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16 Coût estimé de la zircone cubique
Chaque substance cristalline a une certaine forme externe inhérente du cristal. Par exemple, pour le chlorure de sodium, cette forme est un cube, pour l'alun-alcali alun - un octaèdre. Et même si, au début, un tel cristal avait une forme irrégulière, il se transformera tôt ou tard en un cube ou un octaèdre. De plus, si un cristal ayant la forme correcte est spécialement abîmé, par exemple, pour abattre ses pics, endommager les bords et les facettes, puis avec une croissance supplémentaire, il commencera à "guérir" ses blessures par lui-même. Sur cette propriété, une expérience intéressante est basée: si d'un cristal de sel de table, tournez la boule, puis placez-le dans une solution saturée de NaCl; après un moment, la sphère elle-même se transformera en un cube.
Une place spéciale parmi les cristaux est occupée par des pierres précieuses, qui depuis l'antiquité ont attiré l'attention humaine: diamants, rubis, opales, topazes, améthystes, émeraudes et bien d'autres. Les cristaux naturels de haute qualité sont extrêmement rares, et donc très chers et souvent utilisés dans les bijoux haut de gamme ou les dispositifs techniques spéciaux. Par exemple, la technologie laser est inconcevable sans rubis naturels, et l'extraction de minerai sans miettes de diamant, déposé sur les incisives des Boers géants. Dans de nombreux cas plus simples, il s'avère plus avantageux d'utiliser des cristaux non naturels mais artificiels. Les pierres synthétiques ont fait du papier de verre et tous les éléments semi-conducteurs, qui sont la base de l'équipement électronique environnant. Les cristaux individuels ont été utilisés dans l'industrie de la bijouterie et de l'horlogerie comme étant plus accessibles,
Artificiellement obtenu comme analogues de cristaux naturels, et ceux qui n'existent pas dans la nature du tout. La plupart des pierres synthétiques répètent la composition chimique et structurelle de leurs homologues naturels. Ainsi, l'un des minéraux synthétiques les plus populaires utilisés par les bijoutiers et horlogers, corindon est d'abord reçu par le scientifique français Frémy en 1877. En 1902, son élève Auguste Verneuil a publié une étude de leur propre méthode de synthèse de monocristaux d'oxyde d'aluminium. Procédé Verneuil est la suivante: une poudre d'alumine est introduit dans un four à une température de 2150 ° C, lors de la fusion de l'aluminium est converti en gouttelettes, de décantation et de plus en plus dans la doublure de matériau réfractaire. Maintenant procédé Verneuil est activement utilisé pour la fabrication d'alexandrite synthétique, améthyste, rubis, saphir, topaze,
Le mélange d'oxydes d'aluminium et de magnésium avec l'application ultérieure du procédé Verneuil donne vie à un spinelle synthétique, également utilisé dans la joaillerie et l'horlogerie. Pour la production de spinelle, la méthode Czochralski est également utilisée, dont l'essence est le mieux décrite par l'histoire de sa découverte. En 1916, le chimiste polonais Jan Czochralski a accidentellement laissé tomber sa plume dans un creuset avec de l'étain fondu, et quand il l'a extrait, il a découvert un fil de métal d'étirement avec une structure monocristalline. De même, maintenant un creuset est immergé dans un creuset à partir du matériau d'un futur cristal et commence à le soulever très lentement, au moment où une nouvelle couche nécessaire est construite sur lui.
L'étape la plus importante dans l'industrie des matériaux artificiels imitant les pierres précieuses a été faite dans notre pays: en 1972, les scientifiques de l'Institut de Physique de l'Académie des Sciences de l'URSS ont synthétisé un cristal cubique de zircone. Le matériau synthétique, créé à partir d'oxydes de zirconium et d'hafnium, porte le nom abrégé de l'Institut de FIAN. Des cristaux pesant entre 200 et 400 g sont formés à la suite du refroidissement progressif de la masse fondue, chauffée à 2800 ° C (méthode de fusion directe à haute fréquence).
Grâce à une combinaison de faible coût et d'excellentes caractéristiques optiques, la zircone cubique produit une mini-révolution: son indice de réfraction est de 2,15-2,25 et sa dureté de 7,5-8,5 Mohs, très proche de l'indice du diamant. La production industrielle de zircone cubique a commencé en 1976 et, en 1980, la production mondiale atteignait 50 millions de carats par an. À titre de comparaison, cela représente environ la moitié de l'extraction mondiale actuelle de diamants bruts.
Le nom soviétique "fianit" sur le marché mondial s'est transformé en un CZ chimique (zircone cubique - zircone cubique). Pour cette raison, dans les traductions d'autres langues, fianit est souvent confondu avec le zircon ou le zirconium, ce qui est faux. Le zirconium est un métal, il est opaque, et, par conséquent, ne peut pas être utilisé dans les inserts de bijoux. Le zircon est un minéral naturel, incolore ou jaune brunâtre, plutôt tendre: sa dureté correspond à six sur l'échelle de Mohs, c.-à-d. il est facilement rayé avec du quartz. Auparavant, le zircon était utilisé comme un diamant d'imitation, mais après l'invention de la fianite a cédé la place, car le fianite a des propriétés physiques presque parfaites qui répondent aux exigences les plus élevées de l'industrie de la bijouterie.
Entre autres choses, la fianite est également caractérisée par un taux de croissance élevé. Ainsi, le diamant est cultivé sous artificiel ajoute mm 01/06 au 03/02 / jour., Apatite 6,5 mm / jour. Et Fianit 8-10 mm / jour. Il peut croître plus vite corindon (0.3 à 365 mm / jour.) Et le quartz (0,06-400 mm / j.), Mais ceux-ci sont dans l'industrie de la bijouterie n'est pas utilisé.
La caractéristique la plus importante du laboratoire de cristaux est leur prix: des pierres synthétiques environ 5-10 fois moins cher que des analogues naturels. Bien que, bien sûr, le coût dépend de chaque cristal individuel, le couper et Joaillier. Par exemple, rubis synthétique vaut 10 fois moins que l'écart des prix d'émeraude naturel et synthétique n'est pas si notable minéral d'origine naturelle, - seulement 2-3 fois. Et le roi des pierres - Diamond - peut être considéré comme une exception dans cette série: sa structure unique est très complexe pour la production en laboratoire de diamants synthétiques est la raison pour laquelle le coût est souvent la même chose avec des copies des prix de la pierre naturelle.
Soit dit en passant, le coût de zircons à des achats en gros peut surprendre grandement le lecteur inexpérimenté. Selon un grand fournisseur de diverses pierres décoratives.
Des études de cristaux artificiels sont constamment en cours. En 1995, un autre matériau est apparu aux États-Unis qui rivalise avec les diamants naturels - le carbure de silicium, appelé moissanite. Un nouveau cristal synthétique, développé par des scientifiques de l'Université de Caroline du Nord, a été introduit sur le marché par la société Charles & Colvard, et tente maintenant de reconquérir des positions à partir de pierres artificielles plus familières et de leurs analogues d'origine naturelle. Ainsi, les chimistes restent des cardinaux gris de l'industrie de la bijouterie, créant de nouveaux composés qui peuvent affecter de manière significative les prix, la mode et la situation globale sur le marché.
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