الماس محبوب ترین سنگ قیمتی و سخت ترین ماده شناخته شده با تعداد استفاده های شگفت انگیز است. الماس یک ماده معدنی کمیاب و طبیعی است که از کربن تشکیل شده است. هر اتم کربن در یک الماس، توسط چهار اتم کربن دیگر احاطه شده و با پیوندهای کووالانسی قوی، قوی ترین نوع پیوند شیمیایی، به آنها متصل می شود. این چیدمان ساده، یکنواخت و محکم، یکی از بادوام ترین ، گرانقیمت ترین و ارزشمند ترین مواد شناخته شده را به وجود می آورد. در این مقاله به این پرسخ پاسخ می دهیم که الماس چیست؟مشخصات و خواص الماس کدام است.
لیست محتوا
الماس چیست؟
الماس سخت ترین ماده طبیعی شناخته شده است. همچنین از نظر شیمیایی مقاوم است و بالاترین رسانایی حرارتی را نسبت به سایر مواد طبیعی دارد. این ویژگی ها آن را برای استفاده به عنوان ابزار برش و سایر مواردی که نیاز به دوام دارند مناسب می کند. الماس همچنین دارای خواص نوری خاصی مانند ضریب شکست بالا، پراکندگی زیاد و درخشندگی ” Adamantine” است. این ویژگی ها باعث می شود که الماس به محبوب ترین سنگ جواهر جهان تبدیل شود و از آن برای استفاده در لنزهای تخصصی که دوام و کارایی لازم است استفاده کند. از آنجا که الماس از عنصر کربن تشکیل شده است، بسیاری معتقدند که باید از زغال سنگ تشکیل شده باشد. این هنوز در بسیاری از کلاس های درس تدریس می شود، اما این درست نیست!
الماس چگونه شکل می گیرد؟
الماس بومی سطح زمین نیست. در عوض آنها در دماهای بالا و فشارهایی ایجاد می شوند که در گوشته زمین در حدود 100 مایل زیر سطح زمین رخ می دهد. بیشتر الماس های کشف شده در اثر فوران های آتشفشانی با منبع عمیق به سطح زمین تحویل داده شده. این فوران ها از گوشته شروع شده و در راه به سمت بالا، قطعات سنگ گوشته را پاره کرده و بدون ذوب شدن خود را به سطح زمین می رسانند. این بلوک ها از گوشته، به عنوان زنولیت شناخته می شوند. آنها حاوی الماس هایی هستند که در شرایط دما و فشار بالای گوشته تشکیل شده اند. مردم با استخراج سنگ حاوی زنونیت ها یا استخراج خاک و رسوبات ایجاد شده در اثر هوازدگی سنگ های الماس، الماس بدست می آورند. تصور می شود که برخی از الماس ها در شرایط دمای بالا و فشار مناطق فرورانش یا محل برخورد سیارک ها ایجاد می شوند. برخی از آنها با شهاب سنگ به زمین آمده اند. هیچ معدن تجاری الماس در کانسارهایی با این منشإ ایجاد نشده است.
الماس های قیمتی در مقابل الماس های صنعتی
الماس های قیمتی الماس هایی با رنگ و شفافیت هستند که آنها را برای استفاده در جواهرات یا سرمایه گذاری مناسب می کند. این الماس ها کمیاب هستند و بخش کوچکی از تولید الماس در سراسر جهان را تشکیل می دهند. الماس های قیمتی به منظور استفاده از زیبایی و کیفیت به فروش می رسند. بلورهای طبیعی الماس دارای وزن مخصوصی هستند که تقریباً بین 3.4 تا 3.6 متغیر است. این محدوده به این دلیل وجود دارد که بیشتر الماس ها حاوی ناخالصی هستند و در ساختار کریستالی خود بی نظمی دارند. الماس های با کیفیت جواهر، کاملترین الماس ها هستند که حداقل ناخالصی و عیب دارند. وزن مخصوص آنها بسیار نزدیک به 3.52 است.
الماس های صنعتی بیشتر در مراحل برش، آسیاب، حفاری و پرداخت استفاده می شوند. در اینجا، ویژگی های سختی و هدایت گرما ویژگی هایی هستند که به کار می آیند. در این الماس ها، اندازه، وضوح، رنگ و سایر معیارهای کیفیت مربوط به سنگ های قیمتی به آن اندازه مهم نیستند. الماس های صنعتی اغلب برای تولید پودرهای ساینده به اندازه میکرون خرد می شوند. مقادیر زیادی الماس که دارای کیفیت سنگ های قیمتی هستند اما دارای شکل یا اندازه ای هستند که نمی توان آنها را به صورت سودآوری برش داد، وارد تجارت الماس صنعتی می شوند.
