Что это такое карборунд

Время на прочтение статьи = 13 минут

Карборунд – синтетически созданный минерал. У него существует несколько названий, вполне вероятно, что вы встречали его под названием муассанит или карбид кремния. В настоящее время карборунд широко применяют в ювелирной промышленности в качестве заменителя алмазов. Его использование значительно снижает стоимость изделий. Кроме этого карборунд активно применяется для изготовления линз для телескопов, для производства абразивов и наждачной бумаги. Давайте поговорим о том, что такое карборунд.

Карборунд

Карборунд__
Карборунд = синтетический муассанит  – искусственно полученный карбид кремния. Минералом не является

Карборунд = синтетический муассанит  – искусственно полученный карбид кремния. Минералом не является.

Получают при сплавлении песка и угля (т. е. кремнезема и углерода). Напоминает антрацит, но переливается всеми цветами радуги.

Коэффициент приломления у ювелирного образца карборунда (2,65) выше чем у алмаза (2,42).

Запатентован карборунд Эдвардом Гудричем Ачесоном 28 февраля 1893, но сообщения о получении данного соединения были и раньше, например Деспретз (1849), Марсден (1880) и Колсон (1882).

Муассанит (карборунд)

Последней попыткой создания качественной синтетической имитации бриллианта оказались муассаниты. Говоря о муассаните, очень важно понимать разницу между природным минеральным образованием и его одноименным синтетическим аналогом.

Минерал муассанит является природным, назван в честь его первооткрывателя, Анри Муассана (1852-1907), Нобелевского лауреата по химии (1906 год). Природный муассанит не пригоден для огранки в драгоценные камни из-за очень мелкого (максимум 2-3мм) размера зерен, темного непрозрачного света и исключительной редкости. Муассанит представляет из себя карбид кремния SiC, с гексагональной кристаллической структурой ( в отличие от кубической у алмаза)

Муассанит был синтезирован еще до того (1893), как был обнаружен (1905) в природе.

Технически синтез муассанита несложен, и камни нашли широкое промышленное применение. Твердость муассанита 9.25 сделала его популярным среди ювелиров и стоматологов средством для заточки инструментов. В профессиональной среде для поименования муассанита закрепился термин «карборунд». Все, кто знаком с внешним видом карборунда, могут подтвердить, что его использование в качестве драгоценного камня врядли кому могло прийти в голову.

В 1987 году в лаборатории Cree Research (США) был найден способ синтеза бесцветного муассанита. Правда, до 1993 года эти камни не были совсем бесцветными, если выразиться точнее — они были в лучшем случае околобесцветными и соответствовали цвету не выше (у лучших образцов) I-J по шкале GIA для бриллиантов. В 1998 году была запатентована технология синтеза реально бесцветных муассанитов методом сублимации, и с тех пор эти камни имеют зарегистрированное торговое название «Charles & Colvard created Moissanite™»

С момента появления на рынке в 1976 году CZ (фианитов в российском варианте) муассанит оказался наилучшим из известным симулянтов бриллианта. Однако натренированный глаз может легко отличить муассанит от «лучшего друга девушки».

муассонит
Из-за отличной от алмаза кристаллической структуры муассонит обладает очень сильным двупреломлением, которое в принципе невозможно для алмаза (бриллианта)

Из-за отличной от алмаза кристаллической структуры муассонит обладает очень сильным двупреломлением, которое в принципе невозможно для алмаза (бриллианта). Если посмотреть «сквозь» муассанит по углом к его верхней площадке, то ВСЕГДА будет хорошо заметно раздвоение граней павильона. То есть как бы грани будут выглядеть как на «размытой нерезкой фотографии».

Надежным идентификатором муассанита является его относительная плотность (3.22 против 3.52 у бриллианта). В метилен иодиде более плотный бриллиант утонет, а менее плотный муассанит будет «плавать».

«Точечный тест» не поможет из-за очень высокого коэффициента преломления у муассанита — не покажет отличие муассонита от бриллианта, но покажет отличие от природного или синтетического циркона.

