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Les minéraux

Diamants cultivés en laboratoire



Également connu sous le nom de diamants créés en laboratoire, de diamants artificiels, de diamants synthétiques.


Diamants synthétiques développé dans le laboratoire de matériaux à haute température de l'Institut de l'acier et des alliages de Moscou. Photo de Wikipedian Lidvig14, utilisée ici sous une licence Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported.

Que sont les diamants cultivés en laboratoire?

Les diamants cultivés en laboratoire sont des diamants qui ont été fabriqués par des personnes. Tout comme les diamants naturels qui se forment profondément dans la Terre, les diamants cultivés en laboratoire sont une forme cristalline de carbone avec une structure cristalline cubique (isométrique).

Les diamants cultivés en laboratoire ont des propriétés chimiques, physiques et gemmologiques qui sont les mêmes que les diamants naturels. Cependant, les processus de fabrication utilisés pour produire des diamants cultivés en laboratoire leur confèrent des caractéristiques subtiles que les gemmologues qualifiés et les instruments spécialisés peuvent utiliser pour séparer les diamants cultivés en laboratoire des diamants naturels.

Il est très important de pouvoir distinguer les diamants naturels des diamants cultivés en laboratoire. Dans l'industrie des pierres précieuses et des bijoux, de nombreuses personnes ont une forte préférence pour les diamants naturels. Ils les préfèrent car ils sont fabriqués par la nature et aussi en raison de leur rareté. En conséquence, les diamants naturels se vendent à un prix plus élevé que les diamants cultivés en laboratoire. Cependant, beaucoup de gens achèteront volontiers un diamant cultivé en laboratoire car ils peuvent être achetés à des économies importantes.

Enclumes de diamant fabriqués à partir de diamants synthétiques sont utilisés dans les tests et les expériences à haute pression. Ces enclumes ont été fabriquées à partir de diamant CVD. Leurs bases mesurent entre 5 et 10 millimètres de diamètre et leurs culets entre 1,5 et 3 millimètres. 1 Department of Energy Image des États-Unis.

Une brève histoire des diamants cultivés en laboratoire

Les diamants cultivés en laboratoire sont produits depuis les années 1950. Presque tous les premiers diamants cultivés en laboratoire ont été utilisés à des fins industrielles telles que la fabrication de granules abrasifs pour la coupe, le perçage et le polissage d'outils.

L'une des principales incitations au développement de méthodes de production de diamants artificiels était le fait que les industries des outils abrasifs commençaient à consommer plus de diamants que ce qui pourrait être facilement fourni par l'exploitation minière. La jeune industrie diamantifère avait le potentiel de produire un approvisionnement illimité et fiable d'abrasifs diamantés si le coût de production était contenu. Ce défi a été rapidement atteint. Aujourd'hui, les granules abrasifs de diamant sont produits dans des centaines d'usines dans de nombreuses régions du monde à un coût inférieur à 1 $ le carat.

En quelques décennies, les diamants cultivés en laboratoire étaient rendus suffisamment purs et suffisamment gros pour pouvoir être utilisés dans diverses applications de haute technologie. Les diamants cultivés en laboratoire étaient utilisés comme dissipateurs de chaleur dans les ordinateurs avancés; revêtements résistants à l'usure sur les outils et les roulements; fenêtres à haute durabilité; petites enclumes pour des expériences à haute pression; lentilles spécialisées; dômes de haut-parleur; et beaucoup plus.

Au cours des années 90, un petit nombre de diamants de qualité gemme étaient produits dans des laboratoires, mais très peu sont entrés sur le marché. La production de ces diamants était coûteuse et les fabricants devaient réduire leurs coûts et améliorer leur qualité pour être compétitifs sur le marché des bijoux en diamants.