الماس به عنوان یک سنگ قیمتی
الماس از محبوب ترین سنگ های قیمتی جهان است. چندین برابر پول بیشتری برای خرید الماس نسبت به سایر سنگ های قیمتی هزینه می شود. بخشی از دلیل محبوبیت الماس، ناشی از ویژگی های نوری آن است، یا نحوه واکنش آن با نور. عوامل دیگر شامل دوام، مد، عرف و بازاریابی تهاجمی توسط تولید کنندگان الماس است. الماس به عنوان سنگ تولد ماه آوریل محبوبیت دارد. الماس دارای درخشندگی بسیار بالا، بالاترین درخشندگی غیر فلزی است که به ” Adamantine”معروف است. درخشندگی بالای الماس، به این گوهر این توانایی را می دهد که درصد بالایی از نور را که به سطح آنها برخورد می کند منعکس کند. این یکی از ویژگی هایی است که به جواهرات الماس “درخشش” می بخشد. و هنگامی که الماس در حال تبدیل شدن به یک گوهر است، برنامه ریزی شده است که زوایای ظاهری حداکثر میزان نور را از سطوح داخلی آن منعکس کند. الماس پراکندگی بالایی نیز دارد. با عبور نور سفید از الماس، این پراکندگی زیاد باعث می شود که آن نور به رنگ های تشکیل دهنده آن تفکیک شود. به عبارت دیگر، پراکندگی چیزی است که منشور را قادر می سازد تا نور سفید را به رنگ های طیف تفکیک کند.
الماس Argyle
الماس Argyle، کریستال های الماس هشت ضلعی از معدن Argyle در غرب استرالیاست. معدن Argyle ، الماس را در طیف گسترده ای از رنگ ها تولید می کند. اکثر الماس های Argyle قهوه ای هستند، برخی تقریبا بی رنگ هستند و تعداد بسیار کمیاب قرمز، صورتی، آبی یا بنفش هستند. معدن Argyle تنها تولید کننده ثابت الماس صورتی در جهان است. الماس های کمیاب قرمز، آبی و بنفش نیز در Argyle یافت می شوند.
کیفیت سنگ های قیمتی الماس
کیفیت الماس که به یک گوهر تبدیل شده است در درجه اول توسط چهار عامل و بر اساس 4C’s درجه بندی و گریدبندی می شود: رنگ، برش، وضوح و وزن. یک روش استاندارد برای ارزیابی کیفیت الماس که در 1950 توسط مؤسسه Gemological America ارائه داده شد با عنوان 4C’s که زبان واحد الماس است، برای خریداران و فروشندگان در سراسر جهان که در مورد این گوهر یکتا با یکدیگر صحبت کنند.
4C’s الماس کدامند؟
1. رنگ “Color”
بیشتر الماس های با کیفیت جواهرات از بی رنگ تا کمی زرد، قهوه ای یا خاکستری متغیر هستند. الماس هایی که بسیار مورد توجه و ارزشمند هستند، الماس هایی هستند که کاملاً بی رنگ هستند. اینها مواردی هستند که با بالاترین قیمت فروخته می شوند. با این حال، محبوبیت دسته دیگری از سنگ های قیمتی الماس در حال افزایش است. این الماس های رنگی هستند که در رنگ های مختلف از جمله قرمز، صورتی، زرد، نارنجی، بنفش، آبی، سبز و قهوه ای وجود دارند. ارزش الماس های رنگی بر اساس شدت، خلوص و کیفیت رنگ آنها است. به آنهایی که رنگ اشباع و زنده دارند “الماس های رنگ فانتزی” یا “فانتزی” گفته می شود. به طور متوسط ، تنها یک الماس از هر 10000 الماس، دارای رنگی است که نام “فانتزی” را به خود اختصاص می دهد. این نادر بودن، الماس های رنگ فانتزی را بسیار ارزشمند می کند. برخی از آنها در حراج بیش از یک میلیون دلار برای هر قیراط فروخته شده است. آنها برخی از ارزشمندترین و دیدنی ترین الماس های جهان هستند.