Надежным способом гарантированной идентификации муассанитов является их нагрев до температуры свыше 230 градусов. При этой температуре все без исключения муассаниты окрашиваются в зеленовато-желтый или коричневый цвет, который пропадает немедленно после остывания.

Карбид кремния (карборунд)

В химическом отношении Кремний, особенно кристаллический, малоактивен; при комнатной температуре он непосредственно соединяется только с Фтором. При нагревании Аморфный кремний легко соединяется с Кислородом, галогенами и Серой.
Если накаливать в электрической печи смесь песка и кокса, взятых в определенном соотношении, то получится соединение Кремния с Углеродом — карбид кремния SiC, называемый карборундом.

Чистый карборунд — бесцветные очень твердые кристаллы (плотность 3,2 г/см3). Технический продукт обычно окрашен примесями в темно-серый цвет. Карборунд получают в больших количествах; применение его разнообразно и связано с его высокой твердостью и огнеупорностью.

Из порошка карборунда изготовляют шлифовальные круги, бруски, шлифовальную бумагу. На его основепроизводят плиты для сооружения полов, платформ и переходов в метро и на вокзалах. Из него готовят муфели и футеровку для различных печей. Смесь порошков карборунда и Кремния служит материалом для изготовления силитовых стержней для электрических печей.

Химически это карбид кремния. Это кристалл, который обладает сильными сегнетоэлектрическими свойствами и благодаря этому широко применяется в качестве различных пьезодатчиков и пъезоэлементов. В каждом доме в сво время была радиола, в качестве звукоснимателя для проигрывания пластинок в которой применялась именно игла из карборунда.

Чистый карборунд
Из порошка карборунда изготовляют шлифовальные круги, бруски, шлифовальную бумагу

Карборунд, имеющий достаточно высокую тврдость по шкале Модса ( кажется около 7), применяется также и для целей различной механобработки (есть сврла, покрытые поршком карборунда, или, например, диски для резки стекла, не удивлюсь если он и на бакелитовые диски для обычных УШМ наносится.

Карборунд сравнительно термостоек, поэтому применяется в качестве несущих конструкций при высокой температуре в изделиях типа печей или испытательных стендов для авиатурбин. Применяется и просто как строительный материал, когда требуется создание фундамента со спецтребованиями (скажем. для установки оптико-механического оборудования типа телескопов, прецезонных обрабатывющих центров и т. п. ) так как спец. строительные материалы с ним дают малую усадку и изолируют вибрацию.
Ипоследнее, что прочел, набрав «карборунд «в интернете. Разработаны на основе карборундовых пьезоэлементов «Звучащие полы» для дискотек.
«Звучащие полы»-далеко не новость, в Бангкоке сам был в н. клубе на подобной дискотеке, но про карборундовые полы слышу впервые .

Карборунд широко используется во многих отраслях промышленности

  • В качестве абразива для шлифования;
  • Карборунд используется для изготовления различных инструментов поскольку по прочности уступает только алмазу;
  • Благодаря полупроводниковым свойствам карборунду нашли применение в электротехнической промышленности;
  • Выделенный в лабораторных условиях прозрачный карборунд используют как имитацию алмаза в ювелирных изделиях;
  • Карборунд также используют при изготовлении линз для телескопов;
  • В химической промышленности карборунд используется как катализатор.

Купить карборунд можно

  • В различных интернет-магазинах;
  • У специализированных по продаже карборунда организаций;
  • В Помпеях у вулкана Везувий карборунд продают туристам как лаву Везувия.

Свойства минерала


Цвет Бесцветный до голубовато-зеленого и коричневатого с радужными переливами.
Происхождение названия Название было придумано Эдвардом Ачесоном, т.к. он изначально думал что получил соединение углерода и корунда, поэтому назвал получившиеся кристаллы — Карборунд. Происходит от соединения латинского слова carbo — уголь и немецкого слова rund — круглый.
Год открытия 1893
IMA статус не является минералом
Химическая формула SiC
Блеск полуметаллический
Прозрачность прозрачный
полупрозрачный
просвечивает
непрозрачный
Твердость 9,5
Плотность (расчетная) 3.17
Плотность (измеренная)  

3,12-3,22

Из чего получают карборунд

Главная проблема при создании алмазов – длительность и сложность процесса. В природных условиях камень образуется тысячи лет под колоссальным давлением от 45000 до 60000 атмосфер и при температуре свыше 900 градусов, поэтому повторить весь процесс в точности с природным практически невозможно.

