Производство бриллиантов стало дешевле, чем когда-либо, что создаёт странную проблему: слишком много бриллиантов.
В эпоху, когда в Интернете можно купить практически всё, что угодно, нет ничего удивительного в том, что на китайском сайте электронной коммерции Alibaba можно приобрести станок для изготовления бриллиантов за $200 000. Если вы, как и я, не обращали внимания на алмазную промышленность, то окажется, что доступность этих машин отражает постоянную тенденцию к демократизации производства алмазов — процесс, начавшийся несколько десятилетий назад и продолжающий развиваться.
История бриллиантов, выращенных в лаборатории, насчитывает не менее полувека. По словам аспиранта Гарварда Джавида Лакха (Javid Lakha), написавшего обширную статью о выращенных в лаборатории алмазах, опубликованную в журнале Works in Progress в прошлом месяце, первый успешный синтез алмазов в лабораторных условиях произошёл в 1950-х годах. Лакха рассказывает, как Говард Трейси Холл, химик из General Electric, создал первые выращенные в лаборатории алмазы, используя процесс высокого давления и высокой температуры (HPHT), который имитировал условия, при которых алмазы образуются в природе.
С тех пор технология изготовления алмазов значительно продвинулась вперёд. Сегодня существует два основных метода создания выращенных в лаборатории алмазов: процесс HPHT и химическое осаждение из паровой фазы (CVD). Оба типа машин сейчас выставлены на продажу на Alibaba, причём цены начинаются примерно от $200 000, как отметил в комментарии на Hacker News инженер Джон Нэгл (John Nagle) (на Hacker News он известен под ником «Animats»). Найденная нами машина CVD стоит дороже — около $450 000.
Не самое простое производство
Хотя идея покупки станка для производства алмазов на Alibaba может быть интригующей, важно отметить, что управлять им не так просто – не получится включить его в розетку и наблюдать, как образуются алмазы. Согласно статье Лакха, для эффективной работы этих машин требуется значительный опыт и дополнительные ресурсы.
Для пресса HPHT вам понадобится надёжный источник высококачественного графита, металлические катализаторы, такие как железо или кобальт, а также точные системы контроля температуры и давления. Для CVD-машин требуется постоянная подача метана и водорода, а также возможность генерировать и контролировать микроволны или горячие нити. Для обоих методов необходимы затравочные кристаллы алмаза, чтобы запустить процесс роста.
Кроме того, вам понадобятся специальные знания, чтобы управлять параметрами роста, безопасно обращаться с потенциально опасными материалами и оборудованием высокого давления, а также перерабатывать полученные необработанные алмазы в пригодные для использования драгоценные камни или промышленные компоненты. Кроме того, машины потребляют значительное количество энергии и требуют регулярного обслуживания. Эти факторы могут привести к тому, что производство алмазов столкнётся с различными легальными ограничениями, описание которых выходит далеко за рамки данной статьи.
Короче говоря, хотя эти машины стали более доступными, чем когда-либо, превращение одной из них в производительную операцию по изготовлению алмазов всё равно потребует значительных инвестиций в оборудование, материалы, опыт и меры безопасности. Но ведь можно и помечтать, правда?
Великое алмазное перенасыщение
Иногда комментарий на Hacker News оказывается на вес золота (или бриллиантов), и Джон Нагл, который разработал алгоритм Нагла для повышения эффективности сетей TCP/IP в 1980-х годах, опубликовал отличный комментарий в ответ на статью Лакха. В ней содержатся факты об алмазах с указанием источников, которые стоит передать любому, кому интересно текущее состояние производства алмазов.
Одна из заметных разработок исходит от De Beers, алмазной корпорации, известной своим доминированием на рынке природных алмазов. Благодаря своему научно-исследовательскому подразделению Element Six компания теперь способна производить синтетические алмазы с уровнем дефектов в диапазоне частей на миллиард. Этот уровень чистоты намного превышает тот, что необходим для ювелирных изделий, и переходит в сферу высокотехнологичного применения. Element Six даже создала алмазные окна для лазеров размером до 10 см в поперечнике, демонстрируя потенциал для больших, чрезвычайно чистых синтетических алмазов.
