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Künstlich hergestellte Diamanten, die auch als Labordiamanten oder synthetische Diamanten bezeichnet werden, werden mit Hilfe hoch entwickelter technologischer Prozesse unter streng kontrollierten Laborbedingungen hergestellt, die die Umgebung imitieren, unter der sich natürliche Diamanten im Mantel unter der Erdkruste bilden.
In den letzten Jahren hat das Bewusstsein für ethische Bedenken hinsichtlich der humanitären und ökologischen Fragen im Zusammenhang mit dem Diamantenabbau in Verbindung mit den hohen Kosten der geförderten Naturdiamanten dazu geführt, dass die Popularität von künstlich hergestellten Diamanten zugenommen hat.
Wenn Sie den Kauf eines Schmuckstücks erwägen, das einen synthetischen Diamanten enthält, dann könnte es Sie interessieren, unseren Ratgeber zu dieser faszinierenden Alternative zu natürlichen Diamanten zu lesen:
Ein künstlich hergestellter Diamant ist im Wesentlichen ein Diamant. Diese im Labor gefertigten Edelsteine sind insofern einzigartig, als dass sie eigentlich reine Kohlenstoffdiamanten sind, die identische optische, physikalische und chemische Eigenschaften wie natürliche Diamanten aufweisen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass diese Diamanten nicht von Mutter Natur, sondern vom "Menschen" gezüchtet werden. Wenn Sie Ihren künstlichen Diamanten von einer legitimen Quelle kaufen, dann gibt es wirklich keinen Unterschied zwischen einem natürlich vorkommenden Diamanten und einem künstlichen Diamanten, der in einem Labor gezüchtet wurde, abgesehen von der "Herkunft". Viele Menschen gehen fälschlicherweise davon aus, dass es sich bei synthetischen Diamanten nicht um echte Diamanten handelt und dass es sich um "gefälschte Diamanten" handelt, aber in Wirklichkeit sind sie von der Struktur her genau so wie natürlich abgebaute Diamanten.
Die allerersten Hinweise darauf, dass Wissenschaftler synthetische Diamanten geschaffen haben, reichen bis in die späten 1800er bis 1920er Jahre zurück; diese ersten Kreationen wurden jedoch analysiert, aber nicht bestätigt. In den 1940er Jahren begannen amerikanische, schwedische und russische Wissenschaftler mit der formellen Züchtung von im Labor hergestellten Diamanten unter Verwendung der Verfahren HPHT und CVD. Um 1953 wurden die ersten gemeldeten winzigen Kristalle von synthetischen Diamanten dokumentiert. Mitte der 1990er Jahre begann die Produktion größerer künstlich hergestellter Diamanten für die Schmuckherstellung und industrielle Zwecke.
Es gibt zwei Methoden, die entwickelt wurden, um künstlich hergestellte Diamanten unter Laborbedingungen zu schaffen. Diese sind HPHT, was für ‘Hoher Druck-Hohe Temperatur’ steht, und CVD, was sich auf chemische Gasphasenabscheidung bezieht. Bei beiden Verfahren wird ein Diamantkristall oder eine Diamantplatte als Keim verwendet, um das Wachstum des künstlichen Diamanten einzuleiten.
HPHT (Hoher Druck-Hohe Temperatur) ist die traditionelle Methode zur Herstellung synthetischer Diamanten. Der im Labor hergestellte Diamant wird in einer kleinen Kapsel gezüchtet, die sich in einem Mechanismus (einer Presse) befindet, der extrem hohe Drücke erzeugen kann. Der künstlich hergestellte Diamant wird aus einer geschmolzenen Metalllegierung wie Eisen, Nickel oder Kobalt geformt. Innerhalb der Kapsel wird das Diamantpulver extrem hohen Drücken und Temperaturen ausgesetzt, die den geschmolzenen Metallfluss auflösen. Dieses kristallisiert dann über einen Zeitraum von mehreren Wochen auf dem Saatkristall und bildet einen oder mehrere synthetische Diamantkristalle. Natürliche Diamanten wachsen oktaedrisch, aber diese künstlich hergestellten Diamantkristalle weisen üblicherweise sowohl kubische als auch oktaedrische Flächen auf.