2. وضوح “Clarity”
الماس ایده آل عاری از شکستگی و اجزاء (ذرات مواد خارجی درون گوهر) است. اینها ظاهر گوهر را از بین می برد و مانع عبور نور می شود. هنگامی که به تعداد زیاد، رنگ های تیره، موقعیت ها یا اندازه های مشخص وجود داشته باشد، ظاهر یک نگین برش خورده را به میزان قابل توجهی کاهش داده و ارزش آن را کاهش می دهد. آنها همچنین می توانند مقاومت سنگ را کاهش دهند.
3. برش”Cut”
کیفیت طراحی و هنر استفاده در برش الماس، چیزی است که ظاهر آن را تعیین می کند. زاویه هایی که بر روی آن ها برش داده می شود، تناسب طرح و کیفیت پرداخت، مواردی هستند که ظاهر زیبا و درخشندگی آن را تعیین می کنند. سنگ های ایده آل کاملا صیقل داده می شوند تا بسیار بازتابنده باشند و حداکثر میزان نور را ساطع می کنند.
4. قیراط “Carat”
الماس با واحد قیراط فروخته می شود (واحد وزن معادل 5/1 گرم یا 142/1 اونس). الماس های کوچک معمولاً قیمتی کمتر از سنگ های بزرگتر با کیفیت یکسان دارند. این به این دلیل است که سنگ های بسیار کوچک بسیار رایج هستند و سنگ های بزرگ به طور استثنایی کمیاب هستند.
الماس به عنوان ساینده استفاده می شود
از آنجا که الماس بسیار سخت است (10 در مقیاس Mohs)، اغلب از آنها به عنوان ساینده استفاده می شود. بیشتر الماس های صنعتی برای این منظور استفاده می شود. ذرات کوچک الماس در تیغه های اره، قطعات مته و چرخ های سنگ زنی تعبیه شده اند. سپس از این ابزارها برای برش، حفاری یا سنگ زنی مواد سخت استفاده می شود. همچنین ممکن است آنها را به صورت پودر ریز درآورده و به صورت “خمیر الماس” درآید که برای آسیاب یا پرداخت بسیار خوب استفاده می شود. در اوایل قرن شانزدهم، تراشکاران گوهر شروع به استفاده از ذرات کوچک الماس برای برش و صیقل دادن الماس های دیگر کردند. الماس تنها ساینده ای است که می تواند این کار را انجام دهد. در حال حاضر، در قرن 21 ، از لیزر برای بریدن بسیاری از الماس ها استفاده می شود، اما ذرات کوچک الماس هنوز برای پرداخت الماس استفاده می شود. تقاضای جهانی برای الماس صنعتی بسیار بیشتر از عرضه ای است که می توان از طریق معدن به دست آورد. کمبود مواد ساینده الماس در جنگ جهانی دوم شروع شد. در دهه 1950 روش های تولید الماس مصنوعی کشف شد. در آینده روش های ساخت الماس مصنوعی به قدری کارآمد هستند که ساینده های الماس مصنوعی با اطمینان بیشتری در دسترس بوده و ارزان تر از ساینده های الماس ساخته شده از الماس طبیعی خواهد بود. امروزه ساینده های الماس مصنوعی در صدها کارخانه ساخته می شوند و هزینه آنها کمتر از 1 دلار برای هر قیراط است و عملکرد آنها به اندازه ساینده های ساخته شده از الماس طبیعی در مصارف صنعتی است.
سایر کاربردهای الماس
بیشتر الماس های صنعتی به عنوان ساینده استفاده می شوند. با این حال، الماس در بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می شود. پنجره های الماس از غشاهای نازک الماس ساخته شده اند. آنها برای پوشش دهانه های لیزر، دستگاه های اشعه ایکس و محفظه های خلاء استفاده می شوند. آنها شفاف، بسیار بادوام و مقاوم در برابر حرارت و سایش هستند. گنبدهای بلندگوی الماسی عملکرد بلندگوهای با کیفیت بالا را افزایش می دهد. الماس یک ماده بسیار سفت است و هنگامی که به یک گنبد نازک تبدیل می شود، می تواند به سرعت بدون تغییر شکل که باعث کاهش کیفیت صدا می شود، تکان بخورد. سینک های حرارتی موادی هستند که گرمای اضافی را جذب یا منتقل می کنند. الماس دارای بالاترین هدایت حرارتی از هر ماده ای است. برای هدایت گرما از قسمت های حساس به گرما از میکروالکترونیک با کارایی بالا استفاده می شود. میکرو یاتاقان های با اصطکاک کم در دستگاه های کوچک مکانیکی مورد نیاز است. همانطور که برخی از ساعت ها دارای یاطاقان نگین در حرکات خود هستند، الماس در مواردی که به مقاومت در برابر سایش، دوام و قابلیت اطمینان نیاز است استفاده می شود. قطعات مقاوم در برابر سایش را می توان با پوشاندن سطوح با پوشش نازک الماس تولید کرد. در این فرایند، کربن به بخاری تبدیل می شود که الماس را روی سطح قطعات مستعد فرسودگی قرار می دهد.
