Справка

*Midstream - огранка алмазов и изготовление ювелирных украшений.

Начало в № 3, 2020

Лабораторно-выращенные алмазы - продукт высоких технологий, быстро захватывающий ювелирный рынок. Возможности, которые они предоставляют сегодня, уникальны. Это бриллианты разнообразных оттенков желтого, синего, розового, красного или вариации зеленого и коричневого. Это возможность для производителей заказывать наборы камней, идеально откалиброванные по размеру, форме, цвету и оптике. И, конечно, цена! Достижения технологии делают роскошные камни более доступными.

Более подробно обо всем этом и не только рассказали эксперты компании Ultra C во второй части обзора лабораторно-выращенных алмазов ювелирного качества.

Валерий ЗАХАРОВ, Галина ПЛАТОНОВА, Компания Ultra C

КОНТАКТЫ 

www.ultrac.ru

www.ndtcompany.com

www.wonderdiamond.com

Продолжаем обзор рынка лабораторно-выращенных алмазов и от производства переходим к среднему сегменту (Midstream) - гранильная отрасль и алмазно-бриллиантовые дилеры. Рынок природных алмазов сформировался в условиях монополии, затем олигополии и создал систему сбыта, основанную на поступлении алмазов от производителя к сайтхолдерам, а затем дальше по «алмазопроводу» к более мелким дилерам и огранщикам.

В классическом «алмазопроводе» (добытые в природе алмазы) практически нет вертикально-интегрированных компаний, участвующих сразу во всех рыночных сегментах от добычи до розничной торговли. Лабораторно-выращенные камни (как мы определили - disruptive technology) изменили сложившуюся систему. Теперь многие производители стараются по максимуму гранить собственные выращенные алмазы с дальнейшей продажей готовых бриллиантов, но для поддержания ликвидности пока вынуждены реализовывать часть товара в сырье. Индийские компании в большинстве случаев являются компаниями полного цикла -от собственно синтеза до изготовления ювелирных изделий и их реализации под собственным брендом (New Diamond Era, ALTR и другие).

Индия - центр мировой гранильной промышленности

Сегодня значительная часть алмазных и бриллиантовых дилеров одновременно участвуют в обороте как природных, так и выращенных камней. Основной поставщик алмазного сырья на рынок - Китай. Местные производители гранят лишь небольшую часть собственной продукции. Мелкоразмерное сырье, составляющее значительную часть продукции Китая, гранится на индийских предприятиях, специализирующихся на этом размере. Таким образом, в Индии производится огранка всего сырья местного производства, большей части китайского сырья, частично продукции алмазопроизводителей из других регионов.

В настоящее время на долю Индии приходится более 85% мирового рынка огранки по массе ограненного сырья, что примерно отражает ситуацию и на рынке природных алмазов. В условиях чрезвычайной перекредитованности большинства гранильных предприятий Индии огранщики охотно берутся за обработку выращенных алмазов с целью максимальной загрузки производственных мощностей и ускорения оборота, что позволяет рефинансировать существующие финансовые обязательства. По данным опроса гранильных предприятий, более 30% традиционно работавших с природными алмазами стали брать в обработку выращенное сырье. По прогнозам, в течение ближайших пяти лет их число удвоится.

Основная часть гранильных предприятий Индии сконцентрированы в штате Гуджарат. Мировой центр огранки - округ Сурат (Surat) с одноименной столицей и населением более 5 млн человек. А также недавно сформировавшийся, но стремительно растущий кластер с центром в городе Бхавнагаре, расположенном на противоположном от Сурата берегу Камбейского залива. Лидерство Индии в отрасли не в последнюю очередь обусловлено низким уровнем стоимости трудовых ресурсов в этих регионах, подкрепленным богатыми историческими традициями.

Огранка выращенных алмазов

Огранка лабораторных алмазов не имеет принципиальных отличий от огранки природных, но тем не менее имеет свою специфику, которая в первую очередь основана на морфологических особенностях. В отличие от алмазов, добытых в природе, для которых характерно многообразие кристаллографических форм (российский ГОСТ предусматривает 13 основных терминологических групп по форме), для лабораторно-выращенных кристаллов картина выглядит иначе. Фактически встречаются две стандартные формы: кубооктаэдр и куб.