CVD (Chemische Gasphasenabscheidung) ist die neuere Methode zur Herstellung von synthetischen Diamanten und wird auch als LPHT (" Niedriger Druck, hohe Temperatur") bezeichnet. Bei diesem wissenschaftlichen Verfahren wird der künstlich hergestellte Diamant in einer Vakuumkammer erzeugt, die mit einem Gas gefüllt ist, das einen Kohlenstoff wie Methan enthält. Durch eine Energiequelle werden die Gasmoleküle freigesetzt, und durch diesen Prozess bewegen sich die Kohlenstoffatome nach unten zu den flachen Diamantkeimplatten. Wie bei der HPHT erfolgt die Kristallisation des Diamanten zwischen einigen Wochen und Monaten, und es ist die Zeit, die für das Wachstum übrig bleibt, die die Dicke des im Labor hergestellten Diamanten bestimmt. Die Anzahl der erzeugten Kristalle hängt von der Anzahl der Saatplatten und der Größe der Kammer ab. Sie haben oft einen rauen Rand aus schwarzem Graphit und weisen eine braune Färbung auf, die durch eine Wärmebehandlung vor dem Facettieren des synthetischen Diamanten entfernt werden kann.
Obwohl diese beiden Edelsteine durch den gleichen primären Prozess hergestellt werden und die gleiche Grundstruktur haben, unterscheiden sich die im Labor gefertigten Diamanten von Natursteinen. Der Hauptunterschied zwischen im Labor hergestellten Diamanten und natürlichen Diamanten, der sich beobachten lässt, liegt in der Klarheit der Steine. Darüber hinaus soll das HPHT-Verfahren künstlich hergestellte Diamanten produzieren, die weitaus robuster und strapazierfähiger sind als natürliche Diamanten.
Mit der Zunahme der Produktion von synthetischen Diamanten für die Verwendung in Schmuckstücken hat sich dementsprechend auch die Farbe und Reinheit der im Labor hergestellten Diamanten erheblich verbessert und das Karatgewicht erhöht. Gemmologen und Juweliere bestätigen, dass es mit der Verbesserung der Qualität der künstlichen Diamanten immer schwieriger wird, diese Edelsteine zu identifizieren, da ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften denen der natürlichen Diamanten sehr ähnlich sind.
In den letzten 30 Jahren hat das Labor des Gemmologischen Instituts von Amerika (GIA) jedoch synthetische Diamanten umfassend analysiert und untersucht, um sie neben natürlichen Diamanten identifizieren zu können. Tatsächlich berichtet das GIA, dass es nur eine sehr kleine Anzahl von künstlich hergestellten Diamanten gesehen hat, die unwissentlich für seine offiziellen Einstufungsberichte eingereicht wurden.
In diesem GIA-Bericht werden viele der charakteristischen visuellen Merkmale der beiden Arten synthetischer Diamanten aufgeführt:
Die visuellen Merkmale der synthetischen Diamanten, die das GIA identifiziert hat, basieren auf den Merkmalen, die eine Reihe dieser künstlich hergestellten Diamanten aufweisen. Es sollte jedoch bedacht werden, dass nicht alle im Labor hergestellten Diamante alle diese Merkmale aufweisen. Daher sollte die Identifizierung eines synthetischen Diamanten auf dem Diamanten basieren, der möglichst viele der identifizierten Merkmale aufweist.
Synthetische Diamanten, die durch das CVD-Verfahren hergestellt werden, haben andere gemmologische Eigenschaften als HPHT-Labordiamanten.
Künstlich hergestellte farbige Diamanten, die im HPHT-Verfahren hergestellt wurden, weisen sehr oft eine ungleichmäßige Färbung auf. Dies ist darauf zurückzuführen, wie Verunreinigungen wie z.B. Stickstoff oder Bor während der Bildung in den synthetischen Diamanten eingearbeitet werden. Natürliche Diamanten weisen sehr gelegentlich eine gewisse Farbzonierung auf, die jedoch nicht dem geometrischen Muster entspricht, das von den im HPHT-Labor hergestellten Diamanten gezeigt wird. Die Farbzonierung bei farbigen HPHT künstlichen hergestellten Diamanten bezieht sich auf die verschiedenen Kristallflächen, was zu anderen Mustern führt als bei natürlichen Diamanten. Im Gegensatz dazu weisen synthetische Diamanten, die durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) hergestellt wurden, normalerweise eine ziemlich gleichmäßige Färbung und gebänderte Dehnungsmuster auf, und sie sind von hoher Reinheit mit wenigen, wenn überhaupt, kleinen dunklen Kohlenstoffeinschlüssen.
HPHT Bei HPHT-Labor Erstellten Diamanten kann man oft den Einschluss von erstarrtem Flussmetall sehen. Dieses wird im durchscheinenden Licht als schwarz und undurchsichtig angesehen, zeigt aber im reflektierten Licht einen fast metallischen Glanz. Dies wird durch die Flussmetall-Legierung verursacht, die zum Wachsen des künstlichen Diamanten verwendet wird und Elemente wie Nickel, Kobalt und Eisen enthält. Tatsächlich können synthetische Diamanten mit einem hohen Anteil an metallischen Einschlüssen mit einem Magneten aufgenommen werden. Synthetische Diamanten, die durch das CVD-Verfahren hergestellt werden, bilden sich auf andere Weise, weshalb sie keine metallischen Einschlüsse aufweisen. Einige natürliche Diamanten enthalten dunkle Einschlüsse von Graphit oder einem anderen Mineral, aber diese Einschlüsse haben keinen Metallglanz.
