Diamant synthétique - Définition

Introduction

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 diamants 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'implantent sur le marché. En revanche, 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 cristalline du carbone s'ouvre la voie de la 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. Ces expériences ne sont que des débuts hésitants de la synthèse du diamant, la première véritable synthèse a lieu dans les années 1950.

L'histoire ne reprend donc que le 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. 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 Russes et les 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.

Différence avec les diamants naturels

Actuellement (janvier 2006), il est assez difficile de faire la différence entre un diamant synthétique et naturel. Les diamants synthétiques restent de petite taille et ne peuvent certainement pas concurrencer le plus gros diamant brut du monde, le Cullinan, qui pèse 3 106 carats, soit 621 grammes.

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.