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.
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.
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.
La cristallisation à partir du liquide en fusion, plusieurs méthodes existent, à savoir :
 |
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. |
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.
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.
La dissolution anhydre :
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.
La dissolution hydrotermale :
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...
Autres procédés :
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).
| 