Wenn ein natürlicher Diamant zwischen zwei Polarisationsfiltern untersucht wird, die in einem 90-Grad-Winkel zueinander angeordnet sind, zeigt er ein helles, schraffiertes oder mosaikartiges Muster von Interferenz- oder " Dehnungs"-Farben. Dies geschieht aufgrund der Spannungen, die auf den Naturdiamanten ausgeübt werden, während er sich im Erdmantel bildete oder während seines Ausbruchs an die Oberfläche. Da sich künstliche Diamanten in einer kontrollierten Umgebung ohne Druckschwankungen oder Änderungen des Spannungsniveaus bilden, weisen sie dementsprechend keine Dehnung oder ein schwachbandiges Dehnungsmuster auf.
Das Hauptproblem, das die GIA identifiziert hat, liegt in der Identifizierung von sehr kleinen Diamanten oder Melee-Diamanten, die sowohl natürliche als auch im Labor hergestellte synthetische Diamanten umfassen können. Um den Schmuckhandel bei der Bewältigung dieses Problems zu unterstützen, hat die GIA ein automatisiertes Instrument entwickelt, mit dem sehr kleine Diamanten getestet werden können, und als Teil ihres laufenden Forschungsprogramms über 'Man-Made' hat sie kürzlich auch eine CVD-Wachstumseinrichtung aufgebaut, in der sie in der Lage sind, ihre eigenen synthetischen Diamanten für Studienzwecke herzustellen.
Der beste Weg für einen Verbraucher herauszufinden, ob es sich bei einem Diamanten um einen Naturdiamanten oder um einen im Labor hergestellten Diamanten handelt, besteht darin, beim Kauf des Edelsteins immer ein Zertifikat zu verlangen (Sie sollten keine Diamanten kaufen, die nicht von einem solchen Dokument begleitet sind). Von der GIA oder IGI ausgestellte Diamantenzertifikate (siehe unten) geben an, ob es sich bei dem Stein um einen synthetischen oder natürlichen Diamanten handelt.
For Für diejenigen, die ausgefallene farbige Edelsteine zu schätzen wissen, empfehlen wir im Labor hergestellte Diamanten, die im HPHT-Verfahren hergestellt werden. Im Allgemeinen sind diese gelb, orange-gelb oder bräunlich-gelb. Fast alle sind vom Typ IIb, der bei natürlichen Diamanten selten ist. Durch Zugabe von Bor in den Wachstumsprozess entstehen blaue im Labor hergestellte Diamanten. Rosa und Rote künstlich hergestellte Diamanten, die jedoch weniger häufig vorkommen, können hergestellt werden, indem das Kristall nach dem Wachstum Wärmebehandlungsprozessen unterzogen wird, die Erhitzung und Bestrahlung inklusive Erhitzung beinhalten. Farblose HPHT Synthetische Diamanten sind sehr schwierig herzustellen, da Stickstoff aus dem Wachstumsprozess ausgeschlossen werden muss, weshalb Änderungen der Wachstumsbedingungen und der Ausrüstung erforderlich sind.
CVD Synthetische Diamanten sind in der Regel gräulich oder bräunlich gefärbt. Durch die Zugabe einer kleinen Menge Bor oder Stickstoff in die Kammer werden Diamanten erzeugt, die gelb, rosa-orange oder blau sind. Farblose Kristalle lassen sich mit diesem Verfahren leichter herstellen, benötigen aber eine längere Wachstumszeit. Es wird angenommen, dass viele der im CVD-Labor erzeugten farblosen Diamanten ursprünglich braune Kristalle waren, die durch HPHT-Enthärtung entfärbt wurden. CVD Synthetische Diamanten sind am häufigsten vom Typ IIa.
Ausgefallene farbige künstlich hergestellte Diamanten werden im Vergleich zu ihren natürlichen Gegenstücken zu vergleichsweise günstigen Preisen verkauft.
Es besteht zweifellos eine gewisse Verwirrung zwischen künstlichen Diamanten und simulierten Diamanten, aber die einfache Antwort auf diese Frage lautet: NEIN, sie sind NICHT gleich.
Simulierte Diamanten haben nicht die gleichen physikalischen Eigenschaften wie natürliche Diamanten, während im Vergleich dazu künstlich hergestellte Diamanten die gleichen Materialeigenschaften und Elemente wie natürliche Diamanten haben, sie stammen nur aus dem Labor und nicht aus der Erde.