Компания Ultra C произвела закупку сырья более чем у 10 производителей с последующей огранкой. Цифры по выходу годного, приведенные ниже, получены на основе эксперимента.

НРНТ

Кристаллы НРНТ алмаза, как правило, имеют кубооктаэдрическую форму (рисунок 1).

Рисунок 1. Монокристаллы HPHT-алмаза. На фотографии на кристаллах хорошо видны затравки, производство: Китай, 2018 г.

Для подобных кристаллов процесс огранки в целом такой же, как для октаэдра. Однако есть и форма октаэдра (рисунок 3), которую можно вырастить на октаэдрических гранях в случае необходимости (рисунок 2).

Рисунок 2. Ячейка высокого давления после синтеза с кристаллами октаэдрической формы

Рисунок 3. Октаэдрическая форма НРНТ монокристалла

Таким образом, получение оптимального выхода годного для НРНТ-кристаллов происходит при огранке в формы круга и кушона. Изготовление других фантазийных форм связано со значительными потерями массы исходного кристалла. Экспериментально полученный выход годного для бриллиантов из HPHT для формы круга достигал более 40%, для кушона доходил до 50%, для груши - менее 30%, а для маркиза едва достигал 20%. Указанные данные по выходу годного соответствуют сырью высокого качества, для алмазов, содержащих большое количество включений, трещин, других дефектов, имеющих сплющенную форму, показатели выхода годного могут быть существенно ниже.

Цвета HPHT-бриллиантов могут варьировать от D до самых низких. Для европейских производителей характерны высокие цвета, для китайских, как правило, преобладают G-H-I. Часто встречается алмазное сырье китайского происхождения, дающее в готовых бриллиантах голубой, зеленоватый нацвет (слабый оттенок).

Чистота также может меняться от VVS до пикированных, в основном VS-SI. Характерный дефект НРНТ-алмазов - вытянутые игловидные металлические включения, которые могут быть довольно протяженными, но при этом тонкими. Иногда такую «иголку» приходится оставлять открытой, выходящей на поверхность, чтобы не жертвовать массой.

CVD

Кристаллы CVD-алмаза растут на затравке послойно. Специально подготовленная затравка (подложка), как правило, имеет форму квадрата, что определяет форму будущего кристалла. В процессе синтеза в ростовой камере на определенном этапе CVD-алмаз начинает обрастать поликристаллом. После извлечения из установки такие кристаллы имеют форму кубов и покрыты черной непрозрачной «коркой» из наросших мелких алмазов, которая имеет очень высокую твердость. На рисунке 4 хорошо видна поликристаллическая «шуба», окутывающая образец.

Рисунок 4. CVD-алмаз массой 9,73 CT, производство: Китай, 2018 г.

При закупке сырья неудаленный поликристалл мешает оценить чистоту будущего бриллианта, так как возможное наличие глубоких врастаний не просматривается. По чистоте CVD-кристаллы могут варьировать в широком диапазоне - от VVS до пикированных. Характерными дефектами являются включения нераскристаллизованного углерода.

Необходимое при работе с CVD-алмазами удаление поликристалла из-за чрезвычайно высоких абразивных свойств последнего создает дополнительные трудности и требует от огранщика специальных навыков. Срезание поликристалла может производиться лазером или посредством механической обработки дисками. Способ снятия поликристалла выбирается планировщиком и огранщиком и зависит от характера напряженности в районе нарастания поликристалла. Сама форма алмазов CVD задает определенные формы будущих бриллиантов, например: принцесса, радиант, кушон, ашер. При изготовлении круглого бриллианта из CVD-алмаза остаются маленькие осколки (так как срезаются углы), которые можно огранить в бриллианты мелких ситовых классов. Экспериментально полученный выход годного (первоначальная масса с учетом поликристалла) для CVD-кристаллов для круглой формы достигал 30%, для кушона доходил до 35%, для груши слегка превышал 25%.

