dernières années, la prise de conscience des préoccupations éthiques concernant les problèmes humanitaires et écologiques liés à l’extraction des diamants, associée au coût élevé des diamants naturels extrait, a accru la popularité des diamants cultivés en laboratoire.
Si vous envisagez d’acheter un bijou contenant un diamant synthétique, vous serez peut-être intéressé de lire notre guide sur cette alternative fascinante aux diamants naturels:
QUE SONT LES DIAMANTS DE LABORATOIRE, SONT-ILS DE VRAIS DIAMANTS?
Un diamant produit en laboratoire est essentiellement un diamant. Ces pierres précieuses créées en laboratoire sont unique en ce sens qu’il s’agit de diamants en carbone pur présentant caractéristiques optiques à celles de diamants naturels. La seule différence est que ces diamants ne sont pas formés par des processus naturels mais sont créés dans un environnement de laboratoire.
Supposons que vous achetiez votre diamant cultivé en laboratoire auprès d’une source légitime. Dans ce cas, il n’ y a pas réellement de différence entre un diamant d’origine naturelle et un diamant cultivé en laboratoire hormis “l’origine”. De nombreuses personnes pensent à tort que les diamants cultivés en laboratoire sont de “faux” diamants. En réalité, en termes de structure, ils sont identiques aux diamants d’extraction naturelle.
COMMENT SONT CRÉÉS LES DIAMANTS CULTIVÉS EN LABORATOIRE?
Deux méthodes ont été mises au point afin de pouvoir créer des diamants dans des conditions de laboratoire. La méthode HPHT, qui signifie, haute pression et haute température, et la méthode DCV, qui fait référence au dépôt chimique en phase vapeur. Dans les deux procédés, un cristal ou une plaque de diamant est utilisé(e) comme germe pour amorcer la croissance du diamant produit en laboratoire.
COMMENT LES DIAMANTS DE LABORATOIRE SONT-ILS CRÉÉS PAR LA MÉTHODE HPHT?
Le procédé HPHT (haute pression, haute température) est la méthode traditionnelle de fabrication de diamants synthétiques. Le diamant créé en laboratoire est cultivé dans une petite capsule située à l’intérieur d’un mécanisme (une presse) capable de générer des pressions extrêmement élevées. Le diamant artificiel est formé à partir d’un alliage métallique fondu tel que le fer, le nickel ou le cobalt. Dans la capsule, la poudre de diamant est soumise à des pressions et des températures extrêmes qui dissolvent le flux métallique fondu.
Celui-ci se cristallise ensuite pendant plusieurs semaines sur la graine pour former un ou plusieurs cristaux de diamant synthétique. Les diamants naturels extraits des mines sont octaédriques, mais les cristaux de diamant cultivés en laboratoire présentent généralement des faces cubiques ainsi qu’octaédriques.
Infographie sur la fabrication de diamant de laboratoire
COMMENT LES DIAMANTS DE LABORATOIRE SONT-ILS CRÉÉS PAR MÉTHODE DCV?
Le DCV (dépôt chimique en phase vapeur) est la méthode la plus récente de création de diamants synthétiques. Il est également appelé BPHT (croissance à basse pression et haute température). Ce processus scientifique crée le diamant artificiel à l’intérieur d’une chambre à vide remplie de gaz contenant du carbone, tel que le méthane. Une source d'énergie décompose les molécules de gaz et, par ce processus, les atomes de carbone se déplacent vers le bas jusqu’aux plaques de semences de diamant plates.
Comme avec le procédé HPHT, la cristallisation du diamant se produit entre plusieurs semaines et plusieurs mois et c’est le temps laissé pour la croissance qui détermine l’épaisseur du diamant créé. Le nombre de cristaux produits dépend du nombre de plaques d’ensemencement et de la taille de la chambre. Ils ont souvent un bord rugueux de graphite noir et présentent une coloration brune qui peut être éliminée par un traitement thermique avant le facettage du diamant de synthèse.
EN QUOI LES DIAMANTS CRÉÉS EN LABORATOIRE DIFFÈRENT-ILS DES DIAMANTS NATURELS?
Bien que les pierres précieuses soient créées par le même processus primaire et ont la même structure fondamentale, les diamants créés en laboratoire diffèrent des pierres naturelles. La principale différence observable entre les diamants créés en laboratoire et les diamants d’extraction naturelle réside dans la clarté des pierres. Le procédé HPHT est censé produire des diamants beaucoup plus robustes et résistants que les diamants naturelles.