Im Labor hergestellte Diamanten sind künstlich hergestellte Diamanten, die aus tatsächlichen Kohlenstoffatomen bestehen, die in der charakteristischen Diamantkristallstruktur so angeordnet sind, wie sie auch natürliche Diamanten bilden. Diamantsimulantien, wie z.B. kubisches Zirkoniumdioxid und Moissanit, sind diamantähnlich. Sie ähneln dem Aussehen und den Eigenschaften von natürlichen Diamanten, haben aber eine andere chemische Struktur als echte Diamanten, sind also keine echten Kohlenstoffkristalle, sondern imitieren lediglich das Aussehen eines Diamanten.
Eine Diamantsimulanz kann künstlich, natürlich oder in einigen Fällen eine Kombination davon sein. Obwohl sich ihre Materialeigenschaften erheblich von denen natürlicher oder künstlicher Diamanten unterscheiden, haben Simulanzien bestimmte erwünschte Eigenschaften, die sich ideal zur Nachahmung eignen. Geschulte Gemmologen sind in der Lage, natürliche und synthetische Diamanten von Diamantsimulantien zu unterscheiden, hauptsächlich durch visuelle Inspektion.
Die Eigenschaften von künstlich hergestellten Diamanten hängen sehr stark vom Herstellungsprozess ab. Einige im Labor hergestellte Diamanten haben Eigenschaften wie Härte, Wärmeleitfähigkeit und Elektronenbeweglichkeit, die weit über die vieler natürlich geformter Diamanten hinausgehen. Aus diesem Grund werden synthetische Diamanten häufig in industriellen Prozessen wie in Kühlkörpern, Schneid- und Polierwerkzeugen und Schleifmitteln verwendet. Elektronische Anwendungen von künstlich hergestellten Diamanten sind in der Entwicklung und synthetische Diamantdetektoren für ultraviolettes (UV) Licht oder hochenergetische Partikel werden in Hochenergie-Forschungseinrichtungen eingesetzt. Aufgrund seiner einzigartigen Kombination aus thermischer und chemischer Stabilität, geringer Wärmeausdehnung und hoher optischer Transparenz in einem breiten Spektralbereich werden synthetische Diamanten schnell zum beliebtesten Material für optische Fenster in CO2-Hochleistungslasern und Gyrotrons. Es wird geschätzt, dass 98% der Diamanten in Industriequalität heute künstlich hergestellte Diamanten sind.
Ein synthetischer Diamant ist etwa 50%-70% billiger als ein natürlicher Diamant von gleicher Reinheit, gleichem Schliff, gleicher Farbe und gleicher Größe. Während die von Labors hergestellten Diamanten bei denjenigen immer beliebter werden, die Bedenken hinsichtlich der ethischen Glaubwürdigkeit einiger Aspekte des Diamantenabbaus haben oder über ein begrenztes Budget verfügen, ist dieser Preisunterschied für viele kein ausreichender Anreiz, sie natürlichen Diamanten vorzuziehen. Dies gilt insbesondere für diejenigen, die ein Diamantschmuckstück als Investition erwerben.
Wenn der Preis ein Faktor bei der Wahl eines Edelsteins ist, dann besteht einer der größten Vorteile des Kaufs eines künstlichen Diamanten darin, dass er eine kostengünstigere Option darstellt. Darüber hinaus weisen künstlich hergestellte Diamanten normalerweise keine großen und sichtbaren Einschlüsse auf. Wenn Ihnen also der Faktor gefällt, dass Sie einen makellosen oder nahezu makellosen Diamanten zu einem niedrigeren Preis erwerben können als den, den Sie für einen makellosen Naturdiamanten zahlen würden, dann ist ein im Labor hergestellter Diamant genau das Richtige für Sie.
Wenn Sie ethisch motiviert sind und Qualität, Stil und Preis mit Ihrem Wunsch, die Umwelt zu schützen, verbinden möchten, dann ist die Option eines Verlobungsrings, der mit künstlichen Diamanten als Herzstück gefertigt wird, eine gute Wahl. Außerdem verzichten Sie nicht auf den Look des vielleicht wichtigsten Schmuckstücks, das Sie jemals tragen werden.
Wenn Sie sich nun entschieden haben, dass Sie einen künstlich hergestellten Diamanten der allerbesten Qualität kaufen möchten, dann sind Sie gut beraten, Ihren im Labor gezüchteten Diamanten von einem legitimen und angesehenen Diamantenhändler zu kaufen, der Ihnen bescheinigt, dass der von Ihnen gewählte künstlich hergestellte Diamant im Labor gezüchtet wurde und genau die gleiche Zusammensetzung aufweist wie natürliche Diamanten aus dem Bergbau.
Bild: Im Labor gewachsener, von Menschenhand gefertigter Diamant zum Verkauf in New York © Reve Diamonds
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