Diamant synthétique
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2008-06-16T20:32:51Z
Sanao
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/* Histoire */ diverses retouches
[[Image:Apollo synthetic diamond.jpg|right|thumb|250px|Un diamant synthétique taillé, conçu avec la méthode CVD]]
Un '''diamant synthétique''' (aussi appelé '''diamant de synthèse''' ou '''diamant de culture''') est produit en utilisant différentes techniques physiques et chimiques, visant à reproduire la structure des [[diamant]]s naturels.
Les diamants synthétiques sont en janvier [[2006]] vendus à des prix de 10% à 50% inférieurs à ceux des diamants naturels. Leur production annuelle atteignait 3 milliards de carats (600 tonnes) et un montant d'un milliard de dollars, à comparer aux 130 millions de carats (26 tonnes) de l'extraction minière.
==Histoire==
Les joaillers préfèrent vendre un produit de luxe, donc rare. Ce n'est donc pas dans leur intérêts d'accroître la quantité disponible, ils ont fait de gros efforts pour éviter que les pierres de synthèse s'implante sur le marché. En revanche, [[diamant#Industrie|l'industrie apprécie]] les matériaux durs, comme le diamant (le [[carbure de silicium]], le [[carbure de tungstène]], etc.). La synthèse de diamant fut l'une des voies explorées dans cette recherche de matériaux durs.
Avec la découverte par [[Smithson Tennant]] en [[1797]] que le diamant est une forme [[cristal|cristalline]] du [[carbone]] s'ouvre la voie de la [[Synthèse|synthétisation]] de ce matériau. Il faut attendre un peu moins d'un siècle pour que les premières expériences sérieuses commencent avec [[James Ballantyne Hannay]] en [[1880]] et [[Henri Moissan]] en [[1893]]. L'expérience de Moissan ne semble pas avoir été concluante, ce dernier n'ayant obtenu que de la moissanite, autrement dit du carbure de silicium. Celle de Hannay est plus controversée, car il a été impossible de reproduire ses résultats. Plusieurs autres expériences ont lieu et seulement deux autres pourraient avoir été un succès. Celle de [[Otto Ruff]] en [[1917]] et celle de [[Willard Hersey]] en [[1926]] <ref name="jcmichel">{{fr}} {{Lien web
|url=http://www.brgm.fr/AgendaNews/dcenewsFile?ID=582
|titre=Les diamants synthétiques ou de culture
|id=Les diamants synthétiques ou de culture
|auteur=Jean-Claude Michel
|année=[[2008]]
|mois=janvier
|éditeur=BRGM
|consulté le={{date|16|juin|2008}}
}}</ref>. Ces expériences ne sont que des débuts hésitant de la synthèse du diamant, la première véritable synthèse a lieu dans les [[années 1950]].
L'histoire ne reprend donc que le {{date|16|février|1953}} à [[Stockholm]] en [[Suède]], lors du projet QUINTUS de l'entreprise d'électricité [[ASEA]]. La technique, conçue par [[Baltzar von Platen]] et le jeune ingénieur [[Anders Kämpe]], sera gardée secrète. Un an plus tard, [[General Electric]] répète l'opération et publie ses résultats dans le magazine ''[[Nature (journal)|Nature]]''. C'est à cette date qu'est officiellement reconnue la création du premier diamant synthétique.
A la fin des [[années 1950]], [[De Beers]] ainsi que les [[Russie|Russes]] et les [[République populaire de Chine|Chinois]] débutèrent la fabrication de diamants synthétique pour l'industrie. Cela eu pour conséquence de faire chuter la valeur des diamants naturels destinés à l'industrie.
La première véritable utilisation des diamants de synthèse en joaillerie débute vers le milieu des [[années 1990]]. En janvier [[2006]], principalement deux entreprises se partagent le secteur :
* [[Gemesis]] (basée à [[Sarasota]] en [[Floride]])
* [[Apollo Diamonds]] (basée à [[Boston]] dans le [[Massachusetts]])
Gemesis a été créée par [[Carter Clarke]], après sa découverte des installations russes durant l'été [[1995]]. Depuis, Gemesis améliore la technique ''High pressure, high temperature'' (HPHT), qui a été développée en Russie. Apollo Diamonds pour sa part utilise la technique ''Chemical vapor deposition'' (CVD), découverte par son fondateur, [[Robert Linares]], en [[1996]].
