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 Les pierres
synthétiques : ce sont des matières dont la cristallisation a été
provoquée partiellement ou complètement par l'homme et elles
ont les mêmes caractéristiques optiques et physiques que leurs équivalents
naturels. |
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Tous les cristaux
connus ont été un jour au l'autre synthétisés en laboratoire, parfois dans
des tailles microscopiques et d'autres fois dans des tailles surprenantes. Ceux
qui sont aujourd'hui synthétisés sont ceux qui représentent un intérêt pour
l'industrie des pierres précieuses et fines et ceux qui peuvent être
substitués à leurs équivalents naturels. |
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Il existe différents
procédés pour créer des pierres synthétiques, à savoir : la
cristallisation à partir du liquide en fusion, la dissolution
anhydre et la dissolution hydrotermale. |
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 La cristallisation à partir du
liquide en fusion, plusieurs méthodes existent, à savoir : |
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 La
méthode Verneuil : cette technique ancienne permit, dès
1885, de commercialiser des corindons rouges. En
1891, Verneuil mit au point un four à chalumeau et une technique qui porte son
nom : le procédé Verneuil. La poudre d'alumine fond dans la flamme du chalumeau,
qui atteint 2100° C, et la goutte tombe sur un germe où elle
cristallise ; un mouffle réfractaire (céramique) entoure le cristal en formation
pour éviter les chocs thermiques ; il se forme alors un pédoncule qui
s'évase rapidement et la cristallisation s'arrête lorsque la surface
supérieure du cristal atteint une zone de température trop élévée. Il
suffit de changer les pigments colorés pour obtenir des corindons
synthétiques de toutes les couleurs. Sans aucun colorant,
on obtiendra du corindon incolore. Les cristaux de titanate de
strontium (Fabulite), de rutile (Titania) servant à imiter le diamant
sont produits aussi par cette technique. |
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La
méthode Czochralski : cette méthode pourrait s'appeler « la
méthode par tirage », elle diffère de la méthode Verneuil dans le fait
que cette fois on approche un germe de la surface du liquide en
fusion puis on l'éloigne au fur et à mesure de sa croissance
cristalline. |
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La
méthode Bridgman : cette méthode cristallise en masse le liquide
de fusion, grâce à un lent déplacement des conditions de
cristallisation du fond du creuset jusqu'à la surface du liquide.
Cette méthode reste coûteuse et elle est donc utilisée principalement
pour l'industrie. |
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La dissolution anhydre : |
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Ce procédé
utilise une méthode simple : c'est par attaque basique que les
silicates se dissolvent le mieux. On fait donc cristalliser à
pression normale dans une solution portée à saturation. Les
premières émeraudes synthétiques furent fabriquées en 1848 par cette
méthode. Beaucoup de scientifiques travaillèrent sur cette technique, on
peut citer par exemple Caroll Chatham qui avait mis au point les
premières commercialisations d'émeraudes synthétiques. Sa technique
permettait d'obtenir de gros monocristaux de qualité gemme et qui
servirent dans la bijouterie. |
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La dissolution hydrotermale : |
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L'eau est
essentielle à la croissance des cristaux, c'est suite à cette
constatation que Fremy aboutit à la cristallisation de cristaux de
rubis en 1877. On va donc « nourrir » un germe cristallin qui est
plongé dans un autoclave rempli d'une solution aqueuse alcaline. Le
transport de la silice (en poudre ou en morceau) s'opère depuis la
région la plus chaude jusqu'à la plus froide. Le quartz est fabriqué
en grande quantité par cette méthode, on fabriqua aussi de l'émeraude,
de l'aigue-marine, l'améthyste, la citrine, les spinelles, etc... |
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Autres procédés : |
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On peut finir ce
chapitre en décrivant 2 techniques spécifiques pour le diamant, à
savoir :L'une a été créée par la General
Electric et elle utilise de très hautes pressions et températures.
Cette société a créé des cristaux de diamants dans une chambre
spéciale. Le plus gros diamant créé pèse environ 1 carat, cette
méthode n'est donc pas encore suffisamment développée pour être
rentable économiquement. Mais aujourd'hui, les techniques se sont développées et des sociétés
(par exemple la société : Gemesis) se sont créées
et proposent par des réseaux de vente qu'elles développent, des
diamants (jaunes, oranges) synthétiques d'un poids tout à fait convenable pour
être commercialisés.
Une autre technique que
l'on appelle « Chemical Vapor Deposition » (CVD) et qui a été mise au
point par la société Apollo Diamond Inc. utilise des dépôts de vapeurs
chimiques. Cette méthode permet de créer des diamants synthétiques de
couleur bruns et d'un poids modeste (de 0,05 à 1 carat). |
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Les pierres d'imitation et de synthèse)