COMMENT FAIRE LA DIFFÉRENCE ENTRE UN DIAMANT CULTIVÉ EN LABORATOIRE ET UN DIAMANT D’EXTRACTION NATURELLE?
Avec l’augmentation de la production de diamants synthétiques destinés à être utilisés en bijouterie, on constate une amélioration considérable de la couleur et de la clarté des diamants créés en laboratoire - et une augmentation du poids en carats. Les gemmologues et les bijoutiers admettent avec l’amélioration de la qualité des diamants fabriqués en laboratoire, il devient plus difficile de différencier ces pierres précieuses produites en laboratoire de leurs homologues naturels car leurs propriétés chimiques et physiques sont similaires.
Toutefois, au cours de ces 30 dernières années, le laboratoire du Gemological Institute of America (GIA) a analysé en profondeur les diamants synthétiques afin de pouvoir les distinguer des diamants naturels. Le GIA indique qu’il n’a vu qu’un petit nombre de diamants cultivés en laboratoire soumis à leur insu pour le rapports de classement officiels.
Ce GIA énumère plusieurs des caractéristiques visuelles distinctives des deux types de diamants synthétiques:
- HPHT Synthétique DCV Synthétique
- Distribution inégale des couleurs / Distribution uniforme des couleurs
- Motifs de grainage / Absence de motif de grainage
- Couleurs inhabituelles de fluorescence
- Motifs de couleurs fluorescents
- Phosphorescence occasionnel
- Inclusion de flux métalliques / Inclusion occasionnelles de points sombres
- Aucun motif de déformation / motif de déformation en bande
- Inscription possible sur la gaine
Ces aspects visuels identifiés par la GIA sont basés sur les caractéristiques affichées par un certain nombre de ces diamants produits en laboratoire. Toutefois, il convient de garder à l’esprit que - comme les diamants naturels - tous les diamants créés en laboratoire ne présentent pas tous les mêmes caractéristiques. Par conséquent, l'identification d’un diamant synthétique doit être basé sur le fait que le diamant présente autant de caractéristiques spécifiées que possible.
Les diamants synthétiques fabriqués par méthode DCV ont des propriétés gemmologiques différentes de celles des diamants créés en laboratoire par méthode HPHT.
Les diamants colorés créés par l’homme en utilisant la méthode HPHT présentent très souvent une coloration inégale. Cela est dû au fait que des impuretés comme l’azote ou le bore sont incorporées au diamant synthétique pendant sa formation. Les diamants naturels présentent parfois un certain zonage de couleur, mais ce n’est pas le cas des diamants créés en laboratoire par la procédé HPHT, qui présentent un motif géométrique. La zonation des couleurs dans les diamants colorés de laboratoire créés par le procédé HPHT est liée au différentes faces cristallines, ce qui donne des motifs différents de ceux des diamants naturels. En revanche, les diamants synthétiques créés par la méthode DCV présentent généralement une coloration relativement uniforme et des motifs de souche en bandes et ils sont d’une clarté avec peu, voire aucune, légère inclusion de de carbone sombre.
Dans les diamants HPHT créés en laboratoire, on peut souvent voir l’inclusion de métal fondant solidifié. Ce métal est noir et opaque en lumière transmise mais présente un éclat presque métallique en lumière réfléchie.Cela est dû à l’alliage du métal de flux utilisé pour faire pousser le diamant créé en laboratoire, qui contient du nickel, du cobalt et du fer. En fait, il est possible de repérer à l’aide d’un aimant les diamants synthétiques présentant une forte proportion d’inclusions métalliques. Les diamants de laboratoire créés par la méthode DCV se forment différemment; ils ne présentent donc pas d’inclusions métalliques. Certains diamants naturels contiennent des inclusions sombres de graphite ou d’un autre minéral, mais ces inclusions n’ont pas d’éclat métallique.
Si l’on examine un diamant naturel entre deux filtres polarisants placés à un angle de 90 degrés, il présente souvent un motif brillant de hachures croisées ou de mosaïques d’interférences ou de “souches” de couleurs. Ce phénomène est dû aux contraintes subies par le diamant naturel lors de sa formation dans le manteau terrestre ou pendant son éruption à la surface. Comme les diamants produits en laboratoire se forment dans un environnement contrôlé, sans fluctuation de la pression ni changement des niveaux de contrainte, ils ne présentent pas de motifs de déformation ou de déformation à bandes faibles.