سختی الماس چقدر است؟
اگرچه الماس به عنوان سخت ترین ماده طبیعی جهان شناخته می شود و دارای سختی 10 در مقیاس سختی Mohs است، اما این اطلاعات یک ساده سازی بیش از حد است. کریستال های الماس از نظر جهت سختی متفاوت هستند. جهت سختی بیشتر موازی با صفحات بلوری هشت وجهی است. هنگامی که کریستال های الماس در حال برش و صیقل دادن به سنگ های قیمتی هستند، بریدن آنها در آن جهت، با اره الماس بسیار دشوار است. بنابراین به جای استفاده از اره الماس یا تمرین سنتی شکستن آنها با برش، بیشتر این کار اکنون با اره برقی لیزری انجام می شود. پولیش سطوح موازی با جهت کریستال هشت ضلعی نیز دشوار است، بنابراین برش ها یا جهت خود را تغییر می دهند یا خطر ایجاد بافت “پوست مارمولک” که همان”lizard skin” است را در قسمت جلویی آن ایجاد می کنند. نرم ترین جهت در کریستال الماس، موازی صفحات مکعبی است. بهترین پولیش روی سطوحی که موازی آن جهت هستند انجام می شود. اگرچه این نرم ترین جهت در الماس است، اما سختی آن چندین برابر سخت تر از کورندوم است، دومین سخت ترین ماده معدنی در مقیاس سختی Mohs.
شبیه سازهای الماس
شبیه سازهای الماس موادی هستند که شبیه الماس هستند، اما ترکیبات شیمیایی متفاوتی دارند. شبیه سازهای الماس می توانند مواد طبیعی مانند زیرکون بی رنگ یا یاقوت کبود باشند. بیشتر آنها مواد ساخته شده توسط انسان مانند زیرکونیا مکعب، مویزانایت ، یگ (گارنت آلومینیوم ایتریوم)، یا تیتانات استرانسیوم هستند.
الماس مصنوعی
الماس یک ماده بسیار ارزشمند است و مردم قرن ها در جهت ایجاد آن در آزمایشگاه ها و کارخانه ها تلاش کرده اند. الماس مصنوعی موادی مصنوعی هستند که دارای ترکیب شیمیایی، ساختار بلوری، خواص نوری و رفتار فیزیکی مشابه الماس های طبیعی هستند. نام های دیگری که برای الماس مصنوعی استفاده می شود عبارتند از: ” lab-grown”، ” lab-created” و ” man-made” است. این اسامی به درستی نشان می دهد که الماس به طور طبیعی در زمین شکل نگرفته است، بلکه در عوض توسط مردم ایجاد شده است. اولین تولید تجاری موفق الماس در سال 1954 توسط کارگران جنرال الکتریک انجام شد. از آن زمان، بسیاری از شرکت ها در تولید الماس مصنوعی مناسب برای مصارف صنعتی موفق بوده اند. امروزه بیشتر الماس صنعتی مصرفی، مصنوعی است و چین با تولید بیش از 4 میلیارد قیراط در سال، رهبر جهان است. اکنون بیشتر کشورهای صنعتی قادر به تولید الماس مصنوعی برای مصارف صنعتی در کارخانه ها هستند.
در دهه گذشته، چندین شرکت، فناوری را توسعه داده اند که به آنها امکان می دهد الماس هایی با کیفیت جواهرات ساخته شده در آزمایشگاه تا اندازه چند قیراط در چند رنگ مختلف، از جمله بی رنگ، تولید کنند. برخی از شرکت ها از روش های فشار بالا و درجه حرارت بالا استفاده می کنند. اینها به عنوان الماس ” HTHP” شناخته می شوند. دیگران با استفاده از فرآیند رسوب بخار شیمیایی الماس می سازند، که این الماس ها به عنوان الماس ” CVD” شناخته می شوند. این جواهرات ساخت بشر در طلا و جواهر فروشی و در اینترنت با تخفیف قابل توجهی برای سنگ های طبیعی با کیفیت و اندازه مشابه به فروش می رسد. آنها دارای ظاهر زیبا و برچسب قیمت جذاب هستند. الماس مصنوعی باید با افشاگری به فروش برسد تا خریدار بتواند به وضوح بفهمد که آنها توسط مردم ساخته شده اند.