Первое документальное описание попытки синтезировать бриллианты датируется 1823 годом, когда наш соотечественник Василий Каразин в результате опытов с нагреванием и перегонкой сухой древесины получил неизвестные кристаллы.

Анри Муассан
Однако официально считается, что впервые камень, с наиболее похожими на бриллианты свойствами, открыл французский исследователь и нобелевский лауреат Анри Муассан

Однако официально считается, что впервые камень, с наиболее похожими на бриллианты свойствами, открыл французский исследователь и нобелевский лауреат Анри Муассан. В 1905 году полученный им кристалл карбида кремния, в честь создателя, начал именоваться муассанит. Карбид кремния встречается в природе и за свое космическое происхождение часто именуется звездной пылью, но его естественный размер очень мал и имеет специфическую окраску.

Не оставляя желание создать идеальные бриллианты в лабораторных условиях ученые научились синтезировать более крупные и чистые камни. Искусственно выращенный муассанит нередко называется карбокорунд.

Большой вклад в создание искусственных бриллиантов внесли российские и советские ученые. Основную массу синтетических камней производят по разработанным ими технологиям. Сегодня муассанит получают нескольким способами, однако наиболее чистые и качественные кристаллы карбокорунда рождаются путем многочасового нагревания при температуре 2 400 ºС кристаллического карбида кремния с участием металлического катализатора (железа).

В промышленных масштабах искусственные алмазы, имеющие крупнозернистую структуру, начали производить с середины прошлого века.

Кроме описанного выше термобарического метода, при их создании используется способ осаждения кристаллов из плазмы газообразного углерода под воздействием электрической дуги и редкая детонационная технология, использующая энергию взрывной волны.

Для выращивания бриллиантов в лабораторных условиях используют вещества с высокой концентрацией углерода: очищенную сажу или уголь, графит и т.д. В зависимости от того каким образом был получены такие бриллианты, существует деление на НРНТ-и CVD-алмазы.

Муассанит (карборунд) и бриллиант

Тестирование искусственного камня можно проводить несколькими способами. Каждый из них имеет ряд преимуществ, но и недостатки у них тоже есть. Ювелиры уже научились виртуозно проводить анализ, а вот покупателям эксклюзивных украшений с муассанитами придется хорошенько постараться, чтобы определить, какой перед ними камень.

Не всегда натуральный бриллиант лучше синтетического муассанита, о чем говорят имеющиеся у последнего цифровые характеристики. Но, покупая золотое кольцо с муассанитами, подвеску с муассанитом или серьги с муассанитами, покупатель должен быть четко уверен, драгоценность с какой ювелирной вставкой он приобретает.

Классическим тестом, который укажет на природную или синтетическую структуру кристалла, считается тот, в котором геммолог или ювелир использует специальный тестер. И что самое удивительное: этот анализ долгое время давал практически стопроцентные результаты. Но в случае с муассанитом он не сработал. Тестер показывает, что муассанит – это бриллиант. Причем остальные имитации, такие как фианиты и бриллианиты он распознает практически сразу.

Строение же муассанита настолько напоминает алмазное, что прибор ошибается, принимая синтетический муассанит за природный кристалл. В анализе используется такой показатель, как теплопроводность минерала, поэтому лучше от него отказаться, и обратиться за помощью к квалифицированному геммологу, который с помощью микроскопа и своих знаний сможет различить два совершенно разных по своей сути драгоценных камня.