En 2010, la qualité des diamants cultivés en laboratoire s'était considérablement améliorée. Un nombre restreint mais croissant de diamants cultivés en laboratoire a commencé à pénétrer le marché des pierres précieuses et des bijoux. Aujourd'hui, plusieurs entreprises créent des quantités commerciales de beaux diamants cultivés en laboratoire avec une clarté et une couleur spectaculaires. Aujourd'hui, plusieurs pour cent des diamants entrant sur le marché des pierres précieuses et des bijoux sont cultivés en laboratoire.

Lentilles diamant: Une photographie de lentilles à rayons X paraboliques concaves en diamant. Les lentilles en diamant pour focaliser les faisceaux de rayons X sont utilisées depuis la fin des années 1990. Les lentilles de cette photo mesurent environ 1 millimètre de diamètre. 2

Séparation de l'imitation naturelle et cultivée en laboratoire de l'imitation

Une capacité à identifier positivement les diamants naturels, les diamants cultivés en laboratoire et les nombreux matériaux d'imitation est aujourd'hui essentielle pour plusieurs raisons. Premièrement, il existe des différences de prix importantes entre ces matériaux. Deuxièmement, les clients diamantaires sont prudents et veulent savoir exactement ce qu'ils achètent. Et, troisièmement, la réputation de chaque entreprise qui vend des diamants est menacée.

Les diamantaires qui ne contrôlent pas et ne confirment pas l'identité des stocks entrant dans leur entreprise s'exposent au risque de perte financière, de responsabilité civile et de perte de réputation. Les marchandises mal identifiées et la fraude peuvent pénétrer la chaîne d'approvisionnement à tous les niveaux.

Heureusement, les diamants cultivés en laboratoire et les diamants naturels sont nettement différents des nombreuses imitations de diamants telles que la zircone cubique et la moissanite synthétique. Ces imitations diffèrent des diamants cultivés en laboratoire et des diamants naturels à bien des égards. Ils ont une composition chimique complètement différente et une variété de propriétés physiques différentes. Les gemmologues compétents peuvent facilement reconnaître les imitations. La plupart des professionnels de la bijouterie, avec une formation et une pratique, peuvent séparer les imitations des diamants naturels et synthétiques avec un simple appareil d'essai qui peut être acheté pour moins de 200 $.

Informations sur les diamants cultivés en laboratoire
1 Novel Diamond Cells for Neutron Diffraction Using Multi-Carat CVD Anvils, par R. Boehler, J.J. Molaison et B. Haberl. Document technique publié par le United States Office of Scientific and Technical Information, août 2017.
2 Diamond X-ray Optics: Transparent, Resilient, High-Resolution and Wavefront-Preserving, par Yuri Shvyd'ko, Vladimir Blank et Sergey Terentyev. Document technique publié par le United States Office of Scientific and Technical Information, juin 2017.

Différences entre cultivées en laboratoire et naturelles

Contrairement à certains messages marketing, les diamants cultivés en laboratoire et les diamants naturels ne sont pas identiques à tous égards. Les diamants cultivés en laboratoire sont produits à la surface de la Terre par deux processus différents: HPHT (haute pression haute température) et CVD (dépôt chimique en phase vapeur). Les cristaux de diamant cultivés dans ces processus de fabrication héritent des caractéristiques du processus de fabrication qui peuvent être utilisées pour les différencier. Ces caractéristiques peuvent également être utilisées pour les séparer des diamants naturels.

Certains diamants cultivés en laboratoire peuvent être séparés des diamants naturels par un gemmologue formé à l'aide d'outils standard. À l'aide d'un microscope gemmologique, le gemmologue peut parfois identifier des inclusions ou d'autres caractéristiques uniques aux diamants cultivés HPHT, aux diamants CVD ou aux diamants naturels. L'utilisation d'un microscope qui permet des observations utilisant la lumière ultraviolette peut révéler des modèles de croissance uniques à ces différents types de diamants, mais la plupart des gemmologues ne disposent pas de cet équipement. Même si le gemmologue avait cet équipement et la formation nécessaire, de nombreux diamants ne seraient pas identifiés avec certitude. Ainsi, des outils plus sophistiqués sont nécessaires.