Le GIA a identifié le problème majeur de la différenciation des minuscules diamants, ou mêlée, qui peuvent inclure à la fois des diamants naturels et des diamants synthétiques créés en laboratoire. Pour aider le commerce de la joaillerie à surmonter ce problème, le GIA a mis au point un instrument automatisé qui permet de tester les minuscules diamants. Dans le cadre de son programme de recherche en cours sur les diamants produits en laboratoire, il a récemment mis en place une installation de croissance DVC qui lui permet de produire leurs propres diamants synthétiques pour des fin d’études.
La meilleure façon pour un consommateur pour savoir si un diamant est naturel ou créé en laboratoire est de toujours demander un certificat lors de l’achat de la pierre précieuse. Vous ne devriez pas acheter de diamants qui ne sont pas accompagnés d’un tel document. Les certificats de diamant (voir ci-dessous) émis par le GIA ou IGI indiqueront si la pierre est un diamant naturel ou créé en laboratoire.
FAQs sur les diamants de laboratoire
QUAND EST-CE QUE LES DIAMANTS CULTIVÉS EN LABORATOIRE ONT-ILS ÉTÉ MIS AU POINT?
QUELLES SONT LES COULEURS DISPONIBLES POUR LES DIAMANTS CULTIVÉS EN LABORATOIRE?
Pour ceux qui apprécient les pierres précieuses de couleur , les diamants créés en laboratoire par le procédé HPHT sont généralement de couleur jaune, jaune-orangé, ou jaune brunâtre. Ils sont tous de type IIb -ce qui est rare chez les diamants naturels. Les diamants bleus créés en laboratoire se forment en ajoutant du bore dans les processus de croissance. Les diamants roses et rouges créés en laboratoire sont moins courants et peuvent être produits en soumettant le cristal après sa croissance à des processus de traitement thermique impliquant un chauffage et des radiations. Les diamants synthétiques HPHT incolore sont difficiles à créer car l’azote doit être exclu du processus de croissance, ce qui nécessite de modifier les conditions et l’équipement de croissance.
Les diamants synthétiques DCV sont généralement grisâtres ou brunâtres. L’ajout d’une petite quantité de bore ou d’azote dans la chambre de croissance permet de créer des diamant jaunes, rose-orange ou bleus. Les cristaux incolores sont plus faciles à produire avec cette méthode, mais leur croissance est plus longue.
On pense que de nombreux diamants incolores créés en laboratoire par DCV étaient à l’origine des cristaux bruns décolorés par un recuit HPHT. Les diamants synthétiques DCV sont le plus souvent de type IIa.
Les diamants de couleur fantasie créés en laboratoire se vendent à des prix comparativement raisonnables par rapport aux diamants naturels ayant une couleur fantasie.
LES DIAMANTS CRÉÉS EN LABORATOIRE SONT-ILS IDENTIQUES AUX DIAMANTS SIMULÉS?
Il existe sans doute une certaine confusion entre les diamants cultivés en laboratoire et les diamants simulés, mais la réponse simple est NON, ils ne sont PAS identiques. Les diamants simulés n’ont pas les mêmes propriétés physiques que les diamants naturels, mais les diamants cultivés en laboratoire ont les mêmes propriétés matérielles et les mêmes éléments que les diamants naturels. Ils proviennent simplement d’un laboratoire et non de la terre.
Les diamants créés en laboratoire sont des pierres précieuses cultivées en laboratoire et constitués d’atomes de carbone réel disposés selon la structure cristalline caractéristiques des diamants naturels. Les simulants de diamants, tels que la zircone cubique et la moissanite, sont des sosies du diamant. Ils ressemblent à l’apparence et aux propriétés des diamants naturels mais ont une structure chimique différente. Ce ne sont pas de véritables cristaux de carbone; ils ne font qu’imiter l’apparence d’un diamant.
Un simulant de diamant peut être artificiel ,naturel ou une combinaison des deux. Bien que leurs propriétés matérielles soient très différentes de celles des diamants naturels ou cultivés en laboratoire, les simulants présentent des caractéristiques spécifiques qui se prêtent à l’imitation. Par une inspection visuelle, les gemmologues qualifiés peuvent principalement distinguer les diamants naturels et synthétiques des simulants de diamants.
