ما هو الألماس الصناعي؟

الألماس الصناعي

ويعرف أيضاً بالألماس المزروع، أو الألماس المستنبت، أو الألماس المصنّع مخبريا، حيث يتم تعريض الغرافيت (الكربون)، مع بذور الألماس لدرجات حرارة وضغوط عالية جداً، تضاهي تلك التي يتعرض لها الألماس الطبيعي في باطن الأرض، فيتحول إلى الألماس الصناعي.

ويتم إنتاجه في مدة تصل لأسابيع بينما الطبيعي يحتاج ملايين السنين، ليشبه الألماس الطبيعي،  في خصائصه الفيزيائية والكيميائية والبصرية، مثل: القساوة، الموصلية للحرارة، العزل للكهرباء، وكذلك هو منخفض السعر مقارنة بالألماس الطبيعي، ونظراً لكلفة التحضير العالية جداً، لا ينتج منه إلا كميات قليلة.

طرق تحضير الألماس الصناعي

يتم تحضير الألماس الصناعي، باستخدام عدة طرق كيميائية، حيث يتعرض قطع صغيرة تعرف ب(بذرة الألماس) والغرافيت، في مختبر خاص حيث تتعرض لدرجات حرارة وضغوط عالية جدا، حيث تستغرق طرق التحضير وقت قصير مقارنة بالطبيعي، ونذكر بعضا من هذه الطرق: 

الضغط المرتفع والحرارة المرتفعة (HPHT)

حيث يتم زرع قطعة صغيرة من الألماس تسمى البذرة في قطعة من الكربون، ثم تتعرض لضغط عالي، تتراوح قيمته (5000-6000) باسكال، باستخدام مكابس خاصة

كالمكعب، وحرارة مرتفعة جداً، تتراوح بين (1300-1600) س°، حيث تبدأ قطعة الكربون بالذوبان، فتتشكل قطعة ألماس حول بذرة الألماس الأولية، ثم يتم تبريدها بعناية، ليتكون الألماس الصناعي.

وتستخدم هذه الطريقة لتحسين بعض الصفات للألماس منخفض الجودة، سواء الصناعي أو الطبيعي، مثل: اللون والوضوح، وجعله أكثر شفافية، وكذلك تستخدم هذه الطريقة، لإنتاج الألماس بألوان مختلفة تتم معالجته لإنتاج بألوان مختلفة، مثل: اللون الوردي، الأزرق، الأصفر.

ترسيب البخار الكيميائي (CVD)

يتم إنتاج الألماس الصناعي، في هذه الطريقة، باستخدام درجات حرارة أقل (700-1300) س°، وضغط أقل، حيث يتم وضع بذرة الألماس في غرفة مفرغة، ثم يتم ضخ الغاز المشبع بالكربون ، مثل: ( الميثان والهيدروجين)، فيبدأ الغاز بالتأين ثم تبدأ الروابط الجزيئية للغاز بالتكسر، فيترسب الكربون النقي على بذرة الألماس، ويتبلور، فيتكون الألماس.

تحضير الألماس الصناعي تاريخيا

بدأت عملية تحضير الألماس الصناعي منذ القرن الماضي، إلى يومنا هذا حيث استخدمت عدة طرق، فيما يلي نستعرض تاريخيا التحضير:

• خمسينات القرن الماضي، كانت أول مرة يستزرع الألماس أو يحضر صناعيا، حيث أنتجت ألماسات صغيرة جداً، باستخدام طريقة ر.
• منتصف التسعينات إلى يومنا هذا، واستخدام أحدث الطرق، وخاصة طريقة (CVD) أصبح ينتج بلورات أكبر وبجودة الأحجار الكريمة

استخدامات الألماس الصناعي

يستخدم الألماس الصناعي في الأساس للصناعة، وكذلك له عدة استخدامات، نذكر منها:

• صناعة الحليّ والمجوهرات، كالعقد، والخواتم.
• صناعة آلات الحفر والقطع
• المناشير ذات الرؤوس الماسية
• الإلكترونيات
• تكنولوجيا شبه الموصلات: حيث تمنع موزعات حرارة ألماس الصناعية والسيلكون، وغيره من الأجهزة شبه الموصلة من السخونة الزائدة.
• مجال البصريات: يستخدم كمنفذ بأقطار مختلفة، لنقل الأشعة تحت الحمراء ، والميكروويف.
• جهاز للكشف عن الإشعاع

التمييز بين الألماس الصناعي والألماس الطبيعي

ليس من السهولة التمييز بين الألماس الصناعي والطبيعي، عند النظر إليه، إذ كلاهما متطابقان بدرجة كبيرة، لكن لمعرفة الفرق يلجأ الخبراء في الأحجار الكريمة إلى استخدام أدوات متخصصة وطرق نذكر منها:

• تقارير الدرجات (GCAL/IGI) حيث يعد أفضل طريقة للتميز بينهما، وأفضل طريقة للتوثق منهما.
• التكبير: تستخدم أدوات للتكبير، للنظر في طبيعة الشوائب، حيث تكون في الطبيعي مختلفة قليلاً، عن الصناعي.
• اختبار انعكاس الضوء، حيث يظهر بعض الاختلاف بينهما.