Heureusement, plusieurs sociétés ont inventé des dispositifs de criblage portables qui peuvent séparer les diamants naturels des diamants cultivés en laboratoire. Ces appareils identifient correctement environ 98% des diamants naturels et réfèrent toutes les autres pierres (diamants créés en laboratoire, matériaux d'imitation et les 2% restants de diamants naturels) pour des tests supplémentaires. Le coût de ces appareils de dépistage commence à environ 4000 $. Des appareils plus sophistiqués qui séparent avec succès les pierres naturelles, cultivées en laboratoire et les pierres d'imitation les uns des autres peuvent être achetés, mais leur coût commence à environ 20000 $, ce qui est assez coûteux pour de nombreuses petites entreprises. Pour acheter et vendre en toute sécurité et en toute confiance, une entreprise doit investir dans la connaissance de son personnel et obtenir l'équipement nécessaire.

Tendances Google: L'image ci-dessus est une capture d'écran de Google Trends, un outil en ligne utilisé pour afficher les changements dans le nombre de personnes qui saisissent des requêtes spécifiques dans Google. Il peut également suivre le nombre relatif de personnes interrogeant Google pour une variété de termes. Le graphique ci-dessus montre le nombre relatif de personnes effectuant une recherche sur Google pour cinq requêtes différentes: diamants cultivés en laboratoire, diamants synthétiques, diamants artificiels, diamants créés en laboratoire et diamants naturels. Au moment de la création de ce graphique Google Trends (août 2019), la requête "diamants cultivés en laboratoire" venait d'exploser en position de requête dominante, stimulée par la publicité initiale utilisée par De Beers lors du lancement de leur projet Bijoux Lightbox. Il est possible que De Beers ait marqué à long terme le langage des requêtes de recherche. (Veuillez noter: les gens n'utilisent généralement pas de tirets dans les requêtes de recherche - vous pouvez le vérifier par vous-même sur Google Trends.) Si vous souhaitez explorer l'état actuel de ces requêtes de recherche, veuillez cliquer ici.

Noms des diamants cultivés en laboratoire: Voici certains des noms que les gens utilisent pour désigner les diamants cultivés en laboratoire: Cultivé, CVD / HPHT (dépôt chimique en phase vapeur / haute pression haute température), synthétique, synthétique, LGD (diamant cultivé en laboratoire) et Créé en laboratoire, entre autres.

Noms appropriés pour les diamants

Une grande variété de noms ont été utilisés pour les diamants qui ont été fabriqués par des personnes. Au début, les noms "diamants synthétiques" et "diamants artificiels" étaient le plus souvent utilisés. Les diamants synthétiques étaient le nom le plus scientifique et le nom utilisé par les techniciens. Les diamants artificiels étaient un nom utilisé par le grand public.

Jusqu'à récemment, le nom «créé en laboratoire» était utilisé beaucoup plus souvent que «cultivé en laboratoire». En décembre 2013, le nombre de personnes utilisant le nom "diamants créés en laboratoire" comme requête de recherche Google rivalisait avec l'utilisation de "diamants artificiels", qui était la requête de recherche dominante pour ces matériaux à l'époque. En février 2017, «les diamants créés en laboratoire» sont devenus la requête clairement dominante. (Vous pouvez voir cette histoire par vous-même dans le graphique ci-dessus.)

Ensuite, un changement majeur a frappé la langue des requêtes de recherche Google. En juin 2018, les «diamants cultivés en laboratoire» ont atteint la position de leader. Cette date coïncide avec la première apparition d'une forte publicité en ligne pour la marque de diamants Lightbox de De Beers. Leurs publicités et leur site Web utilisaient clairement le nom de «diamants cultivés en laboratoire». Leur lancement de produit a probablement changé la langue utilisée par les personnes effectuant des recherches sur Google. Cela a également provoqué une augmentation importante du nombre de personnes qui ont demandé à Google des informations sur les diamants fabriqués par des personnes.