Вештачки камен

Видео: Како да се направи вештачки камен?

Во првата половина на XIX век тоа се прават обиди за производство на првиот пробен синтетички скапоцени камења, и започна во XX век, нови технологии се веќе обезбедува голем еден кристали на неметални и метални тела: полупроводници, Пиезоелектрични, феромагнетни и ferrimagnetic.

Сето ова го прави можно да се произведе потребните количини на синтетички кристал има широк спектар на својства и области на примена. А голема улога во создавањето на синтетички камења одигра сознанија од областа на аналитичка хемија - особено, детална хемиска анализа на скапоцени камења овозможено синтеза на вештачки рубин.
Задачата беше тешко, бидејќи алуминиум оксид, кој е составен од една рубин, само се топи на температура од 2045 степени Целзиусови

кислород-водород режач беше искористена за да се добие саканата температура.

Французинот Марк Годен, легура на алуминиум и калиумови соли, за првпат беше стопен топки Алумина и им даде црвена боја со калиум дихромат. Резултатот, сепак, има мала сличност со вистински рубин: кристали беа мали и досадна. Десет години по првиот синтетички рубини уште еден Французин - Жак Џозеф Ebelman - бели сафири произведени со топење на алуминиум во борна киселина, и Едмонд Fremy заедно со еден од неговите студенти да се синтетизираат алуминиум оксид, легура на алуминиум и олово оксид.

резултантните водството топи алуминатен се чува на висока температура во порцелански сад, што резултира во формирана водството силикат, и алуминиум оксид кристализиран како бел сафир, кој по додавање на хромна соли стекнато црвени изглед рубин.

Уште подобри резултати беа постигнати Огист Fremy и Verneuil, но се добиени синтетички камења за да се добие во ред.

Verneuil разви нова индустриска синтеза технологија рубини големи димензии, кои се состојат од топење на алуминиум со додавање на боја во огнот на гас режач специјално дизајниран.

Научниците се обиделе да се синтетизираат дијамант - една од најтешките на минерали, но ако за производство на синтетички сафир беше сосема сам, висока температура, а потоа на трансформација на графит во дијамант треба да има повеќе и многу притисок. Технологијата се потребни за да се постигне температура од 3000 степени Целзиусови и притисок од 7000 MPa, но на раскрсницата на XIX и XX век, таквата опрема не постои.

Синтеза на корунд се врши во апарат Verneuil, главниот дел од кои е кислород-водород режач една.

Алумина полека се истура во садот низ вертикална цевка која, исто така, се внесува водород и кислород. На излезот од цевка гасови се запали, создавање на температурата во состојба на алуминиум се топи. На потпора, монтирани во подвижната маса во вертикална рамнина, која е формирана од страна на се топи капки синтетички корунд кристално круша или облик на конус. По добивање на потребните количини хранење кристално Алумина е прекинат, кристално се лади и се одделени од базата. тоа трае неколку часа за производство на еден кристал.

Синтетички корунд кристали достигне висина од 2 - 5 см, ширина од 1 - 2,5 см, а тежината 50-300 карати. Само создавањето Перси Вилијамс Bridgman-префектура и Балтазар позадина Platenom baler дозволено фирми "ACEA" и "Џенерал електрик" се обиде да синтеза дијамант на индустриско ниво. По Втората светска војна почна интензивно се работи на синтезата и другите единствено кристали, е да се обиде да ги расте од течната фаза.

Во моментов, истражување се спроведува во трансформира домен, еден кристали на калиум натриум алумосиликатни во грбот и aluminosilicates со јонска размена. Брзиот развој на солидна држава физика во последните децении на XX век беше овозможено од страна на развој на нови методи за производство на големи еден кристали. Еден метод на нивната синтеза се состои во кристализација од решение на атмосферски притисок.

Што ја произведува Презаситен раствор на супстанцијата - главна компонента на кристал, на пример бакар сулфат, - и тоа се наоѓа ембрионот кристал, кој е во прилог на ротациона движење за поефикасно раст. Од воден раствор тоа е можно да се добие многу големи кристали, а понекогаш и со тежина над 20 кг. Еднакво заедничко е метод хидротермални - кристализација од воден раствор на високи притисоци и температури над 100 ° C.

Така подготвен, на пример, кварц кристали. Кварц зрна се сместени во пет проценти раствор на натриум карбонат на дното на запечатениот автоклав, каде што температурата се одржува на околу 400 степени C, кристал е ставен во област каде што неколку десетици степени под температура. Со постојано одржува притисок од околу 120 MPa кварц парчиња на дното на садот да се раствори, и кристално, температурата околу кои се пониски, почнува да расте. Така добиените кристали берил, гранат, топаз, жад и мусковит.

За раст на кристали метал, неоргански и органски соединенија со користење на кристализација со ладење на стопениот материјал, истиот кристална структура.

