Синтетика и имитации

Алмаз выращивают двумя путями. Рост при высоком давлении и высокой температуре (HPHT) подражает условиям мантии. Углерод и мелкая алмазная затравка лежат в расплавленном металлическом растворителе, обычно железе, никеле или кобальте, внутри пресса ленточного, кубического или типа разрезной сферы. Ювелирный рост идёт примерно при 5–6 GPa и 1,300–1,600 °C. В General Electric Трейси Холл добился воспроизводимого синтеза 16 декабря 1954 года на ленточном прессе с графитом и катализатором из сульфида железа примерно при 7 GPa и 1,600 °C, и группа опубликовала работу в Nature в 1955 году. Исследователи шведской компании ASEA получили алмаз в 1953 году, но тогда об этом не сообщили, и первенство синтеза оспаривается до сих пор. Герберт Стронг и Роберт Вентроф из General Electric затем вырастили за несколько суток кристаллы ювелирного качества размером до 6 mm.

Химическое осаждение из газовой фазы (CVD) строит алмаз из газа. Водород с небольшой долей углеводорода, обычно менее 10% метана, возбуждают в плазму при примерно 20–500 mbar, и углерод оседает слой за слоем на затравочные пластины, нагретые до 600–1,200 °C. Кристаллы CVD часто растут коричневатыми, и их нередко подвергают последующей обработке HPHT.

Оба пути дают настоящий алмаз. С июля 2019 года GIA выдаёт Laboratory-Grown Diamond Report, где назван способ выращивания.

Почти всю синтетику цветных камней дают четыре метода. Плавление в пламени, о котором французский химик Огюст Вернейль объявил в 1902 году, сбрасывает порошок оксида алюминия, смешанный с красящей добавкой, через кислородно-водородное пламя на вращающуюся подставку, где вырастает цилиндрический кристалл, называемый булей. Это самый дешёвый метод, и на него до сих пор приходится большая часть выращенных рубинов и сапфиров. Камни Вернейля показывают изогнутые полосы роста и шарообразные газовые пузырьки, а ни того ни другого в природном корунде не бывает.

Вытягивание по Чохральскому, разработанное Яном Чохральским в 1918 году, тянет кристалл вверх из расплава на вращающейся затравке и даёт крупные чистые були синтетического сапфира, александрита и иттрий-алюминиевого граната (YAG).

Раствор-расплавный рост растворяет составляющие в расплавленном растворителе, таком как молибдат лития, который медленно осаждает кристаллы при более низких температурах, чем методы из расплава. Рихард Наккен вырастил первые синтетические изумруды, пригодные для огранки, в середине 1920-х годов, IG Farben продавала Igmerald с 1935 года, Кэрролл Чатем выпускал изумруд с 1941 года, а французская фабрика Пьера Жильсона к середине 1970-х держала около 95% мировой добычи такого материала. Камни из раствора-расплава несут пластинки платины из тигля и отпечатки пальцев, заполненные флюсом.

Гидротермальный рост кристаллизует камни из горячей воды под давлением в герметичных автоклавах. Иоганн Лехляйтнер применил его к изумруду около 1960 года, а подразделение Linde компании Union Carbide вскоре раскрыло собственный процесс в патентах. Гидротермальный изумруд показывает зубчатую зональность роста и иглы с головками, напоминающими гвоздь.

Имитация копирует внешность, а не тождество. Кубический диоксид циркония, или фианит, стабилизированный оксидом иттрия или кальция, это самая частая имитация бриллианта. Исследователи Физического института имени Лебедева в Москве разработали метод плавления в холодном тигле, который сделал его практичным, и публиковали о нём с 1973 года; промышленный выпуск начался в 1976 году. У фианита показатель преломления 2.15–2.18 против 2.42 у алмаза, более сильная дисперсия (разложение белого света на спектральные цвета) 0.058–0.066 и твёрдость по Моосу 8–8.5. Плотность 5.6–6.0 против 3.52 у алмаза означает, что фианит заметно тяжелее бриллианта того же размера.

Синтетический муассанит, карбид кремния, вышел на ювелирный рынок в конце 1990-х годов и остаётся самой близкой имитацией. Его показатели преломления 2.648 и 2.691, дисперсия 0.104, твёрдость 9¼. Его тепловые свойства настолько близки к алмазным, что тепловые пробники отзываются на него как на алмаз. Он двупреломляющий, поэтому рёбра граней при увеличении выглядят раздвоенными.

Более старые имитации живут в винтажных украшениях. Синтетический рутил вышел на рынок в 1948 году, титанат стронция, в 1955-м, YAG, в 1968-м и гадолиний-галлиевый гранат (GGG), в 1975-м. GIA относит к материалам, продаваемым вместо бриллианта, также стекло и бесцветный циркон.

Составной, или собранный камень, это два или более кусков материала, склеенных или сплавленных в виде одного камня. GIA определяет дублет как два соединённых сегмента, а триплет как три сегмента либо как два сегмента, разделённых слоем окрашенного клея.

