На протяжении более ста лет ученые пытались любыми методами, порой достаточно остроумными, получить алмазы из других форм углерода, пока в феврале 1955 г. не появилось достоверное сообщение о первом успехе американских исследователей из фирмы «Дженерал электрик». Группа работников в лаборатории в Шенектеди в небольшой пирофиллитовой камере подвергла угле-родосодержащий материал давлениям порядка 100 ООО атм и температурам свыше 2760 °С. В таких жестких условиях очень быстро-образовались мелкие кристаллы алмаза. Было найдено, что переходу графита в алмаз способствует присутствие никеля и других металлических катализаторов, и в первых образцах алмазного порошка, полученного фирмой «Дженерал электрик», было обнаружено до 0,2% никеля, что делало частицы алмазного порошка магнитными.

Годы, затраченные на исследования в области физики высоких давлений и разработку методов получения таких давлений, а также успехи, достигнутые в этом направлении, в особенности П. У. Бриджменом (США), проложили дорогу для синтеза алмазов. Как это часто случается, однажды продемонстрированная реальность почти нереального подвига (подъем на Эверест, перелет через Атлантику и т. п.) влечет за собой быстрое повторение первого успеха многими другими, вследствие чего рискованное предприятие начинает казаться уже почти обычным делом. Поэтому, пожалуй, не удивительно, что после первого успеха фирмы «Дженерал электрик» аналогичные результаты были достигнуты многими другими исследователями. При этом, хотя общие принципы методов были аналогичными, детали процессов сильно различа--лись. В настоящее время синтетические алмазы производятся не только фирмой «Дженерал электрик» и некоторыми другими .крупными исследовательскими центрами США, но также крупным электрическим концерном ASEA в Швеции, фирмой «Филипс» в Эйндховене, Лабораторией по исследованию алмазов концерна «Де Бирс» в Иоганнесбурге, фирмой «Сибаура электрик» в Токио, Академией наук СССР и Национальной физической лабораторией в Лондоне. Микроскопические кристаллы синтетического алмаза показаны на рис. 7.22.

Подробнее »

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 »

Титанат стронция, который, как минерал, в природе не найден, получают в усовершенствованной печи Вернейля. При этом в печь вводят дополнительное количество кислорода через кольцевую трубу, опоясывающую основную трубу, подводящую к горелке водород. Готовые були титаната стронция, как и були рутила, имеют черный цветЭффект, производимый в нормальном человеческом глазе светом определенных длин волн (см. Спектр). и для получения бесцветного материала их необходимо отжечь в кислороде.

Титанат стронция (известный в торговле под названием «фабул ит») по своему внешнему виду и оптическим свойствам стоит к алмазу ближе, чем какой-либо другой минерал, природный или синтетический. Он практически бесцветен, относится к кубической сингонии и поэтому изотропен, его показатель преломления 2,41, т. е. Практически такой же, как у алмаза. Дисперсия титаната стронция приблизительно в четыре раза выше дисперсии алмаза, и поэтому у него игра больше, чем у алмаза, однако не такая сильная, как у рутила. Удельный вес титаната стронция равен 5,13, а твердость около 5,5. Последняя особенность служит хорошим признаком для распознавания закрепленного камня. Стальная игла, которая является одним из наиболее легкодоступных «индикаторов твердости» и при этом не сильно повреждает камень, оставляет след на титанате стронция, тогда как на алмазе, есте

Подробнее »