cristaux artificiels

[invite05b0ea6e]

Bonjour,

J'ai entendu dire que l'on pouvait fabriquer des pierres "précieuses" artifiiciellement. Est-ce que quelqu'un a une idée sur la manière de procéder?

merci de vos réponses
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[inviteed7336aa]

Salut,
Une petite recherche sur par exemple "diamant industriel" ou synthétique, te donnera certainement pas mal de réponses, mais il n'y a pas que le diamant, les saphir, rubbis et autres pierres sont aussi syntétisées.
A+

[ArtAttack]

En effet le diamant peut être synthétisé sous trés hautes pressions et température à partir du graphite et de catalyseurs. On peut aussi passer par des précurseurs carburés pour abaisser cette pression (plusieurs dizaine de GPa).

Les saphirs, rubis et émeraudes ne sont autre que de l'alumine monocristallin (Al2O3) dopé avec des métaux de transitions.

[moco]

Ce que ArtAttack affirme est correct. Mais il faut connaître spécifier les conditions qui ne sont pas aisées. Il faut comprimer le charbon ou le graphite à plusieurs millliers d'atmosphères et chauffer à 2000°C pour observer cette transformation, qui, de plus se produit désepérément lentement, à raison d'à peu près un micron par minute. De plus les diamants qu'on obtient ainsi n'ont pas la régularité et la clarté des diamants naturels.
Mais on fait aussi des revêtements en diamant déposés à la surface de métaux pour les durcir, puisque le diamant est la matière la plus dure qui existe. On s'y prend alors autrement : on produit une décharge électrique dans un gaz raréfié contenant un mélange H2 et du méthane CH4. La décharge casse CH4 en 4 atomes H et du carbone qui finit par se déposer sur la pièce de métal. Si les conditions de pression sont bonnes, les atomes de carbone se condensent sur le métal en formant une couche dure comme du diamant. Ce qui est critique, c'est qu'il ne faut pas que les atomes de Carbone se touchent l'un l'autre avant de heurter la pièce de métal. Sinon ils se transforment en suie !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited5c60496]

Je me souviens d'une méthode ancienne de fabrication de diamant assez original : on fabrique une barre de fer riche en carbone (de la fonte quoi !) et on la chauffe bien, puis on frappe dessus pour crée une onde sonique dans le métal, ce qui crée de manière locale des pressions phénoménales et on obtient ainsi des très petits cristaux de diamants dans la fonte.

cette méthode n'est plus d'actualité mais elle à mon avis intéressante car peu complexe technologiquement...

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Simplicité est vérité; ^_^ héhé (je me demande ce que je raconte ????)

[invitea724b912]

"le diamant est la matière la plus dure qui existe. "

C'est plus vraiment le cas, j'ai lu dans un sciece & vie qu'ils avaient trouvé une nouvelle forme de graphite un oil plus dur que le diamant et j'ai aussi appris pendant mes cours de chimie mineral qu'il existe un composé du Bore qui raye le diamant.

[ArtAttack]

Je me souviens d'une méthode ancienne de fabrication de diamant assez original : on fabrique une barre de fer riche en carbone (de la fonte quoi !) et on la chauffe bien, puis on frappe dessus pour crée une onde sonique dans le métal, ce qui crée de manière locale des pressions phénoménales et on obtient ainsi des très petits cristaux de diamants dans la fonte.

cette méthode n'est plus d'actualité mais elle à mon avis intéressante car peu complexe technologiquement...

Aurais-tu des références à ce sujet ?
Car ceci m'intéresse ... et me surprend.

Une fonte ou un acier est constitué d'à peine 4 ou 5% de carbone. Placé en interstitiel dans un réseau métallique, le carbone peut facilement migrer de par sa taille. Cependant je m'interroge sur la probabilité de faire se rencontrer suffisamment de carbone parmi les 5% dans la matrice pour créer un sous-réseau. Ou peut-être le carbone diffuse-t-il aux joins de grains et s'y concentre ? Il formerait des précipités, mais là encore je m'interroge. Un cubique compact ! C'est pas une mince affaire !

En revanche ce dont je suis sûr, c'est que comme tout alliage métallique, la fonte se durcit avec des chocs mécaniques. Les dislocations bougent et s'ammassent rigidifiant le matériau (durcissement par écrouissage) (épées fabriquées par les forgerons) .
Aurait-on confondu ce durcissement avec la dureté légendaire du diamant ? Ou celà a-t-il été mis en évidence ?

"le diamant est la matière la plus dure qui existe. "

C'est plus vraiment le cas, j'ai lu dans un sciece & vie qu'ils avaient trouvé une nouvelle forme de graphite un oil plus dur que le diamant et j'ai aussi appris pendant mes cours de chimie mineral qu'il existe un composé du Bore qui raye le diamant.

Plus dûr que le diamant ? Là j'y crois plus du tout.
En revanche le nitrure de bore cubique en effet est isoélectrique et isostructural au diamant. Pour cela il est presqu'aussi dur que le diamant (quand je dis "presque" ça veut dire deux fois moins dur). Il est par contre 100 fois moins cher. Mais la recherche se tourne maintenant vers le système Si -C - N pour les matériaux ultra-durs.

[invite05b0ea6e]

Merci pour toutes ses réponses...

[Verneuil]

Bonjour. L'entreprise "RSA Le Rubis" est l'unique industrie en France et une des seules en Europe à réaliser la synthèse du rubis, du saphir...bref de toutes les gemmes appartenant à la famille du corindon (Al2O3). Les procédés principaux sont la méthode Verneuil et la méthode Czochzalsky. J'étudie ces 2 procédés à travers un TIPE sur le rubis (d'ou mon pseudo).
Si tu veux je peux t'expliquer tout ça en détail, c'est assez intéressant.
Verneuil : Un chalumeau oxhydrique (H2+O2) permet de faire fondre de l'alumine (Al2O3) qui se dépose sur un germe situé sous le chalumeau.Le germe tourne en descendant, un long cristal cylindrique en forme de bouteille se forme.
Czochzalsky : L'alumine est fondu dans un creuset. On trempe en surface du liquide un germe de corindon, ce germe provoque un refroidissement et déclenche une cristallisation. On tire le germe vers le haut et on le fait tourner, on obtient un long cristal cylindrique.
Voila les 2 voies principales de la synthèse du rubis et du corindon (vois le site www.geminterest.com qui explique ça avec des schémas). Merci.
Cordialement,
Verneuil.