==Techniques==
===High pressure, high temperature===
La technique HPHT (en [[français]] ''Haute pression, haute température'') consiste à faire un mélange de carbone (sous une forme abondante) et de métaux de transition (qui feront office de solvants) et à soumettre le tout à une très haute pression (environ 58 000 [[Atmosphère (unité)|atmosphères]]) et température (environ 1 400°C). La formation du diamant se fait alors par germination et croissance. Dans la méthode du gradient de température, un germe de diamant est inséré dans le réacteur avant la réaction.
Cette technique ne produit pour l'instant que des diamants de couleurs (jaune, orange, rose et bleu), qui ne sont pas purs.
Plusieurs entreprises, comme LifeGem ou Algordanza, utilisent cette technique pour réaliser des diamants composés du carbone issus des cendres de la [[crémation]].
===Chemical vapor deposition===
La technique CVD (en français ''Dépôt chimique en phase vapeur'') créée des couches de diamant. La méthode est de placer une couche de silice ou de diamant dans une chambre où règne une pression d'un dixième d'atmosphère. De l'[[hydrogène]] et du [[méthane]] sont alors injectés et chauffés par des [[micro-onde]]s. Les deux gaz se transforment en [[Physique des plasmas|plasma]] et "tombent" sur le substrat, formant une couche de diamant qui croît avec le temps (environ 0,5 mm par jour), dans laquelle seront taillés des petits diamants. Les couches peuvent également servir telles quelles pour l'industrie.
Cette technique produit des diamants bien plus purs que ceux qui sont obtenus avec la HPHT.
==Différence avec les diamants naturels==
Actuellement (janvier [[2006]]), il est assez difficile de faire la différence entre un diamant synthétique et naturel. Le géant du diamant naturel [[De Beers]], développe plusieurs techniques pour détecter ces nouveaux diamants.
Une de ces techniques est de détecter la forme de croissance du diamant, qui n'est pas la même que dans la nature. Ainsi, les diamants obtenus par la méthode HPHT créent des secteurs de croissances en forme de cubes. Certaines formes d'impuretés ne sont également pas présentes dans la nature.
La méthode CVD par contre, produit des diamants plus difficilement différentiables des diamants naturels, car étant très purs, les impuretés et les zones de croissance cubique sont moins distinguables. Cependant, la pureté quasi parfaite des diamants produits par la méthode CVD peut être un indice, induisant ainsi de la méfiance quant à l'origine du diamant.
==Appellation en France==
En [[France]], l'usage commercial pour de tels diamants oblige les vendeurs à utiliser le terme "synthétique", de manière à ne pas tromper le client.
Voici un extrait du [[décret]] 2002-65 <ref>{{fr}} {{Légifrance|base=JORF|numéro=ECOC0100138D|texte=Décret français n° 2002-65 du 14 janvier 2002 relatif au commerce des pierres gemmes et des perles}}</ref> du [[14 janvier]] [[2002]] relatif au commerce des pierres gemmes et des perles :
{{Citation bloc|Art. 4 : Les qualificatifs suivants complètent respectivement la dénomination des matières et produits mentionnés ci-dessous :<br />
(...)<br />
- "synthétique" pour les pierres qui sont des produits cristallisés ou recristallisés dont la fabrication provoquée totalement ou partiellement par l'homme a été obtenue par divers procédés, quels qu'ils soient, et dont les propriétés physiques, chimiques et dont la structure cristalline correspond pour l'essentiel à celles des pierres naturelles qu'elles copient;<br />
(...)<br />
L'emploi des termes : "élevé", "cultivé", "de culture", "vrai", "précieux", "fin", "véritable", "naturel" est interdit pour désigner les produits énumérés au présent Article. (...)}}
==Références==
<references/>
== Voir aussi ==
* [[Diamant]]
* [[Gemme]]
===Source de l'article===
* ''Des diamants plus vrais que nature'', de Sylvie Rouat, ''[[Sciences et avenir]]'' de janvier [[2006]]
{{Portail chimie}}
[[Catégorie:Composé minéral]]
[[en:Synthetic diamond]]
[[nl:Diamantsynthese]]