Отдельно хочется сказать про формирование нового подхода к огранке лабораторно-выращенных камней. Исторически сформировавшийся подход к огранке природных алмазов базировался на принципе максимального выхода годного из имеющегося сырья. Поэтому собрать в украшение камни, близкие по форме, цвету и оптическим характеристикам, было проблематично и требовало дополнительных затрат. Сегодня все больше производителей лабораторно-выращенных алмазов предлагают ювелирному рынку калиброванные бриллианты. Да, определенно выход годного на партию такого товара немного падает, но возрастает ликвидность и цена.

Цвет выращенных алмазов

CVD-бриллианты, не подвергнутые постростовой обработке, как правило, имеют цвет не выше H. Бриллианты, полученные из сырья некоторых производителей, иногда могут иметь легкий розоватый нацвет. Часть таких камней продается as grown (как и были выращены), часть проходит процесс постростовой обработки.

Постростовая обработка служит двум основным целям: повышение цвета околобесцветных кристаллов (как правило, на 1-3 позиции) и получение фантазийно окрашенных бриллиантов.

Современные технологии постростового воздействия на алмаз, включающие облучение высокоэнергетичными частицами (чаще всего электронами) в комбинации с отжигами в поле стабильности алмаза (НРНТ-отжиг) или в поле стабильности графита (UHT, APHT, LPHT-отжиги), или без них, с учетом способа получения алмаза, содержания атомных примесей позволяют получать алмазы и бриллианты уникальных фантазийных цветов: голубые/синие, розовые/ красные, желтые/зеленые.

Цветная окраска алмазов зависит от двух основных причин: вхождение в кристаллическую решетку атомов таких элементов, как бор, азот, никель и других, и собственных дефектов решетки, например, вакансии или пластические деформации.

Атомы азота придают алмазу желтые оттенки от насыщенных (единичный азот) до слабых (сгруппированные атомы азота). Очень незначительное содержание бора в алмазе окрашивает его в голубые и синие цвета. Желтые и синие лабораторно-выращенные алмазы, как правило, такие по происхождению, так как азот и бор, добавляются непосредственно в процессе роста. Таким образом, они не подвергаются дополнительной постростовой обработке. Безусловным лидером в выращивании цветных синих и желтых камней является компания New Diamond Techology, чьи камни представлены на фото.

Розовые и красные оттенки алмазов - результат пластических деформаций. Серия последовательных воздействий для получения структурных изменений производится в лаборатории для получения нужных оттенков. Проблема получения красивых розовых и красных цветов нужной насыщенности (не очень темных) до сих пор не решена до конца, однако есть российские компании, которые приблизились к ее решению.

Зелено-голубые оттенки в природе и лаборатории возникают в результате бомбардировки частицами (например, электронами).

Подведем итоги

Монопольно-олигопольный рынок природных алмазов имеет возможность до определенной степени контролировать как цены на сырые алмазы, так и маржинальность ограночного комплекса. Появление лабораторно-выращенных бриллиантов привлекло многих огранщиков по двум причинам: доступ к сырью и более высокая маржинальность. Именно поэтому некоторые компании произвели инвестиции в оборудование для выращивания алмазов и сформировали вертикально-интегрированные структуры.

Технология позволяет получить бриллианты от 0,8 мм до 5-6 карат (рекордные камни, пока единичные, могут быть и более 10 карат). Представленные данные по выходу годного дают объяснение, почему лабораторно-выращенные бриллианты определенных форм огранки продаются с меньшим дисконтом к Раппорту, как и калиброванные камни, - из-за больших потерь массы камня, обусловленных морфологическим строением.

Технология дает новые возможности ювелирам - калиброванные камни любых фантазийных форм, подобранные по цвету, размеру, оптическим характеристикам. Такой товар стремительно набирает популярность. Спрос сегодня превышает предложение. Цветные бриллианты еще недавно были прерогативой эксклюзивных украшений. А сегодня по доступной цене они открывают новые горизонты творчества для создания ювелирных украшений.