Уреди кои се користат за оваа разликуваат значително, бидејќи точка на топење на супстанции се многу различни - нивниот опсег е од - 271 за да се 3700 степени, за прв пат се применува овој метод за кристализација на еден кристално метални жици: а сад се става во печка со растопен метал, што температурата е малку пречекорен температура кристално plavleniya- семе потопува во топи, по што мал постојана брзина издигнати над површината.

Слично на тоа, расте кристали на полупроводници - германиум и силикон.

Исто така постои метод за производство на кристали од полиморфни трансформации: тоа со помош на графит, јаглерод или саѓи подготвени вештачки дијаманти. Еден кристали се користат во оптички уреди, уреди за снимање на нуклеарна радијација, ласери и mazerah- често се користи како полупроводници, ферити, скапоцени камења.

Во оптички индустрија кристално произведени леќи, призми, polarizers и филтри. А корисна карактеристика на некои кристално - на пример, кварц или флуорит - е нивната пропустливост на инфрацрвени и ултравиолетово зрачење. За производство на polarizers користи кристали од калцит и натриум нитрат.

Бројачи регистрирање на нуклеарното зрачење, се предвидени scintillation кристали, направени обично на јодиди алкалните метали риболов. Таквите кристали се користи во радиоактивни анализа, радиобиологија, во потрага руди радиоактивни елементи. Широката употреба на техниката е феноменот на пиезоелектричество, односно појава на електрични обвиненија под влијание на тензии или компресија на кристал.

Најчесто се користи е Пиезоелектрични кварц - плоча од своите кристали се стабилизатори во фреквенцијата на радиото се користи во телефон и на поздрав - уреди овозможувајќи да се утврди длабочината, локација сет санти мраз или риба училишта.

Како полупроводници кристали на еден силикон и германиум најчесто се користат, како и елементи на отпорност полупроводници се направени од силикон карбид. Произведени од страна на синтерување феритни здобијат освен феромагнетни својства poluprovodnikov- својства и нивната структура може лесно да се промени, и за време на синтезата на температура од 900 - 1400 степени Целзиусови - се даваат било која саканата форма. На еден кристали се од големо значење за производство на ласери и масери. Се користи во астрономијата масери дозволи се слаби сигнали, обезбедување на повеќе од своите илјадапати засилување без изобличување.

Овие уреди се поделени во масери кои работат во инфрацрвениот спектар, УВ опсег и во видлива светлина спектар.

Синтетички еден кристали се користат во накит и најпопуларните синтетички камења се корунд, кварц и итриум алуминиум гранат. Камен кастинг голем број на елементи од - цевка машина рамката, брзина, - фрлија од стопена карпа. Како резултат на тоа, топење и кристализација на карпа создадена од ситно-грануларен супстанција со технички својства во многу аспекти надмине карактеристики на леано железо, порцелан или стакло.

Првите елементи на базалт и андезит беа фрлени во Франција. Почетниот материјал, во зависност од неговиот состав е прилагодена на температура од 1300 - 1750 степени Целзиусови, потоа се лади до 800 - 1000 степени C. и се става во калапи. Времетраење на ладење влијае врз степенот на агент кристализација. За разлика од базалт и андезит за вршење на камен кастинг користи дијабаз, amphibolite и некои други карпи.

Заедно со развојот на индустријата има потреба за развој на нови абразивни материјали - прав или направени во форма на абразивни слој депонирани врз основа на еден или на друг, со оглед на обемот на извлечена природен корунд повеќе не може да ги задоволи потребите на сите индустрии во кои се користи.

Производство на абразивни материјали започна кога Едвард доби Acheson силициум карбид. Малку подоцна се разви технологијата на производство технички вештачки корунд боксит со топење во електричен лак печка. Во моментов, на производи со повисок квалитет - бела корунд - направен од алуминиум.

Karsteklobid силика добиени од фузија во електричен печка на температура од 2100 - 2400 степени C од плаќање која се состои од силика песок, јаглен, сол, и струготини.

Брзиот развој на вештачки номенклатура минерали - полу-готови производи со саканиот својства или кристали за различни цели - понекогаш предизвикува тешкотии во изборот на соодветна имиња дел. Кога се обидува да организира вештачки камен е врз основа на сличноста на нивните структури на структурата на природни минерали. Огнеупорна глина, керамика, порцелан, керамика, огноотпорни материјали и синтетички еден кристали во споредба со метаморфни porodami- имаат вештачки аналози и седиментни карпи: тоа е бетон, цемент, песок-вар тули и малтер.

Основната структура, како и големината и обликот на кристално зрна се слични на вулкански карпи такви карактеристики на материјали, како што се стакло, згура чакал, огноотпорни керамика и композити.

Сподели на социјални мрежи:

Слични