LES PROPRIÉTÉS DES DIAMANTS CULTIVÉS EN LABORATOIRE SONT-ELLES SIMILAIRES À CELLES DES DIAMANTS NATURELLES?
Les propriétés des diamants créés en laboratoire dépendent du processus de fabrication. Certains diamants créés en laboratoire ont des propriétés telles que la dureté, la conductivité thermique, et la mobilité des électrons qui sont améliorées par rapport à celles de nombreux diamants formés naturellement. Pour cette raison, les diamants synthétiques sont largement utilisés dans les processus industriels, notamment dans les dissipateurs thermiques, les outils de coupe, de polissage et d'abrasifs.
Les applications électroniques des diamants cultivés en laboratoire sont en cours de développement et les détecteurs de lumière ultraviolette (UV) ou de particules à haute énergie en diamant synthétique sont utilisés dans les installations de recherche à haute énergie. Grâce à leur stabilité thermique et chimique et à leur faible dilatation thermique et à leur grande transparence optique dans une large gamme spectrale, les diamants synthétiques sont en passe de devenir le matériau le plus populaire pour les fenêtres optiques des lasers CO2 de forte puissance et des gyrotrons. On estime que 98% des diamants de qualité industrielle sont désormais cultivés en laboratoire.
LES DIAMANTS DE LABORATOIRE SONT-ILS CHERS?
Un diamant produit en laboratoire est environ 50 à 70% moins cher qu’un diamant d’extraction naturelle de clarté, de taille, de couleur et de dimension équivalentes.
Si les diamants créés en laboratoire sont de plus en plus populaires auprès de ceux qui s’inquiètent de l'éthique de certains aspects de l’extraction du diamant ou qui ont un budget limité, pour beaucoup cette différence de prix n’est pas une raison suffisante pour les préférer aux diamants naturels. Cela est particulièrement vrai pour les personnes qui achètent un bijou à titre d’investissement.
Y A-T-IL UN AVANTAGE À CHOISIR DES DIAMANTS CULTIVÉS EN LABORATOIRE?
Si le prix est un facteur déterminant dans le choix d’une pierre précieuse, l’un des avantages les plus importants d’un diamant de laboratoire est qu’il s’agit d’une option moins coûteuse. En outre, les diamants produits en laboratoire ne présentent pas d’inclusions importantes et visibles. Par conséquent, si vous avez l’occasion d’acheter un diamant de laboratoire impeccable ou presque impeccable à un prix inférieur à celui d’un diamant naturel impeccable, un diamant de laboratoire est fait pour vous.
CAN I WEAR A LAB-GROWN DIAMOND AS MY ENGAGEMENT RING?
Si vous êtes attachés à l'éthique et que vous cherchez à combiner la qualité, le style et le prix avec votre désir de protéger l’environnement, alors l’option d’une bague de fiançailles cultivée en laboratoire comme pièce maîtresse est un excellent choix. De plus, vous ne sacrifierez pas l’aspect de ce qui est probablement le bijou le plus important que vous porterez avec bague de fiançailles en diamant.
OÙ PUIS-JE ACHETER DES DIAMANTS DE QUALITÉ SUPÉRIEURE CULTIVÉS EN LABORATOIRE?
Si vous avez maintenant décidé d’acheter un diamant de qualité supérieure cultivé en laboratoire, vous avez tout intérêt à acheter votre pierre précieuse créée en laboratoire auprès d’un détaillant de diamants légitime et respecté. Ce détaillant vous fournira un certificat attestant que le diamant artificiel de votre choix a été cultivé en laboratoire et présente exactement la même composition que les diamants naturels extraits des mines.
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Rêve Diamonds a été le premier au Royaume-Uni à introduire sur le marché des diamants de laboratoire. Notre atelier londonien offre une qualité de service inégalée et fabrique à la main des alliances, pendentifs, bracelets, boucles d'oreilles. Chaque diamant est accompagné d’un certificat d’authenticité délivré par un grand laboratoire de classification des diamants tels que le GIA, HRD ou IGI.
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Image: Diamant de laboratoire à vendre à Londres, GB © Reve Diamonds
