Снаружи — обычный заводской цех, внутри — высокотехнологичная алмазная ферма. Самый твердый на планете минерал здесь в прямом смысле выращивают. Для роста камней создают такие же условия, как в естественной среде, только усиленные в несколько тысяч раз. В итоге вместо миллионов лет рост занимает одну-две недели. На выходе получаются настоящие алмазы, которые даже специалисты едва ли отличат от природных
«Когда говорят «искусственный алмаз», что первое приходит вам на ум? Фианит, по форме стекляшка. Наша продукция по своим физическим свойствам — не стекло, не кварц, не фианит, а именно алмаз. Очень мало людей знают, что алмаз можно вырастить. Для них это культурный шок. Но у нас умеют выращивать настоящие алмазы, углеродная цепочка алмазной кристаллизации», — рассказывает начальник сборочного участка Ислам Ныров.
Искусственные алмазы производят в России всего два предприятия: одно под Петербургом, а второе здесь — в псковской особой экономической зоне «Моглино».
Нагреть, сдавить и расплавить
Рецепт «приготовления» алмазов предельно прост — берем металлическую пластину с вкрапленными в нее кусочками графита, нагреваем ее, сдавливаем и ждем, когда камни начнут расти. Правда, создать желанные караты в домашних условиях не получится. Температура должна быть как в вулканической лаве — около 1 500 градусов по Цельсию, а давление — как на дне семи Марианских впадин.
Алмазный цех предприятия — это шесть специальных установок, по своей форме похожих на массивные валуны правильной формы. На самом деле это гидравлические прессы. Они и сжимают специальный контейнер, внутри которого находится металлический сплав, графит и так называемые затравки — небольшие кристаллы алмаза.
«Важно соблюсти баланс между скоростью роста камней, температурой и давлением. Вот стоит пресс, смотрим на него — красивая большая установка. А то, что прямо сейчас у него внутри давление от 50 до 65 тыс. атмосфер, заставляет смотреть по-другому на этот аппарат. Такое давление в природе, по крайней мере в открытой ее части, встретить невозможно», — поясняет Ислам Ныров.
Подробную технологию получения драгоценных камней на предприятии держат в строжайшем секрете — ее разработали заводские инженеры. Особая тайна — процентное соотношение металлов в сплаве, а также точные параметры температуры и давления: они выставляются с точностью до десятых и сотых долей.
«Чем горячее дадим температуру, тем быстрее будет расти алмаз. Но при этом качество оставит желать лучшего. Если температуру сделать чуть меньше, то камни будут маленькие, но их качество будет гораздо выше. А чтобы начался процесс кристаллизации алмаза, нам нужно довести сплав металла до состояния, когда еще чуть-чуть и он начнет плавиться — до 1 500 градусов Цельсия. Он нагреется так сильно, что сможет запустить процесс диффузии, то есть выращивания кристаллов, внутри себя. Пресс как это делает? Он сверху вниз прошивает электричеством ростовую ячейку, которую мы собираем, и от большого объема энергии она начинает нагреваться», — рассказывает Ныров.
Алмазы под Псковом растут в режиме нон-стоп: 24 часа семь дней в неделю. Оборудование не должно остывать: как только из пресса отгружают свежевыращенные камни, в него тут же помещают новую партию материалов.
«Если пресс остынет, запускать его повторно на полный цикл уже нельзя, его нужно прогревать, доводя до рабочей температуры, а это потеря времени. Во всех прессах закладывается определенное количество графита, мы сами задаем, какое количество камней нам на выходе нужно. Мы это делаем при помощи маленьких кристалликов алмаза, которые называют затравочные. Я их под микроскопом (там даже не тысячные доли карата) раскладываю в специальном положении. Их задача в том, чтобы на сплаве металла кристаллизация началась именно в той точке, где находится этот маленький алмаз», — уточняет Ныров.
На любой вкус, цвет и размер
Синий, желтый, голубой или благородный белый. Размером в сотые доли миллиметра или с грецкий орех. Псковские инженеры могут вырастить алмазы практически любых оттенков и любой величины. Цвет камней регулируют составом металлического сплава, в котором происходит рост.
«У нас же не всегда алмаз белый. Он может быть синий. Пожалуйста — мы добавляем бор, и у нас получается синий камень. Если хотим сделать камень другого цвета — вносим другие изменения. Ценники варьируются в зависимости от характеристик камня», — поясняет Ныров.
На псковском предприятии следят и за алмазной модой — если полгода назад в тренде были желтые камни, то сейчас бешеный спрос на белые алмазы. Причем все чаще их заказывают не для ювелирных целей, а для самых перспективных отраслей промышленности — от электроники до атомной энергетики.
«Для чего обычно используются алмазы? В кольца, сережки и так далее. А вот теперь смотрите — теплоотводы мощной СВЧ-техники, полупроводники; окна лазеров, рабочее тела лазера, алмазные оптические линзы, детектор для датчиков ионизирующего излучения; в магнитометрах и спиновых гироскопах; микрохирургические лезвия — то есть сфера применения алмазного сырья становится шире и шире. Соответственно, с каждым разом какой-то определенный вид алмазов становится более предпочтительным, потому что из него что-то научились делать. Например, синие камни, оказывается, имеют уже на момент их полной готовности полупроводниковые свойства. Их используют в реакторах. Из всех алмазов можно делать абразивный (мелкозернистое вещество высокой твердости, употребляемое для шлифования, полирования, заточки, доводки металлов, керамических материалов, горных пород) материал», — поясняет Ныров.
Подробнее здесь