Собранные камни не всегда имитации. Благородный опал часто образуется слоями, слишком тонкими для закрепки, поэтому опаловый дублет соединяет пластинку с тёмной подложкой из оникса, пластика или природной вмещающей породы, а опаловый триплет добавляет прозрачный купол из горного хрусталя, стекла, пластика или синтетического корунда, который защищает тонкий опал и усиливает его цвет. Другие виды предназначены обманывать. Дублеты с гранатовой крышкой сплавляют тонкую пластинку красного граната с основанием из окрашенного стекла, отчего корона получает более твёрдую и блестящую поверхность и включения природного камня. Сапфировые дублеты соединяют природную корону с синтетическим павильоном.

Составные камни выдаёт шов. Геммолог смотрит вдоль рундиста и сбоку, ища плоскость раздела, пузырьки, запертые в клее, и перемену блеска между короной и павильоном. Федеральная торговая комиссия США требует, чтобы камень из самоцветного материала, скреплённого наполнителем вроде свинцового стекла, не продавался под простым названием камня.

Обычная геммология по-прежнему опознаёт большинство синтетических цветных камней по включениям: изогнутым полосам роста и газовым пузырькам у корунда Вернейля, пластинкам платины и флюсовым отпечаткам пальцев у камней из раствора-расплава, зубчатой зональности у гидротермального изумруда. С выращенными алмазами труднее, потому что это и есть алмаз.

Лаборатории опираются на люминесцентную съёмку и спектроскопию. DiamondView, созданный исследовательской группой De Beers, заливает камень ультрафиолетом с длиной волны ниже 225 nm и снимает люминесценцию, которая рисует структуру роста. Кристаллы HPHT показывают кубооктаэдрическое расположение секторов роста; кристаллы CVD, тонкие параллельные слои роста. В скрещенных поляризаторах отсутствие напряжений служит сильным признаком роста HPHT, а алмазы CVD дают характерную картину напряжений. Фотолюминесцентная спектроскопия, проводимая при температуре жидкого азота, записывает излучение примесных дефектов: дублет кремний-вакансия при 736.6 и 736.9 nm указывает на рост CVD, а никелевые пики, на рост HPHT. В более новом материале CVD кремния меньше, поэтому этот признак слабеет.

Мелкие камни, называемые мелé, отсеивают партиями. Прибор iD100 у GIA проверяет незакреплённые и закреплённые бесцветные и почти бесцветные бриллианты от 0.9 mm (примерно 0.005 ct) менее чем за две секунды и выдаёт «прошёл» или «на проверку». GIA указывает, что ни один быстрый и дешёвый отсеивающий прибор не выявляет все выращенные алмазы, поэтому отправленные на проверку камни идут в лабораторию. На рундисте каждого выращенного алмаза, по которому GIA даёт заключение, институт наносит надпись «Laboratory-Grown».

Цены на выращенные алмазы резко упали, когда производители научились растить камни быстрее и большими объёмами. De Beers, объявляя 8 мая 2025 года о закрытии своего ювелирного бренда Lightbox, сообщила, что оптовые цены на выращенные алмазы в украшениях упали на 90% и приближаются к модели «издержки плюс». Её собственный Diamond Report оценивает падение в 93% с 2020 года, а средние оптовые цены на выращенные камни примерно в US$100 за карат. Lightbox вышел на рынок в 2018 году с единой ценой US$800 за карат.

Дешёвые камни продавались в количестве, но стоимости не забирали. Исследование De Beers, опубликованное в июне 2026 года, показало, что выращенные камни дали 15% продаж бриллиантов у независимых американских ювелиров в 2025 году против 85% у природных бриллиантов и что падение розничных цен сдерживало их долю в стоимости продаж. Средние траты на украшение с природным бриллиантом выросли до US$4,063 в 2025 году с US$3,242 в 2023 году.

Добыча сырья за тот же период снизилась. По данным Кимберлийского процесса, мировая добыча сырья составила 98.8 миллиона карат в 2025 году на US$9.23 миллиарда против 107.9 миллиона карат в 2024 году.

Jewelry Guides Федеральной торговой комиссии США определяют алмаз как минерал, состоящий по существу из чистого углерода, кристаллизованного в кубической системе, и это определение охватывает выращенные камни. Продавец обязан уточнить слово столь же заметно, используя «laboratory-grown», «laboratory-created», «[название производителя]-created» или сходную формулировку. Слово «культивированный» допускается только рядом с таким уточнением. Имитации следует называть «imitation» или «simulated», а «faux» достаточным раскрытием не считается. Последний раз Guides изменялись в 2018 году.

Всемирная ювелирная конфедерация (CIBJO) строже. Её Diamond Blue Book допускает только «синтетический», «созданный в лаборатории» или «выращенный в лаборатории», считает эти три выражения синонимами, которые нельзя сокращать, и запрещает слова «культивированный», «выращенный человеком», «настоящий», «подлинный», «природный», «самоцвет» и «драгоценный камень». 7 сентября 2026 года совет CIBJO пошёл дальше, рекомендовав слово «синтетический» как единственное обозначение для международного употребления и отнеся два других к маркетинговым терминам, принятым в отдельных странах.

Лаборатории тоже сменили язык. GIA заменила свой Synthetic Diamond Grading Report на Laboratory-Grown Diamond Report 1 июля 2019 года. 2 июня 2025 года институт объявил, что перестанет применять к выращенным алмазам природные шкалы цвета и чистоты на том основании, что более 95% из них попадают в узкий диапазон, и будет описывать их как «премиальные» или «стандартные».