Кварц из-за его пьезоэлектрических свойств широко используется в виде тщательно ориентированных пластинок в электронной промышленности для стабилизации длин волн передающих устройств или для обеспечения точной работы электронных часов.

Кварц — один из самых распространенных кристаллических минералов в природе, однако чистые, без двойников, кристаллы, пригодные для пьезоэлектрических устройств, встречаются сравнительно редко. Поэтому во многих странах кристаллы кварца вынуждены выращивать искусственно в контролируемых гидротермальных условиях. Метод заключается в том, что толстостенный стальной автоклав заполняют щелочным водным раствором, насыщенным окисью кремния. В нижнюю часть контейнера загружают куски кварца, а в верхней устанавливают решетку, к которой подвешены пластинки несдвойникованного кварца, служащие затравками для роста кристаллов. Затравки тщательно ориентируют таким образом, чтобы обеспечить оптимальный рост в требуемых направлениях. Основание автоклава с помощью электронагревателя доводится до температуры 400 °С, температура его верхней части на 40 °С ниже. Насыщенный раствор медленно поднимается со дна, становится пересыщенным в более холодной части, и избыточный материал кристаллизуется на затравках.

Подробнее »

Когда французский ученый О. Вернейль сконструировал свою специальную печь (рис. 7.2) с водородно-кислородной горелкой, все ранние способы получения синтетического рубина были оставлены и началась эра промышленного производства синтетических драгоценных камней. С тех пор и до настоящего времени метод Вернейля успешно применяется для получения не только рубина л различных по цвету сапфиров, но также для производства шпинели, рутила и титаната стронция, что будет описано ниже.

Некоторые характерные признаки (изогнутые линии роста и газовые пузырьки), отличающие вернейлевские корунды от их природных аналогов, связаны со спецификой процесса их выращивания; поэтому мы считаем полезным привести его краткое описание.

Наиболее важное условие этого процесса — чистота шихты, а также кислорода и водорода, используемых в горелке. Окись алюминия, основную составляющую корунда, получают из алюмоам-миачных квасцов. Они представляют собой октаэдрические кристаллы двойного сульфата аммония и алюминия, содержащего кристаллизационную воду. Их подвергают перекристаллизации для повышения чистоты, а затем прокаливают в большом тигле при температуре 1100°С. Квасцы разлагаются с образованием аммиака, двуокиси серы и паров воды, которые улетучиваются. Остается осадок — чистая окись алюминия в виде неустойчивой гамма-модификации — очень мелкого порошка. Если хотят получить рубин, то в квасцы перед прокаливанием вводят до 8% окиси хрома, вследствие чего прокаленный продукт приобретает бледно-зеленый цветЭффект, производимый в нормальном человеческом глазе светом определенных длин волн (см. Спектр).. Для получения синего сапфира в квасцы добавляют окислы железа или титана. Цвет желтого сапфира создается окисью никеля, александритоподобного корунда — окисью ванадия и т. д. Готовую шихту в виде порошка загружают в бункер, расположенный в верхней части печи. Дно бункера представляет собой сито. Горелка находится в кольцевой камере. Шихта под действием периодического постукивания механическим молоточком по бункеру начинает падать вниз, проходя через пламя; здесь порошок плавится. Расплавленная капля, пройдя через круглую камеру плавления, попадает на керамическую подложку, где сначала образуется большое количество мелких кристалликов корунда, слагающих конус. Затем пламя в печи регулируют таким образом, чтобы в центре конуса начал расти небольшой стерженек, переходящий кверху в монокристалл. По мере подачи шихты он расширяется, образуя булю обычной формы — сужающийся книзу цилиндр диаметром около 18 мм.

Ранее мы показывали, каким образом с помощью несложных опытов можно определить минеральный видГомогенное неорганическое вещество, имеющее определенный химический состав, кристаллическую структуру и физические свойства, которые отличаются относительным постоянством. любого из драгоценных камней, используемых в ювелирном деле. Установив (по показателю преломления или каким-либо другим методом), что камень является, например, хризолитом, цирконом или топазом, можно считать задачу выполненной, если имелась в виду только идентификация камня. Зная природу камня, уже нетрудно определить его стоимость—на основании цвета, чистоты, совершенства огранки и веса. Однако если данный камень является рубином, сапфиром, изумрудом или напоминает александрит, опал и бирюзу (этот список можно легко продолжить), то возникает новый вопрос: природный ли это камень или синтетический? Ответить на него для специалиста обычно не составляет труда, но иногда у камня нет четких отличительных признаков, по которым его можно было бы идентифицировать, % в этом случае требуется провести лабораторные исследования. Именно в этом вопросе особенно четко проявляется различие между геммологами-любителя-ми и геммологами-профессионалами. Лишь последние, с их мастерством, интуицией и длительным опытом, сумеют заметить и правильно интерпретировать те признаки, которые только и позволяют иногда отличить природные камни от синтетических. Внимательно изучив дальнейший текст, читатель узнает, на что именно необходимо обращать внимание при диагностике камней. Некоторую помощь в этом ему окажут приводимые микрофотографии. Однако следует отметить, что для приобретения необходимой квалификации нужна большая практика и непосредственная работа с образцами.

Подробнее »