Что касается природных алмазов, то здесь произошёл удивительный прорыв. Нагл отмечает, что промышленность разработала промышленную рентгеновскую систему для обследования горных пород перед дроблением, что помогает сохранить крупные алмазы, которые в противном случае могли бы быть разбиты при добыче. Эта технология привела к некоторым впечатляющим находкам, включая алмаз весом 2 492 карата, обнаруженный в прошлом месяце. Сортировщик для этой работы поставляется компанией TOMRA, известной своими крупносерийными сортировочными системами, используемыми в переработке отходов и пищевых продуктов.
Интересно, что этот усовершенствованный метод добычи создал неожиданную проблему: избыток гигантских алмазов, слишком больших для обычного ювелирного использования. Этому перенасыщению не способствовала автоматизация алмазной промышленности. Нагл отмечает, что процессы чистовой огранки и полировки алмазов были автоматизированы, причём большая часть оборудования для этих задач поставляется из Китая и Индии.
В результате, говорит Нагл, выращенные в лаборатории бриллианты теперь можно купить на развес в пластиковых пакетах, и их — большой сюрприз — мы также нашли в продаже на Alibaba, хотя цена сильно варьируется в зависимости от того, запасаетесь ли вы промышленной алмазной крошкой для шлифовки и полировки или покупаете сверкающие образцы круглой огранки для ювелирных изделий.
Этот образ резко контрастирует с традиционным представлением о том, что бриллианты всегда были редкими, драгоценными камнями, каждый из которых ценился индивидуально и с которым обращались бережно. Как многие теперь знают, эта концепция была создана отделом маркетинга De Beers в 1930-х годах для продажи обручальных колец с бриллиантами.
Хотя перенасыщение алмазами является проблемой для отрасли, выверенной вокруг идеи о том, что алмазы — это редкие, драгоценные камни, возможно, низкая цена синтетических алмазов может привести к промышленному применению, которое было непрактичным в прошлом. Кто знает, может быть, в один прекрасный день Apple выпустит абсолютно небьющийся iPhone с экраном из алмазного стекла.
Комментарии (24)
IMnEpaTOP
11.09.2024 12:07+10На самом деле алмазы вовсе не редкие камни. Месторождения есть на всех континентах, их очень много, в год добывают примерно 250 тонн ювелирных алмазов. Это очень много, в сравнении с прочими самоцветами!
Учитывая то, что от алмаза покупатель ожидает высокую чистоту и отсутствие цвета, а именно такие камни синтезируются обоими методами, рыночная цена на них падает уже не один год. Как на природные, так и на синтетические. И продолжит падать, пока не начнёт сокращаться предложение природных камней из-за конфликта с рентабельностью добычи.
В итоге, как я думаю, в ювелирке мелкие алмазы (до ~5 карат) будут на 80-90% синтетическими. Оставшиеся 10-20% будут природные, но без огранки, или с огранкой, подчёркивающей природную структуру и изъяны камней. Вместо традиционной огранки типа бриллиант, рассчитаной на формирование блеска.
А добыча природных алмазов сконцентрируется на рынке уникальных крупных и/или цветных образцов т.к. аналоги им в лаборатории выращивать не выгодно и можно выставлять кратно большую цену за карат, а что важнее, получать её от покупателей.
Хорошо что цветным самоцветам это всё не грозит. Там ситуации и с добычей и с тем что ценится и с тем что синтезируется совсем другие. По каждому из пунктов ситуация обратная той, что с алмазами. Хотя синтезируют вполне себе. От изумрудов (бериллов) и сапфиров (корундов), до гранатов и шпинелей самых разных цветов.
Skigh
11.09.2024 12:07+2Учитывая, что принципиальных ограничений дальнейшего развития технологий синтеза алмазов не видно, а потенциальный рынок - неисчерпаем при достаточном снижении цен, "в итоге" рынок ювелирных алмазов сожмётся до ничтожной ниши любителей антиквариата.
N-Cube
11.09.2024 12:07+4И продолжит падать, пока не начнёт сокращаться предложение природных камней из-за конфликта с рентабельностью добычи.