карборунд
Строение же муассанита настолько напоминает алмазное, что прибор ошибается, принимая синтетический муассанит за природный кристалл

Первый тестер появился в 1981 году, и его всегда используют для определения настоящих бриллиантов и их искусственных имитаций. «Двойников» у бриллианта достаточно много. Это и титанат стронция, и цирконы с отличными показателями преломления, и фианиты, и стекло, и искусственный сапфир. Каждый из этих вариантов никогда не пройдет даймонд-тест, поскольку тестер мгновенно определит фальшивку. Но показатели муассанита настолько приближены к бриллианту, что тестер просто «слепнет», награждая муассаниты «бриллиантовыми» названиями.

Первый эксклюзивный камень, использованный в ювелирной промышленности, был презентован в 1996 году в Тусоне. Представленный муассанит настолько поразил геммологов, что вокруг него долго не утихали дискуссии и споры. Тесты следовали один за другим, а результаты заставляли ученых все более оживленно высказывать различные теории. Через 4 года появились другие методы определения муассанитов, но даже до сих пор некоторые из них требуют детальной доработки, так как процент ошибок при их проведении остается достаточно высоким. Это еще раз доказывает уникальную схожесть натурального бриллианта и синтетически выращенного муассанита.

Стоить отметить, что специалисту часто не нужен тестер, чтобы увидеть различия в строении бриллианта и муассанита. Достаточно обычного увеличения. При котором опытный глаз выделяет такие различия, как игольчатые включения в структуре кристалла, соединение граней более плавное, а игра света более красочная. Но нельзя делать выводы исключительно по одному из приведенных признаков. Трубчатые включения у очень качественного муассанита могут полностью отсутствовать, а у необработанного алмаза, наоборот, присутствовать.

Сегодня самыми распространенными оттенками муассанитов, выпускаемых Charles&Colvard, считаются кристаллы в диапазоне J–N. Причем у большинства камней наблюдается легкий зеленоватый отлив, который не характерен для алмазов и бриллиантов.

Чтобы еще больше усовершенствовать процесс выращивания муассанитов, компания-производитель стала работать над цветными кристаллами. И в скором времени каждый желающий сможет купить эксклюзивные драгоценности с разноцветными яркими муассанитами.

муассанит
Эксперты, используя микроскоп с десятикратным увеличением, легко улавливают эффект двоения у муассанитов

Эксперты, используя микроскоп с десятикратным увеличением, легко улавливают эффект двоения у муассанитов. Сначала настраивается резкость (калета должна быть четко в фокусе), и камень рассматривается перпендикулярно к площадке. После этого фокус нужно сместить в нижнюю плоскость от калеты, и тогда двоение будет просматриваться уже повсюду.

Что касается варианта с нагреванием муассанита, то лучше с него не начинать. Если кристалл перегреть, то он безвозвратно станет зеленым. Можно взять зажженную спичку и несколько секунд нагревать пламенем муассанит. водит нужно медленно, и ни в коем случае нельзя допускать появления черного налета на поверхности кристалла. Опытные ювелиры могут его удалить, но для этого необходим опыт и специальный инструменты. Чтобы понять, что перед тобой муассанит, достаточно нескольких секунд, в течение которых кристалл станет зеленоватым, что можно увидеть без микроскопа.

Один геммолог из Шотландии поделился своим методом определения муассанитов. Он подносит кристалл к глазу (очень близко) и смотрит на какой-нибудь яркий свет. Ученый утверждает, что у муассанита обязательно будут прослеживаться вторичные и первичные цветовые оттенки, которые у бриллианта выглядят совсем иначе. Причем применять этот визуальный способ можно как к неоправленным бриллиантам, так и к оправленным кристаллам.

Источники:

  • http://www.catalogmineralov.ru/mineral/carborundum.html
  • http://info-4all.ru/obrazovanie/prochee-obrazovanie/nauka-tehnika-yaziki/chto-takoe-karborund/
  • https://gemstoneskiosk.livejournal.com/27678.html
  • https://magazin-s.com/yuvelirnyj-blog/item/254-muassanit-i-brilliant-kak-otlichit-sinteticheskij-kristall-ot-naturalnogo
  • http://jewellery.pav-v.kz/index.php?showtopic=2949

Добавить в закладки
Голосовать ПРОТИВГолосовать ЗА 0
Загрузка...
Добавить комментарий