L’oxyde de zirconium (CZ) et son procédé de synthèse par croissance en autocreuset

L’oxyde de zirconium synthétique diffère d’un produit artificiel (produit fabriqué par l’Homme ne possédant aucun équivalent naturel connu). Cette matière est qualifiable de synthétique car il existe une gemme naturelle équivalente appelée baddeleyite.

Le zirconium cubique est synthétisé grâce à un procédé unique : la synthèse par croissance en autocreuset.

La croissance en autocreuset

En 1964, la technique de synthèse par croissance en autocreuset a été conçue pour la fabrication d’oxyde de zirconium synthétique (CZ ou « Cubic Zirconia »). Ce procédé, inventé par des scientifiques français, donne lieu à la commercialisation de l’oxyde de zirconium en 1973.

Il est depuis considéré en bijouterie comme une excellente imitation du diamant et des pierres de couleur.

Fonctionnement

Une température avoisinant les 2750°C est nécessaire pour la cristallisation du CZ. Cette température est si élevée qu’aucun matériau ne peut y résister hormis l’oxyde de zirconium lui-même.

Une céramique à base d’oxyde de zirconium préalablement fondue puis solidifiée sert alors de récipient (creuset). Une poudre de CZ y est introduite. L’enceinte est chauffée par énergie radio- fréquente, fondant uniquement le contenu du récipient. Un circuit d’eau refroidit le creuset pour le garder sous forme solide.

Il est nécessaire d’ajouter à la préparation 10 à 15% d’oxyde d’yttrium ou d’oxyde de calcium afin de stabiliser la cristallisation du CZ.

La matière introduite créée des germes (cristaux amorces) puis cristallise en oxyde de zirconium synthétique. Ces cristaux poussent de bas en haut sous forme de colonnes. L’appareil est abaissé petit à petit par rapport au système de chauffage. Ensuite, les bruts sont récupérés, prêts à être taillés.

L’oxyde de zirconium synthétique est une matière très pure et déclinable en une grande variété de couleurs selon l’élément chromogène introduit pendant le processus.

Le CZ peut être transparent à opaque. C’est une matière facile à manipuler car résistante à la chaleur et d’une bonne dureté : 8,5 sur l’échelle de Mohs (raye la topaze, est rayé par le corindon).

Il possède une brillance et une dispersion proche du diamant, ce qui en fait la meilleure imitation existante de ce matériau d’exception.

La densité du CZ varie entre 5,60 et 6,00 (diamant = 3,52). C’est une pierre très dense ce qui en fait sa principale différence avec les pierres naturelles. Cette propriété est utilisée notamment en gemmologie pour son identification.

En parlant de CZ… soyez attentifs, une surprise vous attend à la rentrée !