Цена искусственных алмазов уже не зависит от цены натуральных, и продолжает снижаться. В голливуде вовсю продвигают синтетические камни, а натуральные для «староверов», это скоро будет восприниматься как в лаптях и веригах ходить. А цена натуральных очень давно определяется картельным сговором крупнейших производителей, а вовсе не добычей.
А добыча природных алмазов сконцентрируется на рынке уникальных крупных и/или цветных образцов т.к. аналоги им в лаборатории выращивать не выгодно…
Нет проблем добавить примеси (https://severbrilliant.ru/blog/iskusstvennye-almazy-brillianty.php):
По оттенкам можно получить синтетические алмазы:
бесцветные (без примесей);
голубой (присутствует бор);
желтый (в структуре есть азот).
Также путем воздействия на камни радиоактивным излучением получают кристаллы зеленого и красного цветов. Желтые камни – самые доступные по цене из цветных, в то время как бесцветные синтетические бриллианты ценятся дороже.Методами осаждения, вероятно, можно и насекомое внутрь поместить, как в янтарь - что невозможно в натуральных алмазах.
IMnEpaTOP
11.09.2024 12:07+1Цены да, будут падать. Но не забывайте, что бизнес синтетических камней строится на двух китах - простота техпроцесса и снижение себестоимости. И тонкие манипуляции с созданием в синтетических кристаллах симпатичных деффектов или манипуляция полутонами и оттенками - это не тривиальные задачи, требующие инвестиций в разработку и усложнение (удорожание) процесса синтеза.
На заказ, что бы сымитировать природный камень, прикопать на настоящем месторождении и при лохе-инвесторе-туристе выкопать и тут же продать, без экспертиз - да, таким занимаются. Но такие камни уходят по цене природных, на порядки дороже синтетики. А по цене синтетики (психологической цене для покупателя) изготавливать такое не выгодно. По крайней мере в магазинах, где продаются синтетические самоцветы для ювелиров/производителей дорогой бижутерии, они все идеальной чистоты т.к. именно такими они получаются при стандартном техпроцессе. А покупателю таких камней цена важнее, чем вторичные признаки, могущие навести на мысль о природном происхождении камня в изделии.Думаю несчастный комар или скорпиончик целиком испариться в камере, где происходит синтез алмаза. Всё же температура там далеко не 100 градусов по цельсию. Органику я думаю никогда не смогут туда поместить. А вот крошечные кристаллы других камней - гематит, гранат и прочее, это да, наверняка будет. И будут таким образом обманывать покупателей, продавая такие камни под видом природных (или для обмана зрителей будущим владельцем изделия).
С цветными синтетическими алмазами не понятно как получится. Я не думаю что они станут сильно популярны. Контроллировать можно цвет, всего из нескольких вариантов. Но не оттенок и полутон. При этом все вокруг быстро научатся отличать такие камни из-за низкой вариативности цвета. А вот бесцветный, на глаз, от природного не отличишь. В этом их преимущество и причина стабильно растущего спроса.
При этом аналогичных цветов синтетику можно и что-то более простое и дешёвое найти (всё же себестоимость синтеза у алмазов выше, чем у прочих камней).
Frankenstine
11.09.2024 12:07+1Методами осаждения, вероятно, можно и насекомое внутрь поместить, как в янтарь
Не думаю, ведь это нарушит условия роста кристалла, в результате вместо алмаза на затравке получится какая-то спрессованная сажа на насекомом, кристалл не вырастет. К тому же высокая температура уничтожит насекомое быстрее, чем на нём что-то нарастёт.
NemoVors
11.09.2024 12:07я незнаком с техпроцессом, но всунуть что-то из тугоплавкого материала вроде камня или вольфрама? какие там температуры?
artmel
11.09.2024 12:07+45 карат это не мелкие, а очень даже крупные бриллианты. 5 карат природный камень в магазине можно найти разве что только в нескольких в Москве. По одной простой причине. Международная цена на такой камень, 5 карат, средних хор-к составляет $132500 а для высокой чистоты и цвета $580000. И это только закупочная цена только камня.