آیا مصرف کنندگان الماس مصنوعی را می پذیرند؟
الماس مصنوعی از پایان قرن بیستم، الماس غالب در کاربردهای صنعتی بوده است. بیشتر الماس هایی که برای ساخت مواد ساینده و ابزار برش استفاده می شد، اکنون مصنوعی هستند. تقریباً تمام الماس هایی که برای ساخت پنجره ها، گنبدهای بلندگو، گرمکن ها، میکرو بلبرینگ های اصطکاکی کم، قطعات مقاوم در برابر سایش و سایر محصولات فناوری استفاده می شود، اکنون مصنوعی هستند. الماس های مصنوعی برای این اهداف بسیار ارزانتر از الماس های استخراج شده هستند، دارای خواص ثابتی هستند و با مشخصات سفارشی در دسترس هستند. الماس های مصنوعی برای جایگزینی الماس های استخراج شده در این موارد مناسب هستند. در صنعت طلا و جواهر، بحث های قابل توجهی در مورد تمایل مصرف کنندگان برای پذیرش الماس مصنوعی وجود دارد. برخی معتقدند که مصرف کنندگان جواهرات “الماس واقعی” به معنی “الماس استخراج شده” می خواهند. برخی دیگر معتقدند الماس مصنوعی مورد پسند افرادی خواهد بود که از حقوق بشر و مشکلات زیست محیطی مربوط به برخی از الماس های استخراج شده خوششان نمی آید. با این حال، محرک واقعی احتمالاً قیمت خواهد بود. در حال حاضر، بسیاری از الماس های مصنوعی ساخته شده برای استفاده از جواهرات دارای 30 تا 40 مزیت قیمتی بر الماس های استخراج شده هستند. این احتمالاً بزرگترین انگیزه برای مصرف کنندگان برای پذیرش الماس مصنوعی خواهد بود.
مشاهده و حدس و گمان …. اگر تقریباً در هر جواهرفروشی در مرکز خرید قدم بزنید و مواردی را که یاقوت، یاقوت کبود و زمرد فروخته می شود بررسی کنید، اغلب خواهید دید که بیشتر سنگ های ارائه شده مصنوعی هستند. فردی که آموزش بسیار کمی دارد اغلب می تواند آنها را از نظر رنگ روشن و وضوح فوق العاده تشخیص دهد. مواد مصنوعی دارای ظاهر برتر هستند و قیمت آنها در مقایسه با سنگ های طبیعی با اندازه و کیفیت ظاهری اندک است. مصرف کنندگان با قیمت کمتر ظاهر بهتری از جواهر دارند و اکثر آنها این تراکنش را با قیمت پایین محدوده قیمت می پذیرند. نبرد برای احساسات و تسلط بر فروش در بازار محبوب یاقوت، یاقوت کبود و زمرد، دهه ها پیش توسط انواع مصنوعی پیروز شد. در دهه آینده بازار الماس نیز ممکن است به نفع الماس مصنوعی حرکت کند. این الماس مصنوعی در حال حاضر موقعیت بسیار قابل توجهی در بازار دارد. قیمت الماس های مصنوعی احتمالاً کاهش می یابد زیرا ماشین های بیشتری برای تولید آنها به کار گرفته می شوند، کارآمدتر می شوند و رقابت بین تولید کنندگان تشدید می شود. در نهایت، تفاوت قیمت بین الماس های طبیعی و مصنوعی بیشتر از آن خواهد بود که بسیاری از مشتریان نادیده بگیرند و آنها مصنوعی را خریداری کنند.
اگر کمپین تبلیغاتی بعدی در سطح جهانی، الماس های مصنوعی را ترویج کند، ممکن است تغییر زیادی در تقاضای مصرف کنندگان رخ دهد. این کمپین تبلیغاتی در سطح جهانی ممکن است Lightbox باشد که الماس های “سفید” و رنگی با قیمت بی سابقه 800 دلار برای هر قیراط ارائه می دهد.