Много вы изделий видели магазинов с такими ценами?
IMnEpaTOP
11.09.2024 12:07Речь о камнях в сравнении с теми, что выращивают в лаборатории т.к. в каком диапазоне размеров можно купить синтетику - в таком диапазоне будет давление на цену. Насколько я знаю, до 4 карат синтетические бриллианты можно без проблем заказать. Думаю до 5 под заказ и подождать, пока вырастят, но вырастят. А больше уже проблематично.
artmel
11.09.2024 12:07Заказать можно в любом разумном размере.
Но сейчас синтетика стоит несколько процентов от цены природных. С каждым годом все падает. Тогда как стоимость природных продолжает оставаться на своих местах.
Тут лучше сравнить с рубинами, которые больше ста лет делают искусственно, но цена натуральных только возрастает причем очень и очень сильно.
AlecGoldman
11.09.2024 12:07выращенный в лаборатории чистый алмаз, ограненный в бриллиантовую огранку больше карата, стоит иногда больше половины стоимости аналогичного природного камня! в среднем от 35-65% примерно..
натуральные камни ДАВНО уже продаются только с уникальным номером, занесенным в международную базу данных, и нанесенным на рундист, плюс, все природные бриллианты помечены специальным изотопным кодом, правда, все или не совсем все уже не помню точно...
а так вообще, судя по этой статье можно подумать, что выращенные в лабораториях и ограненные бриллианты уже заполонили все дыры, что китайцы их уже в подвалах "варят", это все чушь собачья! да, их довольно немало, но никакого наводнения и близко нет, и эти бриллианты стоят неслабых денег, а тоннами производится мелкая крошка...
artmel
11.09.2024 12:07У вас неверные данные по маркировке природных и цене искусственных.
Цена лабораторных давно ниже 10% если конечно не в магазине их покупать.
Маркировка изотопами очень редка и применяется только в очень больших камнях. Но и там она не прижилась, так как перед покупкой клиенты сами отдают в лабораторию на проверку и вашей не доверяют, ваш сертификат нужен только для того чтобы договорится о цене. Большинство продаж и происходят в лабораториях по сертификации. Продавец отдает камень, покупатель ждет результат, если все нормально, то оплачивает а лаба отдает запечатанный камень покупателю. Продавец с момента сдачи в лабу больше не касается камня чтобы небыло возможности подменить.
На рундист номер наносят тоже не часто. По той же причине.
mirwide
11.09.2024 12:07+1Кто знает, может быть, в один прекрасный день Apple выпустит абсолютно небьющийся iPhone с экраном из алмазного стекла.
Еще в оптике можно использовать. Идеален в качестве материала для радиатора.
NeoNN
11.09.2024 12:07+2Алмазное стекло это хорошо, но чистый углерод как бы горит. Хотя и при высоких температурах от 800 градусов.
mirwide
11.09.2024 12:07+4Те до того как на iPhone загорится защитное стекло из алмаза, у него расплавится и сгорит весь пластик, поликарбонатая оптика в том числе, расплавится алюминиевый корпус. Приемлемо.
mrotvinta
11.09.2024 12:07На авито за 29млн руб продают такое оборудование: https://m.avito.ru/sankt-peterburg/oborudovanie_dlya_biznesa/oborudovanie_dlya_vyraschivaniya_almazov_3563190655
Vsevo10d
11.09.2024 12:07+7Да не, просто De Beers вместо форса, что невесте надо дарить кольцо в две зарплаты, станет продавать станки и говорить, что настоящий мужчина должен своей девушке бриллиант сделать сам.
NutsUnderline
11.09.2024 12:07+2на развес в пакетах их продавали и 20 лет назад, технология была уже наработана
NutsUnderline
11.09.2024 12:07журнал Юный Техник #12 1986 год. стр. 22. рассказ про опыты Хиннея по получению синт.алмазов. в 1879 году. как раз не хватало таких вот массивных сосудов.
consumerdefault
15+ лет назад обещали из кремированного пепла давлением делать брилианты - через десять лет засняли восхождение юпитер(а) где рассказали про более интересную технологию